Thu gom và xử lý dầu, khí và nước

Thu gom và xử lý dầu, khí và nước
Sản phẩm khai thác được từ các giếng dầu và khí không phải là dầu và khí
sạch. Dầu được khai thác lên từ các giếng khoan có chứa nước vỉa, khí (dầu)
đồng hành, các tạp chất rắn (vụn đá, ximăng đông cứng).
Nước từ trong vỉa khai thác lên - đó là một môi trường khóang hóa có hàm
lượng muối lên đến 300 g/L. Hàm lượng nước vỉa trong dầu có thể đạt đến
80%. Nước khoáng làm tăng sự phá hủy ăn mòn đường ống, bể chứa; các
hạt rắn trộn lẫn vào dòng chảy của dầu từ các giếng, làm hư mòn đường ống
và thiết bị. Còn khí (dầu) đồng hành được sử dụng làm nguyên liệu, nhiên
liệu.
Về mặt kỹ thuật và kinh tế, tốt nhất trước khi bơm vào tuyến ống dẫn, dầu
phải được xử lý đặc biệt để khử nước, khử muối và tách khí, loại bỏ các hạt
rắn.
Trong các khu mỏ dầu thường sử dụng sơ đồ thu gom tập trung và xử lý dầu
như trên hình 1. Việc thu gom sản phẩm tiến hành từ các nhóm giếng đến
thiết bị đo tự động (AGZU). Từ mỗi giếng riêng lẻ dầu có chứa khí và nước
vỉa theo đường ống dẫn đến hệ thống tự động đo nhóm (AGZU). Tại AGZU
sẽ đo và tính chính xác lượng dầu từ mỗi giếng, cũng như tách sơ bộ để thải
một phần nước vỉa, khí dầu và các tập chất rắn; khí tách ra theo ống dẫn khí
đến nhà máy chế biến khí (NMCBK). Một phần dầu được khử nước và dầu
đã tách một phần khí sẽ vào bình thu gom tại trạm thu gom trung tâm (XPS).
Thông thường tại một mỏ dầu có một XPS. Nhưng trong một số trường hợp,
một XPS được xây dựng cho vài mỏ và đặt nó tại mỏ lớn hơn. Trong trường


hợp này, tại các mỏ riêng lẻ có thể xây dựng điểm thu gom tổng hợp (KSP)
và tại đây xử lý một phần dầu. Tại XPS các thiết bị về xử lý dầu và nước
được kết nối nhau. Trên các thiết bị dầu được xử lý tổng hợp bằng tất cả quy
trình công nghệ về xử lý nó. Tổ hợp của thiết bị này gọi là UKPN – thiết bị
tổng hợp xử lý dầu.
- giếng dầu;

2 – hệ thống tự động đo nhóm (AGZU);
3 - trạm bơm (DNS);
4 – thiết bị lọc nước vỉa;
5 – thiết bị xử lý dầu;
6 - trạm máy nén khí;
7 – tram trung tâm thu gom dầu, khí và nước;
8 - bể chứa dự trữ
Dầu được khử nươc, khử muối và tách khí sau khi hoàn tất việc kiểm tra
cuối cùng sẽ chuyển vào các bể chứa dầu thương mại và sau đó đến các trạm
bơm chính của tuyến đường ống dẫn.
Xử lý dầu rất phức tạp bởi vì dầu và nước tạo thành nhũ tương bền vững loại
"nước trong dầu". Trong trường hợp này, nước phân tán trong môi trường
dầu thành những giọt nhỏ, tạo thành nhũ tương ổn định. Do đó, để khử nước
và khử muối cần phải tách các giọt nước nhỏ khỏi dầu và loại bỏ đi. Để khử
nước và muối trong dầu thực hiện theo quá trình công nghệ như sau: lắng


