что такое упн в нефтянке

Комплексная подготовка нефти (УПН)

Комплексная подготовка нефти (УПН)

Комплексная подготовка нефти – процесс удаления примесей, снижающих качество нефтепродуктов и негативно воздействующих на перерабатывающее оборудование. В ходе очистки происходит удаление песка, глины, микроорганизмов, воды, газа и минеральных солей. Для обезвоживания и обессоливания используют установки подготовки нефти (УПН), сокращающие количество вредных веществ и увеличивающие срок эксплуатации сырья.

После очистки сокращается объем и вес нефтепродуктов, что упрощает их транспортировку. Отсутствие газовых примесей снижает взрывоопасность продукции, а избавление от солей ограждает трубопроводы от повреждений. Применение технологической установки подготовки нефти на производстве – эффективный способ снижения затрат на транспортировку, перегонку и хранение нефтепродуктов.

Принцип работы УПН

Подготовка нефти к переработке – совокупность процессов обезвоживания, обессоливания и избавления от посторонних включений. Специальное оборудование обеспечивает превращение пластового сырья в товарное (чистое, качественное и безопасное). Благодаря установке подготовки нефти (УПН) возможно дальнейшее производство мазута, бензина, керосина, а также добыча попутного нефтяного газа (ПНГ), который востребован в металлургии, при изготовлении каучука, лакокрасочных материалов и моторных масел.

УПН обеспечивает выполнение следующих обязательных процессов:

· подогрев механической смеси (пластовой нефти и воды);

· термическое отделение сырья от воды;

· удаление из нефти минеральных солей (преимущественно хлористых);

· снижение давления насыщенных паров;

· отбраковка некондиционных нефтепродуктов и их переработка;

· рециркуляция теплоносителя и реагентов, использованных в процессе подготовки, с целью повторного применения;

· стабилизация (удаление посторонних легких фракций).

Для осуществления всех процессов используют сепарационную емкость с патрубками для нефти, воды и топлива. Внутреннее пространство сосуда разделено на секции, в каждой из которых происходит одна из перечисленных процедур подготовки.

Современные установки подготовки нефти (УПН) обеспечивают содержание воды в конечном продукте на уровне до 0,5 % в соответствии с нормами ГОСТ 51858-2002 «Нефть. Общие технические условия». Принцип работы оборудования таков:

· из скважины сырье поступает в сепарационную емкость, в которую подают горячую воду с поверхностно-активным реагентом для разрушения эмульсии (деэмульгатором);

· под действием смеси воды и реагента нефть удается частично отделить от ПНГ и воды;

· отделенное сырье разогревают до температуры в пределах 80 0 C;

· нефть направляют в секцию для отстаивания, чтобы окончательно отделить от водяных капель;

· затем сырье опресняют для обессоливания (насыщают дистиллированной водой);

· после этого нефть снова отстаивают;

· сырье дополнительно обрабатывают в электрическом дегидрататоре, если предшествующие процессы не позволили добиться нужной степени очистки;

· по достижении требуемого уровня содержания солей и воды сырье направляют в вакуумный сепаратор.

Установка подготовки нефти (УПН) также оборудована фильтрами грубой и тонкой очистки, которые удерживают песчинки и прочие механические включения.

Типовое оборудование, входящее в схему УПН

Оборудование установки подготовки нефти включает в себя:

· входной блок гребенки;

· аппараты подготовки пластовых вод;

· путевые подогреватели скважинной продукции;

· сепараторы с функцией сброса воды;

· блоки обессоливания и обезвоживания;

· насосы для откачивания нефти;

· секция коалесценции и отстоя (для отделения и сбора водяных капель на стальной сетке);

· блок измерения и регулировки расхода ПНГ;

· насосы для удаления скважинной воды;

· дренажные, резервные, буферные емкости;

· щиты низковольтных комплектных устройств для приема и распределения трехфазного тока;

· щиты станции управления;

· блок автоматизированной системы управления.

