Способ снижения вязкости нефти при транспортировании и устройство для его осуществления

(51) 65 88/74 (2006.01) 17 1/16 (2006.01) 17 1/12 (2006.01) 65 63/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ энергоемкости процесса путем интенсификации теплообмена, уменьшение степени обводнения нефти в процессе подогрева, за счет непосредственного контакта теплоносителя с нагреваемой высоковязкой нефтью. Предложен способ снижения вязкости нефти при транспортировании,включающий нагрев теплоносителя, подачу горячего теплоносителя горячего сжатого воздуха в объем подогреваемой нефти для образования жидкостно-паровоздушной пены, при этом горячий сжатый воздух высокого давления вводят в нефтяную скважину сверху затрубного пространства. Предложено устройство для снижения вязкости нефти при транспортировании, включающее узел нагрева, соединенный с пространством между обсадной трубой и НКТ нефтяной скважины,нефтепроводы, при этом оно снабжено компрессором,выход которого соединен с входом узла нагрева,выход узла нагрева подключен к воздуховоду для подачи в объем вязкой нефти горячего воздуха высокого давления, который соединен с затрубным пространством скважины.(72) Надиров Надир Каримович Баймиров Мергенгали Ергалиевич Бисенгалиев Макс Дауылбаевич Баямирова Рыскуль Омаровна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Атырауский институт нефти и газа(56) Предпатент РК 18896, кл.65 88/74, 2007 Ермеков М.М. Справочная книга по добыче нефти. Алматы,, 2007, с.415(54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ВЯЗКОСТИ НЕФТИ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВАНИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к транспортированию нефти, в частности к техническим средствам термического снижения вязкости жидких углеводородов, и может быть использовано на нефтепромыслах при добыче вязкой нефти. Технический результат,получаемый при осуществлении изобретения, - более совершенная технологии разогрева вязкой нефти, упрощение устройства и его эксплуатации и уменьшение Изобретение относится к транспортированию нефти, в частности к техническим средствам термического снижения вязкости жидких углеводородов, и может быть использовано на нефтепромыслах при добыче вязкой нефти. Известен способ снижения вязкости нефти при транспортировке е по затрубному пространству,включающий разбавление добываемой высоковязкой нефти маловязким разбавителем, подаваемым сверху в скважину, которым, в частности, может служить легкая нефть / Ермеков М.М. Справочная книга по добыче нефти. Алматы,Соу, 2007, с.219222/. Устройство, осуществляющее способ, включает обсадную колонну, колонну НКТ, штанговый насос,колонну штанг, пакер, муфту с отверстиями. Штанговый насос опускают в скважину на возможно большую глубину, с целью исключения влияния газа на его работу. Затрубное пространство ниже приема насоса разобщают пакером, выше насоса монтируют муфту с отверстиями. В НКТ насосом, установленным на поверхности, подают маловязкий разбавитель,которым может служить легкая нефть. Соотношение расходов разбавителя и скважинной жидкости подбирают экспериментально. Вывод смеси производят через затрубное пространство / Ермеков М.М. Справочная книга по добыче нефти. Алматы, Соу, 2007, с.219-222/. Известен способ снижения вязкости нефти путем подогрева вязких нефтепродуктов в резервуарах,включающий нагрев теплоносителя, подачу горячего теплоносителя в подогреватели-теплообменники резервуаров, вывод и рекуперацию отработанного теплоносителя, при этом в качестве теплоносителя используют антифризы-теплоносители с низкой температурой застывания /Патент РФ 2104912, кл. 65 88/74, 1998/. Известно устройство для снижения вязкости нефти путем подогрева вязких нефтепродуктов в резервуарах, содержащее, по меньшей мере, один резервуар с конической крышкой и расположенным внутри подогревателем-теплообменником,сообщенным с узлом нагрева теплоносителя посредством параллельно соединенных трубопроводов с теплоносителем-водой, узел нагрева, снабженный, по меньшей мере,одним рекуперативным теплообменным аппаратом, одним насосом и расширительной камерой, представляющей собой емкость, заполняемую теплоносителем-водой при объемном тепловом расширении, установленную после рекуперативного теплообменного аппарата и соединенную двумя трубопроводами с основной линией, при этом на трубопроводах перед насосом установлен, по меньшей мере, один фильтр /Патент РФ 2028262, кл. 65 88/74, 65 69/20, 1995/. Существенными недостатками известных способов и реализующих их устройств является их высокая энергоемкость из-за малой удельной контактной поверхности нагрева и отсутствия непосредственного контакта теплоносителя с нагреваемыми вязкими нефтепродуктами. Известен наиболее близкий по технической сущности способ снижения вязкости нефти и 2 нефтепродуктов путем подогрева вязких нефтей и нефтепродуктов, включающий нагрев теплоносителя,подачу горячего теплоносителя в резервуар с нефтепродуктом, вывод и рекуперацию отработанного теплоносителя, при этом используют для подогрева нефтепродуктов в резервуаре горячий сжатый воздух высокого давления, который диспергируют и вводят в резервуар снизу вверх, для образования в объеме подогреваемого нефтепродукта жидкостнопаровоздушной пены /Предпатент РК 18896, кл. 65 88/74, 2007/. Известна наиболее близкая по технической сущности установка для снижения вязкости нефти и нефтепродуктов путем подогрева вязкой нефти в скважине, включающая скважину, обсадную трубу,НКТ, нефтепроводы, штанговый насос с колонной штанг, узел нагрева - электронагреватель ТЭН трехфазная печь сопротивления, состоящая из образных или прямых трубчатых нагревательных элементов и отпускаемая на кабель-канате в освобожденную от оборудования скважину, для выдерживания в течение необходимого времени, для снижения вязкости нефти за счет е нагрева / Ермеков М.