В настоящее время теряется до 1 % добываемой в стране нефти. Большая часть потерь (до 0,8 %) приходится на потери от испарения. Меньшая часть уносится попутным газом в виде капельной жидкости и пластовой водой в виде частиц нефти.
Принятие экономически целесообразных технических решений по сокращению потерь возможно только при наличии достоверной информации о величине потерь и их распределению по технологической цепочке.
По инициативе НК «ЛУКОЙЛ», в развитие РД 153-39-019-97 разработано МИ 3093-2007 «Нефть. Общие технологические потери на нефтедобывающих предприятиях».
1. Контроль потерь от испарения
Согласно РД 153-39-019-97 наиболее удобным для практического применения является метод определения потерь от испарения по изменению давления насыщенных паров (ДНП) нефти. Он основан на том, что в процессе испарения из нефти преимущественно выделяются легкие углеводороды, вследствие чего ДНП нефти снижается.
1.1. Измерение давления насыщенных паров
Стабильность нефти или ее предрасположенность к испарению определяется величиной ДНП. Данным показателем оценивается качество товарной нефти (ГОСТ Р 51858-2002), им же следует характеризовать насыщенность сырой нефти газом (легкими углеводородами), который выделяется из нефти при ее подготовке до товарной кондиции.
Многие годы, ввиду исторически сложившейся международной практике, широко применяется для контроля ДНП метод Рейда (ГОСТ 1756-2000). Он позволяет измерять условное значение ДНП. Это обусловлено негерметичностью отбора проб, наличием в измерительной камере воздуха, неточным заданием соотношения фаз и фиксации момента приведения системы «жидкость-пар» в термодинамическое равновесие.
Истинное ДНИ нефти измеряется с применением ГОСТ Р 8.601-2003 «Давление насыщенных паров нефти и нефтепродуктов» (ГОСТ 8.601-2010 по МГС). Метод базируется на использовании прибора АЛП-01ДП-01 (Рис. 1).
Рис. 1
Суть метода заключается в герметичном отборе проб, вводе, при постоянной температуре, определенного количества продукта в дозировочную камеру, создания в измерительной камере объема, обеспечивающего соотношение фаз 4:1, перевода порции продукта в измерительную камеру, привидении системы «жидкость-пар» в термодинамическое равновесие и фиксации в системе давления.
1.2. Установление зависимости ДНП от массы испарившихся углеводородов и определение потерь по его изменению
Данный метод реализован в МИ 2566-99 «Нефть. Потери от испарения в резервуарах» и МИ 2793-2003 «Потенциальные потери углеводородов в нефти от испарения» (РМГ 107-2010). Он базируется на применении прибора АЛП-01ДП-01. Его обвязка производится согласно схеме, изображенной на рисунке 2.
Операции по получению исходных данных для построения зависимости ДНП (Р) от удельной массы (Δ G) выделившихся углеводородов осуществляются в следующем порядке.
- Отбирается проба нефти на входе объекта и пробоотборник подключается к прибору.
- Заполняется испарительная камера нефтью и часть ее подается в прибор.
- Определяется исходная масса нефти и ее ДНП.
- После испарения заданного количества нефти определяется ее ДНП.
Эта операция повторяется при различных количествах выделившихся углеводородов.
После обработки данных получают графическую (Рис. 3) или аналитическую зависимость P=f(ΔG).
Имея такую зависимость и измеряя периодически ДНП нефти на входе и выходе объекта можно очень быстро, достоверно и с гарантированной точностью определять потери нефти от испарения.
Рис. 2. Принципиальная схема размещения технических средств при определении количества выделяющихся углеводородов и соответствующего ему ДНП:
1 – прибор АЛП–01ДП–01; 2 – индивидуальный пробоотборник; 3 – термостат; 4 – весы лабораторные; 5 – распределитель; 6 – испарительная камера.
Рис. 3. Зависимость ДНП нефти от удельной массы выделившихся углеводородов
На основе МИ 2566-99 и МИ 2793-2003 разработаны Межгосударственные рекомендации РМГ 107-2010 «Потенциальные потери углеводородов в нефти от испарения». Их применение позволяют определять потери от испарения с абсолютной погрешностью:
- в диапазоне от 0,1 до 1,0 % масс., не превышающей ± 0,05 % масс.
- в диапазоне от 1,0 до 2,0 % масс., не превышающей ±0,15 % масс.
2. Контроль уноса капельной жидкости потоком газа
Уносимая с газом капельная жидкость включается в общие потери нефти.
Контроль осуществляется согласно МИ 2730-2010 «Содержание капельной жидкости в потоке природного и попутного газа».
В зависимости от давления в трубопроводе применяются пробозаборники ИКЖ-2 (Р≤16 кгс/см2) или ИКЖ-3 (Р≤40 кгс/см2).
3. Контроль потерь нефти со сточными водами
Определение концентрации нефти в сточной воде производится в соответствии с ОСТ 39-133-81 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение содержания нефти в промысловой сточной воде».
4. Общие технологические потери нефти
Общие технологические потери нефти, по отдельному предприятию, согласно МИ 3093-2007 определяются путем суммирования потерь углеводородов от испарения, уноса нефти сточными водами и уноса капель жидкости потоком газа.