Дополнительно обустраивают операторную для сотрудника, который будет отслеживать течение процессов. Также необходима система обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения, без которой недопустима работа с легко воспламеняемыми и взрывоопасными веществами.

Все узлы подготовки нефти соответствуют актуальным российским стандартам и могут быть изменены в соответствии с требованиями заказчика. ООО «Инженерные системы» проектирует, устанавливает и обслуживание оборудование для подготовки и переработки нефти с 2005 года. Мы работаем на территории России, Казахстана и Республики Беларусь, создавая высоконадежные УПН с требуемыми техническими характеристиками.

Источник

Установка подогрева нефти

Установка для подогрева нефтепродуктов в технологических нефтепроводах и резервуарах

Установка подогрева нефти (УПН) предназначена для подогрева нефтепродуктов в технологических нефтепроводах и резервуарах.

УПН работает по 2-контурной схеме:

Нагрев нефтепродуктов осуществляется промежуточным теплоносителем (вода, антифриз) через теплообменник.
Автоматическое поддержание температуры теплоносителя и защиту от ненормальных режимов работы электрооборудования обеспечивает надежная аппаратура управления и коммутации.

В качестве теплообменного устройства могут быть использованы 2 вида теплообменников:

Подогрев нефти осуществляется с 2 мя целями:

улучшение реологических свойств (способность изменять во времени напряженно-деформированное состояние в поле действия механических сил);

снижение вязкости нефти.

Подогрев нефти проводится на нефтяной промыслах, при транспортировке нефти дальним потребителям, на НПЗ.
На нефтяном промысле подогрев нефти проводится у устьев скважин и на установках подготовки нефти.
На устьях скважин для этого устанавливают печи малой производительности до 100 т/сутки, нагревающие нефть до 50°С, на установках подготовки нефти используют печи с производительностью до 10 тыс. т/сутки, подогревающие нефть до 70°С.

На нефтяном промысле подогрев нефти проводят при ее деэмульсации (термический способ или сочетание его с другими) в трубчатых печах до 85°С.
Топливом служит нефтяной газ.
Подогрев нефти позволяет ускорить процесс разрушения и разделения нефтяных эмульсий, т.е. обеспечивает более глубокое обессоливание и обезвоживание нефти.

При транспортировке нефти дальним потребителям по магистральным трубопроводам подогрев нефти проводят в специальных печах тепловых станций, устанавливаемых на трассе приблизительно через каждые 100 км.
В качестве топлива используют перекачиваемую нефть.
При перевозке нефти в железнодорожных цистернах и танкерах подогрев нефти до 80°С осуществляют перед выгрузкой.
Цистерны оборудованы электрическими или паровыми рубашками.
Подогрев нефти обязателен во всех случаях для нефтей с высоким содержанием парафина и асфальтосмолистых веществ (до 25%).

Подогрев нефти предупреждает парафинизацию труб, а также снижает потери нефти при разгрузке из цистерн и танкеров и потери энергии, связанные с перекачкой нефти по трубопроводам.

Источник

Установка комплексной подготовки нефти

На нефтяных промыслах установки комплексной подготовки нефти (УПН) – они представляют собой комплекс оборудования, включающий насосы, резервуары-отстойники, сепараторы, электродегидраторы, конденсаторы, теплообменники и другие элементы.

Для чего нужна установка комплексной подготовки нефти

Пластовая нефть, которая попадает в скважину, содержит множество примесей – частицы пластовых вод, газы, микроорганизмы, глина, песок, растворенные в воде минеральные соли.

Для транспортировки такая нефть не годится – примеси увеличивают ее объем и снижают качество, негативно влияют на работу оборудования и трубопроводов, а также приводят к потерям легких фракций нефтепродуктов.

УПН используется для того, чтобы изъять из нефти все примеси, очистить ее, отделить все легкие фракции и подготовить к транспортировке по магистральным нефтепроводам.

Как работает установка комплексной подготовки нефти

Насос подает сырую нефть со скважины в теплообменник, где она нагревается до определенной температуры, которая зависит от первоначальных характеристик водно-нефтяной эмульсии.