М. Справочная книга по добыче нефти. Алматы, Соу, 2007, с.415. Недостаток известного способа в том, что подогрев вязкой нефти производят только в резервуаре, что требует значительного времени для разогрева и большого расхода энергии. Недостаток известного устройства в сложности устройства и его эксплуатации и высокой энергоемкости. Технический результат,получаемый при осуществлении изобретения, - более совершенная технологии разогрева вязкой нефти, упрощение устройства и его эксплуатации и уменьшение энергоемкости процесса путем интенсификации теплообмена, уменьшение степени обводнения нефти в процессе подогрева, за счет непосредственного контакта теплоносителя с нагреваемой высоковязкой нефтью. Технический результат изобретения достигается тем, что предлагаемый способ снижения вязкости нефти так же, как известный способ, включает нагрев теплоносителя, подачу горячего теплоносителя горячего сжатого воздуха в объем подогреваемой нефти. Однако, в отличие от известного способа, горячий сжатый воздух высокого давления вводят в скважину сверху затрубного пространства, а также в центр выводного трубопровода,для захвата и диспергирования его турбулентным движением нефти,передачи ей своего тепла и снижения е вязкости. Технический результат изобретения достигается также тем, что установка для снижения вязкости нефти путем е подогрева так же, как известное устройство,включает узел нагрева, соединенный с пространством между обсадной трубой и НКТ нефтяной скважины,нефтепроводы. Однако, в отличие от известного устройства,предлагаемое снабжено компрессором, выход которого соединен с входом узла нагрева, выход узла нагрева подключен к воздуховодам для подачи в объем вязкой нефти горячего воздуха высокого давления, один из воздуховодов соединен с затрубным пространством скважины, а второй с выходным трубопроводом из скважины. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематически изображено устройство,реализующее предлагаемый способ снижения вязкости нефти. В продуктивный пласт 1 заглублена обсадная труба 4 скважины, колонна НКТ 5 опущена до продуктивного пласта 1, пространство между обсадной трубой и НКТ служит каналом 3 для подачи горячего воздуха. Отверстие в нижнем торце НКТ служит для выхода нефти под давлением. В НКТ 5 размещен штанговый насос 2 с колонной штанг 6. Верхний торец НКТ 5 соединен с трубопроводом 7 для отвода нефти из скважины. Устройство снабжено типовым компрессором высокого давления фирмыпроизводительностью 12 м/ мин, рабочее давление 7,8 атм (не показан), выход которого соединен с входом узла нагрева 10, выход узла нагрева подключен к воздуховодам для подачи в объем вязкой нефти горячего воздуха высокого давления, один 8 из воздуховодов соединен с затрубным пространством 3 скважины, а второй 9 с выходным трубопроводом из скважины. Способ снижения вязкости нефти осуществляют(т.е. устройство работает) следующим образом. Сжатый воздух давлением 7,8 атм от компрессора падают в узел нагрева 10, где нагревают 90-100 С. Далее горячий, сжатый воздух высокого давления по воздуховоду 8 подают в затрубное пространство 3,служащее каналом для подачи горячего воздуха,который далее направляют в продуктивный пласт 1. Разогретую и разжиженную нефть откачивают по НТК 5 штанговым насосом 2, поднимают е на верх скважины и направляют в выходной нефтепровод 7. Для дополнительного нагрева и снижения вязкости в нефтепроводе 7 предусмотрен второй воздуховод 9 для подвода горячего воздуха высокого давления от узла нагрева 10, выход воздуховода 9 расположен по центру нефтепровода 7, где горячий воздух в турбулентном движении в нефти передает тепло вязкой нефти и разжижает е. Изобретение просто в эксплуатации, дает возможность исключить применение деэмульгаторов,растворителей, электронагревателей и других сложных устройств, позволяет экономить энергетические ресурсы, обезвоживает сырую нефть аэрацией е горячим воздухом. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ снижения вязкости нефти при транспортировании,включающий нагрев теплоносителя, подачу горячего теплоносителя горячего сжатого воздуха в объем подогреваемой нефти, отличающийся тем, что горячий сжатый воздух высокого давления вводят в нефтяную скважину сверху затрубного пространства. 2. Способ снижения вязкости нефти по п.1,отличающийся тем, что горячий сжатый воздух высокого давления дополнительно подают в центр выводного трубопровода,для захвата и диспергирования его турбулентным движением нефти,т.е. дополнительно нагревают откачиваемую нефть и снижают е вязкость. 3. Устройство для снижения вязкости нефти при транспортировании, включающее узел нагрева,соединенный с пространством между обсадной трубой и НКТ нефтяной скважины, нефтепроводы,отличающееся тем, что оно снабжено компрессором,выход которого соединен с входом узла нагрева,выход узла нагрева подключен к воздуховоду для подачи в объем вязкой нефти горячего воздуха высокого давления, который соединен с затрубным пространством скважины. 4. Устройство для снижения вязкости нефти по п.2,отличающиеся тем, что узел нагрева соединен вторым дополнительным воздуховодом с выходным трубопроводом из скважины.