Системы нефтегазосбора и гидродинамика основных технологических процессов

Контакты E-mail: aq@mail.ru ICQ: 213009528

Формат DJVU Тронов В.П. Системы нефтегазосбора и гидродинамика основных технологических процессов. Казань: Фэн. 2002. 512 с. В монографии рассмотрены современные требования к системам нефтегазосбора с учетом осуществления в них важнейших технологических операций по предварительной сепарации газа, разрушению эмульсий и очистке попутных пластовых вод, что существенно повышает эффективность их использования. Рассмотрены традиционные региональные технологические схемы нефтегазосбора, применявшиеся ранее. Приведены классификация и гидравлические характеристики промысловых трубопроводов различного назначения, включая транспортирование вязкопластичных нефтей и эмульсий, теоретические предпосылки их разрушения, расслоения потока, тепловые расчеты и т.д. Рассмотрены реологические свойства нефтей повышенной вязкости и эмульсий природных битумов, классификация нефтяных эмульсий, кинетическая и агрегативная устойчивость, теории их стабилизации, влияние мехпримесей на устойчивость эмульсий. Представлена информация о деэмульгаторах различных видов, роли стенок трубопроводов и гидродинамических эффектов в разрушении эмульсий, а также о технологических процессах подготовки ловушечных нефтей на промыслах и НПЗ, гидродинамике процессов обессоливания нефти, параметрах отстойных аппаратов, операциях по замеру и сдаче товарной нефти. Монография рассчитана на инженерно-технических и научных работников, преподавателей и студентов вузов.

Содержание:

Глава I Промысловые системы нефтегазосбора 3

1.1. Современные требования к системам нефтегазосбора 3

1.2. Основные элементы систем нефтегазосбора и их технологические функции 8

1.3. Самотечная система сбора 11

1.4. Однотрубная напорная система сбора Бароня-на-Везирова 13

1.4.1. Об одной важной особенности однотрубной системы нефтегазосбора 15

1.4.2. Совместная перекачка нефти и газа винтовыми насосами 22

1.5. Грозненская система сбора 30

1.6. Напорная система сбора института Гипровостокнефть 33

1.7. Системы сбора на месторождениях Западной Сибири 35

1.8. Унифицированная технологическая схема сбора и подготовки нефти 37

1.9. Совмещенная технологическая схема сбора и подготовки продукции скважин ТатНИПИнефти 38

1.9.1. Развитие совмещенной технологии промысловой подготовки нефти в Татарстане 41

1.9.2. Об исключении концевой ступени (КС) или системы УЛФ при совмещении предварительного сброса воды с сепарацией газа в герметизированных резервуарах 60

1.9.3. Совмещенные технологические схемы подготовки нефти и очистки сточных вод 67

1.9.4. Экономическая эффективность совмещенных схем подготовки нефти 70

1.9.5. Элементы энергосберегающих технологий при подготовке продукции скважин за рубежом 84

Глава II Технологические расчеты промысловых трубопроводов 97

2.1. Классификация промысловых трубопроводов 97

2.2. Гидравлический расчет нефтепроводов 98

2.3. Гидравлический расчет трубопроводов вязкопластичных нефтей 105

2.4. Гидравлический расчет трубопроводов для нефтяных эмульсий 107

2.5. Гидравлический расчет трубопроводов в системах совместного сбора и транспорта нефти, газа и воды 109

2.6. Теоретические предпосылки процесса разрушения эмульсии 116

2.7. Моделирование условий формирования и разрушения дисперсной фазы в турбулентном потоке эмульсий 123

2.8. О дроблении капель в трубопроводе 129

2.9. О переходном режиме коалесценции в разбавленных эмульсиях 136

2.10. Модели коалесценции капель воды в мелкодисперсных эмульсиях 145

2.11. Потери давления в трубопроводе при турбулентном течении неустойчивых эмульсий 152

2.12. Расслоение эмульсии в трубопроводе 156

2.13. Расчет диаметра и длины КДФ 168

2.14. Гидродинамические предпосылки разрушения эмульсий в магистральных трубопроводах 178

2.15. Гидравлический расчет газопроводов 180

2.16. Тепловые расчеты трубопроводов 186

Глава Ш. Реологические свойства нефтей повышенной вязкости 193

3.1. Изменение реологических свойств нефти вследствие испарения 193

3.2. Реологические свойства нефтей верхних горизонтов Ромашкинского месторождения 197

3.3. Реологические свойства эмульсий тяжелых нефтей 208

3.4. Реологические свойства эмульсий природных битумов 212

Глава IV. Эмульсии, формирование и некоторые факторы, осложняющие их устойчивость 217

4.1. Классификация нефтяных эмульсий 217

4.2. Устойчивость эмульсий 217

4.2.1 Кинетическая (или седиментационная) устойчивость 218

4.2.2. Агрегативная устойчивость эмульсий 219

4.3. Теория стабилизации дисперсных систем 219

4.3.1. Теория двойного электрического слоя 219

4.3.2. Сольватная теория 220

4.3.3 Теория расклинивающего давления Б.В.Дерягина 221

4.3.4. Теория структурно-механического барьера 222

4.3.5. Состав природных стабилизаторов нефтей 222

4.4. Критерии оценки стойкости эмульсий по объективным параметрам 224

4.5. Кинетика возникновения и разрушения промежуточного слоя не осложненного мехпримесями 229