При нагреве увеличивается разница в плотности воды и нефти и уменьшается вязкость эмульсии – это необходимо для упрощения выведения воды.

Из теплообменника подогретая нефть поступает в отстойник, где обладающая более высокой плотностью вода оседает, а нефть с более низкой плотностью поднимается.

Отслоившаяся вода выводится в канализацию, а частично обезвоженная нефть следует далее, в следующий теплообменник, куда посредством насосов подается пресная вода. При отделении воды из водно-нефтяной эмульсии также выводится примесь газа.

Нефть повторно смешивается с пресной водой – это необходимо, чтобы растворить минеральные соли, которые содержатся в сырой нефти. Из теплообменника подогретая смесь попадает в электродегидратор.

В процессе очистки нефти она проходит через систему фильтров, которые задерживают песок и другие механические примеси.

В электродегидраторе нефть повторно обезвоживается – и вместе с водой из нее удаляются растворенные соли. Вода отводится в коллектор, а обессоленная нефть направляется в следующий теплообменник. Там ее снова подогревают, и она идет в стабилизационную колонну для процесса стабилизации – отделения легких фракций.

Сначала нефть попадает в верхний блок колонны, где из нее выделяются легкие фракции. После этого нефть прогоняют через холодильный конденсатор и оросительную емкость, повторно нагревают и отправляют в нижний блок колонны, откуда уже стабильная нефть может быть направлена в трубопровод для транспортировки.

Комплектность установки подготовки нефти

Вся УПН представляет собой единый блочный модуль. В комплект поставки включается, как правило, технологический блок, блок регулирования, печи и теплообменники, блоки автоматической обстановки и обслуживания.

УПН должна быть оборудована клапанами и дачками расходования, датчиками температуры и давления и другими средствами контроля, блоками управления и регулирования, а также приборами для взятия проб и системой антиаварийной защиты.

Управлением УПН осуществляется при помощи автоматизированной системы как дистанционно, так и локально. В процессе подготовки нефти обязательно должен проводиться контроль и измерения, при необходимости – регулирование технологических параметров.

Различные установки комплексной подготовки обладают разными показателями экономической эффективности, в частности:

При выборе УПН учитываются также такие факторы, как ее размеры, возможность проведения ремонтных работ и замены комплектующих, количество блоков для установки и другие.

Примерная схема УПН:

Условные обозначения схемы:

1 – насос
2 – теплообменник
3 – резервуар-отстойник для обезвоживание
4 – электродегитратор для удаления солей
5 – теплообменник
6 – стабилизационная колонна
7 – холодильный конденсатор
8 – оросительная емкость
9 –насос
10 – печь
11– насос

I – сырая нефть; II – подогретая нефть; III – обезвоженная нефть; IV – обессоленная нефть; V – стабильная нефть; VI – верхний продукт колонны; VII – широкая фракция; VIII – отработанная вода; IX – подача пресной воды.

Современные установки комплексной подготовки нефти демонстрируются на ежегодной выставке «Нефтегаз», проходящей в Москве.

Источник

Добыча нефти и газа

Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!

Описание работы УПН (установка подготовки нефти)

Одна из возможных схем УПН с блочным оборудованием работает следующим образом. Нефть, газ и вода по промысловому сборному коллектору 1 под давлением на устьях скважин (1,0— 1,5 МПа) направляются в сепаратор первой ступени 2 с предварительным отбором газа.

