Установки подготовки нефти (УПН)

Блочная автоматизированная установка подготовки нефти УПН типа «Хитер Тритер» предназначена для разделения продукции нефтедобывающих скважин и подготовки нефти до требуемых норм качества. Установка используется для эффективного нагрева, обезвоживания и обессоливания нефтяных эмульсий и подготовки товарной нефти.

Благодаря своему универсальному функционалу одна установка УПН способна заменить одновременно несколько систем очистки в промышленности:

• Обезвоживание нефтяного сырья;
• Его разделение на нефть и побочные продукты;
• Получение очищенной нефти.

Принцип работы УПН типа «Хитер Тритер»

Нефтегазоводяная смесь поступает в ёмкость через узел входа, направляющий поток вокруг жаровых труб в нижнюю секцию установки для предотвращения попадания холодной воды непосредственно на жаровые трубы. Узел входа также оснащен съёмным маточником-распределителем потока, установленным вдоль оси аппарата, для предотвращения отложений в межтрубном пространстве жаровых труб при эксплуатации установки с невысокой обводнённостью нефти.

Жаровые трубы передают тепло через стенки и нагревают нефтегазоводяную смесь, а продукты сгорания выводятся вверх через дымовую трубу. Температура нагрева смеси контролируется специальным датчиком, сигнал с которого также подается на регулирующий клапан входа топливного газа.

Нагревом нефтегазоводяной смеси достигаются две цели:

• разность плотностей нефти и воды увеличивается,

• вязкость нефти уменьшается.

Оба эти фактора увеличивают скорость разделения нефтегазоводяной смеси на нефть и воду. Нефть, обладая более низкой плотностью, поднимается на поверхность водяной фазы. Уровень нефти, а также уровень раздела фаз "вода-нефть" автоматически регулируются и измеряются посредством датчиков уровня, подающих сигнал на клапан сброса воды. В ходе процесса происходит так же отделение газа, который направляется в верхнюю часть аппарата.

Подогретая нефтегазоводяная смесь поступает в секцию коалесценции. В секции коалесценции установлены коалесцирующие пластины, которые образуют узкие каналы для прохождения через них нефти, в которых происходит интенсивное осаждение укрупненных капель воды. Очищенная нефть, переливаясь через перегородку, поступает в секцию сбора нефти.

Отделившаяся нефть из технологического блока поступает в блок регулирования, где с помощью регулирующего клапана осуществляется регулирование уровня нефти в отсеке обезвоживания технологического блока. На линии выхода нефти установлен расходомер, на байпасной линии выхода нефти - влагомер сырой нефти, контролирующий содержание воды в подготовленной нефти. Отделившаяся от нефти вода распределяется в нижней части аппарата и выводится из технологического блока, после чего поступает в блок регулирования, где с помощью клапанов и датчика регулируется уровень раздела фаз в аппарате.

Выделившийся из нефтегазоводяной смеси газ выводится из аппарата через штуцер, установленный над секцией сбора подготовленной нефти. Для использования попутного газа в качестве топлива горелок жаровых труб, в блоке регулирования установлен узел очистки газа от капельной влаги, регулятор давления газа, вся необходимая запорная, отсечная и предохранительная арматура для питания горелок.

Промывочная вода под высоким давлением подаётся через щелевые форсунки в двух уровнях: одни форсунки направляют струи воды выше внутренней поверхности стенки аппарата, другие направлены ниже, к центру аппарата. Таким образом, осуществляется промывка стенок аппарата в двух уровнях.

Основные части УПН

Рассматриваемая в данном разделе установка представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат объемом V = 115м³ с эллиптическими днищами, с внутренними устройствами, нагревателем с двумя блочными горелками, установленными в двух жаровых трубах, с двумя дымовыми трубами, с трубопроводной обвязкой, запорно-регулирующей арматурой и средствами КиА, большая часть которых размещена в боксе арматурного блока с системой полного жизнеобеспечения. Аппарат устанавливается на две седловые опоры.

С одной торцевой стороны аппарата устанавливается блок регулирования, в котором размещаются трубопроводы сброса отделившейся воды, трубопровод вывода очищенной нефти, трубопровод выхода газа с установленными на них запорно-регулирующей арматурой и приборами КИПиА и узел очистки топливного газа от капельной влаги. С противоположной стороны в укрытии установлены две блочные горелки. Шкафы системы автоматизации устанавливаются в помещении операторной.

Технологически обоснованная температура нефти и время пребывания фаз в аппарате зависят от физико-химических свойств разделяемых сред.

Преимущества блочной автоматизированной установки подготовки нефти УПН типа «Хитер-Тритер»:

• Многофункциональность  –  установка может выполнять сразу несколько функций по переработке нефти;

• Сепарация первичного сырья в неограниченном объеме вне зависимости от давления;

• Низкая концентрация воды (менее 5%) за счет модернизированных систем фильтрации;

• Повышенный уровень пожаробезопасности;

• Автоматическая система контроля безопасности.