Каталог

Помощь

Корзина

Сбор и подготовка скважинной продукции. Лекции

Оригинальный документ?

Сбор и подготовка скважинной продукции. Лекции

 

1.    Топливно-энергетический комплекс  России.

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) охватывает все процессы добычи и переработки топлива, производство  электроэнергии, ее транспортировку и распространение.  ТЭК  России является одной из основ ее экономики. Развитие нефтяной и газовой промышленности – ведущей в топливной отрасли – всегда обеспечивало развитие и рост экономики страны (бесперебойное стабильное снабжение внутреннего рынка нефтью, газом, продуктами их переработки, поступление в бюджет страны налогов от деятельности нефтяных компаний, поступление в бюджет страны валюты от экспорта нефти и газа).

Нефтяная промышленность в настоящее время производит 12-14 % промышленной продукции, обеспечивает 17-18 % доходов федерального бюджета и более 35 % валютных поступлений.

Сырьевая база формирует более 2200 нефтяных, нефтегазовых нефтегазоконденсатных месторождений. Около 80 % запасов находится в 1230 эксплуатируемых месторождениях.

В России существует ориентировочно 100 нефтяных компаний, однако к числу крупнейших относится лишь 10 (Роснефть, ЛУКОЙЛ, Газпромнефть, Сургутнефтегаз, ТНК-ВР, Татнефть, Башнефть, Славнефть, Русснефть).

Добыча нефти с газовым конденсатом в 2007г составила 491, 3 млн.т, газ 654,1 млрд.м3 .

 

2.     Системы сбора нефти, газа и воды.

Для каждого вновь открытого нефтегазового месторождения составляются проект разработки и проект обустройства. Неотъемлемой частью проекта обустройства является обоснование системы сбора продукции скважин, которая закладывается в данном проекте.

Транспортировка продукции скважин от их устья до центрального пункта подготовки и перекачки нефти называется сбором. Поэтому этот пункт также центральным пунктом сбора (ЦПС).

Система трубопроводов и оборудования, взаимосвязанных друг с другом и обеспечивающих транспортировку продукции нефтяных скважин от устья до ЦПС с выполнением определенных функций, составляют систему сбора.

До недавнего времени применялось сравнительно много систем сбора нефти и газа. Они носили название: самотечная, Бароняна-Везирова, Краснодарская, Бакинская, Гипровостокнефти, Грозненская, двухтрубная и др.

Старые системы сбора нефти и газа, как правило, проектировались применительно к конкретным месторождениям на основе технических достижений того времени. Поэтому преимущества или недостатки обусловливались объективными факторами, например: геологическими условиями месторождения, пластовым давлением, физико-химическими параметрами добываемой продукции. Высокое пластовое давление и низкая вязкость дают возможность транспортировать продукцию от скважины до ЦПС под собственным давлением, следовательно, создавать герметизированную систему сбора. Грозненская система и система сбора института «Гипровостокнефть» обладают преимуществами перед другими потому, что в первом случае устьевое давление, равное 6 МПа, а во втором - 1 МПа, вполне обеспечивают транспортировку нефти под  собственным давлением до ЦПС, а газа до газобензинового завода.

Система сбора Бароняна-Везирова спроектирована применительно к старым нефтяным месторождениям Азербайджана и Туркмении, где низкое пластовое давление и наличие песка в составе добываемой продукции не позволяют транспортировать нефть на большие расстояния без строительства насосных станций. Поэтому она имеет недостатки по сравнению с вышеуказанными, а именно: необходимость строительства на площади нефтяного месторождения большого числа мелких нефтесборных пунктов с очистными сооружениями, парком резервуаров, насосными и компрессорными станциями.

 

3.    Основные требования, предъявляемые к современной системе сбора нефти, газа и воды на нефтяных месторождениях

 

В настоящее время промысловое обустройство представляет собой герметизированную высоконапорную систему сбора и подготовки нефти, полностью исключающих потери легких фракций нефти, и с комплексной автоматизацией технологических процессов. Характерной особенностью этой системы является ее универсальность, что, прежде всего, обусловлено общими требованиями к обустройству всех нефтяных месторождений.