Газ из сепаратора по газопроводу 4 поступает в эжектор 9, а из него под собственным давлением — на газопере-рабатывающий завод (ГПЗ) 13. Обводненная нефть из сепаратора 2 направляется в отстойник 3, где происходит предварительное разрушение эмульсии и сброс по водоводу 35 отделившейся воды в резервуар 33 с гидрофобным фильтром. В отстойнике полностью разрушить эмульсию и отделить воду от нефти невозможно, часть этой воды (до 4 %) вместе с нефтью в виде эмульсии поступают в теплообменник б, в котором она предварительно нагревается за счет горячей нефти, выходящей из деэмульсатора (печи) 7. В печи 7 эмульсия нагревается до температуры 40—70 °С за счет сжигания газа в топке (в зависимости от стойкости эмульсии), в результате чего выделяются из нефти углеводородные газы. Горячая нефтегазоводяная смесь проходит межтрубное пространство теплообменника б и направляется в сепаратор второй ступени 8. Газ из сепаратора второй ступени 8 подается в эжектор 9, разрушенная от нагрева в печи эмульсия попадает в каплеобразователь 10, призванный укрупнить капли воды до размеров, способных осаждаться и отделяться от нефти. Окончательно нефть от воды отделяется в отстойнике по обезвоживанию нефти 12. Горячая вода с ПАВ из отстойника 12 забирается насосом 31 и подается в смеситель 36, в который одновременно нагнетается деэмульгатор дозировочным насосом 37. Смесь горячей воды с деэмульгатором направляется в линию, соединяющую сепаратор 2 с отстойником предварительного сброса воды 3.

Дозировочным насосом 37 деэмульгатор (в количестве 30— 60 г на 1 т эмульсии — в зависимости от стойкости эмульсии и местных условий) может подаваться также в сборный коллектор 1 и перед теплообменником 6.

При подаче деэмульгатора в сборный коллектор расстояние от точки ввода деэмульгатора до сепаратора или отстойника должность не менее 100—150 м. Такое расстояние позволяет осуществлять эффективное перемешивание эмульсии\с ПАВ и быстрое ее расслоение.

Обезвоженная практически полностью в отстойнике 12 нефть (до 1 %) содержит в себе еще много солей (до 1000 мг/л), которые необходимо удалить. Поэтому содержащая соли нефть из отстойника 12 направляется в смеситель, куда по линии 25 подается пресная вода для ее обессоливания. Затем нефть, тщательно перемешанная с пресной водой, поступает в нижнюю часть электродегидратора 24, предназначенного в основном для обессоливания средних и тяжелых вязких нефтей. Из электродегидратора 24 обессоленная и обезвоженная нефть направляется в автомат количества и качества товарной нефти 16, где специальные приборы контролируют допустимое в нефти количество воды и солей. Если нефть окажется некондиционной, то автоматически закрывается кран 20 и открывается кран 19, и эта нефть поступает в резервуар 15, из которого насосом 14 подается в систему нагрева, т. е. в теплообменник б и печь 7.

Из парка товарных резервуар; нефть забирается насосами головной станции 22 и по магистральному нефтепроводу 26 транспортируется на Н П 3.

Отделившаяся вода в электродегидраторе 24 сбрасывается в резервуар 33, где она окончательно освобождается от капель нефти и забирается насосом 32 для подачи ее на кустовую насосную станцию (КНС).

Нефть, выделившаяся из пластовой воды в резервуаре 33, насосом 34 подастся в смеситель 36, а затем в отстойник предварительного сброса воды 3.

Принципиальная схема УПН (обезвоживание, обессоливание и сепарация), применяемая при герметизированной системе сбора нефти:

1 — промысловый сборный коллектор;

2 — сепаратор первой ступени с предварительным отбором газа;

3—отстойник предварительного сбора воды;

4—газопровод;

5 — линия возврата некондиционной нефти;

7— деэмульсатор (печь);

8 — сепаратор второй ступени;

11 — регулятор давления «до себя»;

12—отстойник по обезвоживанию нефти;

13 — газоперерабатывающий завод (ГПЗ);

14 — насос некондиционной нефти;

15 — резервуар некондиционной нефти;

16 — автомат качества и количества товарной нефти; 17—вакуум-компрессор:

19 и 20 — автоматические закрывающиеся и открывающиеся краны;

21—самотечная линия товарной нефти;

22—парк товарных резервуаров;

23 — головная насосная станция;

25 — линия подачи пресной воды;

26 — магистральный нефтепровод; 27—нагнетательная скважина;

28 — водовод высокого давления;

30 — насос высокого давления на КНС;