4.6. Сравнительные режимные показатели процессов деэмульсации угленосных и девонских нефтей 236

4.7. Об одной из причин увеличения устойчивости смесей эмульсии нефтей различных горизонтов 242

4.8. Содержание мехпримесей в эмульсии по пути движения потока 247

4.9. Формирование некоторых видов мехпримесей в потоке на промыслах Татарстана 251

4.10. Состав и характер механических примесей в эмульсиях Пермской области 256

4.11. Влияние мехпримесей в нефти на эффективность использования деэмульгаторов 263

Глава V Деэмульгаторы и подготовка нефти, осложненной мехпримесями 267

5.1. О роли деэмульгаторов в подготовке нефти 267

5.2. Изменение межфазного натяжения на границе «нефть-растворы деэмульгаторов» 275

5.3. Изменение прочности межфазных адсорбционных пленок на границе «нефть-вода» под воздействием деэмульгаторов 282

5.4. О смачивающей способности некоторых деэмульгаторов и ее влияние на деэмульсацию нефти 287

5.5. О влиянии смачивателей на обработку эмульсий с повышенным содержанием специфических мехпримесей 291

5.6. Влияние рабочего состава и способа ввода деэмульгатора в эмульсию на ее разрушение 293

5.7. О защитной способности деэмульгаторов 295

Глава VI Разрушение эмульсии при взаимодействии глобул воды со стенками трубопроводов и аппаратов 302

6.1. Гидромеханика взаимодействия глобул эмульсии со стенками трубопроводов и аппаратов 302

6.2. Механизм взаимодействия капель деэмульгатора с глобулами пластовой воды на твердой поверхности 308

6.3. Экспериментальная оценка взаимодействия глобул различного качества на твердой поверхности 312

6.4. Влияние диаметров сосудов на разрушение эмульсий на их стенках 313

6.5. Разрушение эмульсии на стенках сосудов при отстое 314

6.6. Влияние природы стенок оборудования на разрушение эмульсий 315

6.7. Разрушение эмульсий в моделях аппаратов с развитой гидрофильной поверхностью контакта 317

6.8. Экспериментальные исследования разрушения эмульсии в пристенном слое моделей отстойных аппаратов 320

6.9. Разрушение эмульсии в трубопроводах большой длины с развитой поверхностью 330

Глава VII Разрушение эмульсий повышенной стойкости 335

7.1. Технология подготовки смеси девонской и угленосной нефтей 335

7.2. Расслоение продукции скважин с осложненными физико-химическими свойствами 339

7.3. Подготовка ловушечных нефтей 343

7.4. Подготовка ловушечных эмульсий на НПЗ 352

7.5. Технологическая схема подготовки нефтей с повышенным содержанием мехпримесей 356

7.6. Об отборе мехпримесей из потока 360

7.7. Технологическая схема глубокого обезвоживания высоковязкой нефти, содержащей механические примеси 363

Глава VIII Гидродинамика процессов обезвоживания и обессоливания нефти 368

8.1. Некоторые методы улучшения качества подготовки нефти 368

8.2. Улучшение качества и обессоливание нефти компаундированием в больших объемах 374

8.3. Обессоливание нефти на УКПН с минимальным расходом пресной промывочной воды 377

8.4. Использование воды, применяемой при охлаждении сальников насосов, для обессоливания нефти 380

8.5. Поведение эмульсии при наложении электрического поля 381

8.6. Обессоливание сернистой нефти с применением электродегидраторов 385

8.7. Повышение эффективности работы электродегидраторов с применением гидродинамических эффектов 392

8.8. Глубокое обессоливание нефти с различным содержанием балласта 398

8.9. Оценка технологических режимов обессоливания статистическими методами 413

Глава IX Отстойные аппараты и их особенности 420

9.1. Изменение термодинамического режима потока нефти в элементах традиционных установок 420

9.2. Коалесценция капель воды при отстое 423

9.3. Объемные отстойники повышенной производительности 428

9.4. Параметрический ряд объемных отстойников высокой производительности в комплексе с блочным секционным каплеобразователем 439

9.5. Сравнительная характеристика отстойных аппаратов различного типа 443

9.6. Трубопроводы-каплеобразователи и трубные отстойники 449

9.7. Подготовка вязкой нефти с использованием трубчатых расслоителей 459

9.8. Блочный объемно-трубчатый разделитель эмульсии 464

9.9. Кинетика осадконакопления в отстойных аппаратах 477

9.10. Отстойники для предварительной очистки эмульсий от мехпримесей 485

Глава X Операции по замеру и сдаче товарной нефти 488

10.1. Калибровка товарных резервуаров 488

10.2. Определение объема нефти в резервуарах 489

10.3. Автоматизированная установка по измерению количества и качества товарной нефти 490

10.4. Зарубежный опыт автоматизированной сдачи товарной нефти 492

Литература 495