dầu bằng trọng lực, lắng dầu nóng, phương pháp nhiệt hóa, khử muối bằng
điện và khử nước bằng điện.
Quá trình lắng đọng bằng trọng lực là công nghệ đơn giản nhất. Trong
trường hợp này, dầu được bơm đầy vào bể chứa và bảo quản một thời gian
nhất định (48 giờ hoặc nhiều hơn). Trong quá trình bảo quản xảy ra quá trình
đông tụ của các giọt nước, và những giọt lớn và nặng dưới tác dụng của lực
trọng trường sẽ lắng đọng trên đáy và kết lại thành lớp nước.
Tuy nhiên, quá trình lắng đọng trọng lực dầu là phương pháp khử nước
trong dầu có năng suất thấp và ít hiệu quả. Do đó phương pháp lắng đọng
bằng đun nóng dầu chứa nước có hiệu quả hơn, nhờ đun nóng sơ bộ dầu đến
nhiệt độ 50-70 oC sẽ làm cho các giọt nước dễ kết tụ và việc khử nước trong
dầu nhanh hơn khi lắng đọng. Nhược điểm của các phương pháp khử dầu
bằng trọng lực là hiệu quả của nó thấp.

Phương pháp hóa học và nhiệt hóa cũng như phương pháp điện khử nước và
khử muối có hiệu quả hơn. Với phương pháp hóa học, cho vào trong dầu
chứa nước một chất phá nhũ, thường là chất hoạt tính bề mặt. Lượng chất
hoạt tính bề mặt cho vào trong thành phần dầu không lớn, từ 5-10 đến 50-60
g cho 1 tấn dầu. Hiệu quả nhất là chất hoạt tính bề mặt không sinh ion, vì
chúng không phân hủy thành anion và cation trong dầu. Đó là những chất
như disoval, serapol, diproxilin. v.v… Các chất khử nhũ hấp phụ trên bề mặt
phân cách pha “dầu-nước”, và dồn ép hoặc thay thế cho chất tạo nhũ hoạt
tính bề mặt thiên nhiên chứa trong chất lỏng. Khi một màng được tạo thành
trên bề mặt giọt nước không bền vũng, những giọt nước bé dễ dính kết thành
hạt lớn, đó là quá trình kết tụ. Những giọt nước lớn bị tách dễ lắng đọng trên
đáy bể chứa. Hiệu quả và vận tốc khử nước của phương pháp nhiệt hóa tăng


lên đáng kể nhờ nung nóng dầu, nhờ đó độ nhớt của dầu giảm khi đung nóng
và tạo thuận lợi quá trình kết tụ của giọt nước.
Hàm lượng nước còn sót lại đạt được thấp nhất khi sử dụng các phương
pháp điện để khử nước và khử muối. Khử nước và khử muối bằng điện trong
dầu diễn ra khi cho dầu chảy qua thiết bị khử chuyên dụng, tại đây dầu đi
qua giữa các điện cực có từ trường với điện áp cao (20-30 kV). Để tăng vận
tốc khử nước bằng điện dầu sơ bộ được đun nóng đến nhiệt độ 50-70 ° C.
Khi dầu được bảo quản như thế trong thùng hoặc khi vận chuyển nó qua
đường ống dẫn,… phần lớn các hydrocarbon bị thất thoát do bốc hơi.
Hydrocarbon nhẹ là các chất làm cho dầu bốc hơi mạnh, bởi vì chúng kéo
theo các hydrocacbon nặng hơn
Hydrocarbon nhẹ là nguyên liệu và nhiên liệu (xăng nhẹ) có giá trị. Do đó,
trước khi bơm chuyển dầu phải thu gom các hydrocacbon nhẹ ở độ sôi thấp.
Đầy là quá trình công nghệ ổn định dầu. Để ổn định dầu phải tiến hành tinh
cất hoặc tách nóng. Đơn giản nhất và được sử dụng rộng rãi hơn trong việc
xử lý công nghiệp dầu tách nóng, được tiến hành trong các thiết bị ổn định

chuyên dụng. Khi tách nóng dầu sơ bộ được đun nóng trong nồi đun và
chuyển vào bình tách, thường là loại nằm ngang. Trong bình tách dầu đã đun
nóng đến 40-80 oC các hydrocacbon nhẹ bay hơi mạnh, được máy nén khí
bơm và qua thiết bị lạnh và thiết bị tách xăng chảy vào đường ống thu gom
khí. Trong bình tách xăng những phần nhẹ hơn được tiếp tục nhờ sự ngưng
tụ các hydrocacbon nặng.