31— насос для возврата горячей воды с ПАВ;

32 — насос для откачки сточной воды на КНС;

33 — резервуар с гидрофильным фильтром;

34 — насос для возврата отделившейся нефти от воды;

35 — линия предварительного сброса воды 36—смеситель;

Источник

Комплектация

Установки подготовки нефти (УПН)

Назначение

Блочные автоматизированные установки подготовки нефти (УПН) предназначены для сбора и подготовки продукции нефтедобывающих скважин путем обеспечения глубокого обезвоживания, обессоливания, снижения упругости паров нефти и достижения требуемого качества товарной нефти и сбрасываемых пластовых вод для дальнейшей транспортировки.

Общий вид

Характеристики

Производительность по нефти, млн.т/год

— по нефти, т/сут (расчетная)

1000; 1600; 3000; 5000; 10000; 15000; 25000

-по газу, млн.нм з /сут (расчетная)

0,1; 0,16; 0,3; 0,5;1,0; 1,5; 3,0

Содержание воды в нефти, % масс.

Требования к качеству товарной нефти

Содержание в подготовленной воде, мг/л

до 40 (и ниже по требованию заказчика)

до 40 (и ниже по требованию заказчика)

Температура окружающей среды, 0 С

Технические данные

В составе блочной автоматизированной установки подготовки нефти применяется следующее оборудование: специальные входные устройства-коалесцеры для интенсификации технологических процессов (смесители); аппараты совместной подготовки нефти, газа и воды с встроенными внутренними устройствами – коалесцерами; напорные отстойники нефти; напорные отстойники воды; аппараты концевой сепарации нефти; блочно-комплектные устройства основного технологического назначения; блоки насосных внутренней и внешней перекачки нефти; блоки коммерческого учета нефти; совмещенная факельная установка высокого и низкого давления; буферные и дренажные емкости; резервуары; блок ЩСУ; операторная; мехмастерская; химлаборатория; система современных средств автоматизации АСУТП; система пожаротушения; программное обеспечение и другое оборудование по требованию Заказчика.

Все блочное оборудование проектируется и изготавливается в соответствии с действующими российскими нормами и правилами.

Установка подготовки нефти может быть изготовлена в двух вариантах:

Состав основных сооружений по подготовке продукции скважин определяется для конкретного месторождения, после выполнения компанией научно-исследовательских работ.

Разработка, изготовление и поставка блочного комплекса установки подготовки нефти выполняется в течение 6?8 месяцев с максимальной заводской готовностью.

Комплексная технологическая блок-схема установки подготовки нефти

Преимущества нашей технологии УПН

Нами разработаны комплектные технологические линии (КТЛ) для подготовки нефти, состоящие из двух параллельных цепочек. КТЛ могут быть выполнены в как емкостном, так и в трубном исполнении аппаратов.

Для интенсификации процессов сепарации газа, обезвоживания нефти и очистки воды в конструкции аппаратов применяются встраиваемые внутренние устройства – коалесцеры, полочные осадители и другие гидродинамические устройства и приборы.

Использование «экспресс-технологии» позволяет в 2-3 раза повысить показатели наших проектов и оборудование по сравнению с традиционными стандартными (серийными) технологиями в части надежности, эффективности, снижения металлоемкости, капитальных затрат.

Компоновка УПН в виде КТЛ позволяет осуществлять поставку оборудования в виде поэтапных законченных установок пусковых комплексов (очередей), наращивать мощность УПН по мере освоения месторождения, рационально расходовать финансовые средства на строительство объектов.

Комплексная схема включает максимальный набор оборудования, рассчитанный на предельные параметры подготавливаемой продукции.

При благоприятных сочетаниях этих параметров мы предлагаем упрощенные схемы. Например, подготовка легких и средних нефтей по степени обезвоживания до товарных показателей в ряде случаев может быть достигнута уже на первой ступени сепарации и обезвоживания без нагрева (или с минимальным нагревом) и при минимальном расходе реагентов-деэмульгаторов (до 15- 30 г на тонну нефти).

Источник