Эти требования сводятся к обеспечению:

 полного герметизированного сбора и подготовки нефти, газа и воды;

 индивидуального замера объемов добываемой нефти, газа и воды по каждой скважине с целью контроля и регулирования процесса разработки месторождения;

• подготовки нефти для нефтеперерабатывающих заводов по 1 группе качества товарной нефти;

 поставки основных узлов в блочно - комплектном исполнении с полной автоматизацией технологического процесса («под ключ»);

 высоких экономических показателей по капитальным затратам, снижения металлоемкости и эксплуатационных расходов.

 Герметичность    системы    может   осуществляться   лишь    при однотрубном сборе, отсутствии или минимальном количестве перекачивающих агрегатов и технологических емкостей, поддержании высокого давления в системе, когда легкие фракции нефти находятся в жидком состоянии и поэтому их потери исключаются.

Для обеспечения эффективной разработки нефтяного месторождения нужно вести учет добываемой продукции по каждой скважине. Следовательно, во всех случаях каждая скважина должна подключаться к замерной установке.

Подготовка нефти к транспорту является одним из основных технологических процессов. Доведение качеств нефти, газа и воды до норм товарной продукции должно осуществляться в аппаратах, использующих наиболее эффективные гидродинамические и физико-химические процессы. Только при этом можно достичь высоких технико-экономических показателей.

В последнее время появилось еще одно требование в системе сбора: нефтепромысловые трубопроводы должны быть использованы для предварительного разделения нефти и воды, т.е. система сбора также должна работать на конечную цель - получение товарной нефти с необходимой кондицией. Это требование дает основание говорить о существовании единой системы добычи, сбора и подготовки, технологические процессы и оборудование которых взаимосвязаны.

 

4.    Унифицированная схема высоконапорной герметизированной системы сбора нефти, газа и воды

 

Основной вариант унифицированной схемы сбора и подготовки нефти, газа и воды (рисунок 1.1) включает следующие комплексы сооружений:

а) сбора нефти, газа и воды (выкидные линии ВЛ, автоматизированную групповую замерную установку АГЗУ, нефтегазосборные НГ и газовые Г коллекторы и дожимную насосную станцию ДНС, совмещенную с установкой предварительного сброса воды УПСВ;

б) объекты предварительного разделения компонентов продукции нефтяных скважин ОПР;

в) установку подготовки нефти УПН;

г) пункта учета товарной нефти ПУН;

д) установку подготовки сточных вод с целью использования их в системе поддержания пластового давления УПВ;

е) установку подготовки газа к транспорту УПГ.

 

Рисунок 1.1 - Основной вариант унифицированной схемы сбора и подготовки нефти

Рисунок 1.1 - Основной вариант унифицированной схемы сбора и подготовки нефти, газа и воды

 

Унифицированная схема системы сбора и подготовки продукции нефтяных скважин разработана институтами «Гипровостокнефь» и бывшим «ВНИИСПТнефть» (ныне «ИПТЭР»). При этом были использованы базовые научно-исследовательские работы по оптимизации мощностей объектов обустройства нефтедобывающей промышленности, параметрические ряды блочного автоматизированного оборудования.

Одним из основных технологических принципов унифицированных схем является совмещение в системе нефтегазосбора гидродинамических и физико-химических  процессов с  целью предварительной  подготовки сырой продукции для ее разделения на фазы в установках подготовки товарной нефти и увеличения ее производительности.

Достоинства рассмотренной сбора и подготовки сводятся к выполнению основных требований к системе сбора, которые отражены в пункте 3.  Однако у нее есть существенный недостаток: повышается устьевое давление скважин. У штанговых насосных установок, например, это приводит к повышению нагрузки на головку балансира и на колонну штанг, к росту утечек в глубинном насосе и подъемных трубах, к уменьшению работы попутного газа по подъему жидкости, а также к усилению отрицательного влияния свободного пространства в цилиндре насоса при откачке сильно газированной нефти. На практике это означает уменьшение производительности и снижение межремонтного периода насосной установки.

Из изложенного следует, что т. к движение продукции скважин в системе сбора и подготовки осуществляется под давлением, создаваемым скважинным насосом, то скважинное оборудование, помимо своего прямого назначения, как оборудование для добычи нефти, превращено в элемент системы сбора и подготовки продукции скважин. Система сбора нефти, газа и воды является последним этапом добычи нефти.

 

5. Промысловая подготовка нефти

 

Из нефтяных скважин в общем случае извлекается сложная смесь, состоящая из нефти, попутного нефтяного газа, воды и механических примесей. В таком виде транспортировать продукцию нефтяных скважин нельзя.