на какой установке происходит основной сброс пластовой воды
Промысловый сбор и подготовка нефти, газа и воды
Поступающую из скважин нефть и газ нужно очистить.
Из скважин вместе с нефтью поступают пластовая вода, попутный нефтяной газ (ПНГ), твердые частицы механических примесей (горных пород, затвердевшего цемента).
Технически и экономически целесообразно нефть перед подачей в магистральный нефтепровод (МНП) подвергать специальной подготовке с целью ее обессоливания, обезвоживания, дегазации, удаления твердых частиц.
На нефтяных промыслах чаще всего используют централизованную схему сбора и подготовки нефти.
Сбор продукции производят от группы скважин на автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ).
От каждой скважины по индивидуальному трубопроводу на АГЗУ поступает нефть вместе с газом и пластовой водой.
На АГЗУ производят учет точного количества поступающей от каждой скважины нефти, а также первичную сепарацию для частичного отделения пластовой воды, ПНГ и механических примесей с направлением отделенного газа по газопроводу на газоперерабатывающий завод (ГПЗ).
Схема сбора и подготовки продукции скважин на нефтяном промысле:
Обезвоженная, обессоленная и дегазированная нефть после завершения окончательного контроля поступает в резервуары товарной нефти и затем на головную насосную станцию МНП.
Для обезвоживания и обессоливания нефти используют следующие технологические процессы:
Более эффективны методы химические, термохимические, а также электрообезвоживание и обессоливание.
Вместе с очищенной пластовой водой в продуктивные пласты для поддержания пластового давления закачивают пресную воду, полученную из двух источников: подземных (артезианских скважин) и открытых водоемов (рек).
Грунтовые воды, добываемые из артезианских скважин, отличаются высокой степенью чистоты и во многих случаях не требуют глубокой очистки перед закачкой в пласты.
В то же время вода открытых водоемов значительно загрязнена глинистыми частицами, соединениями железа, микроорганизмами и требует дополнительной очистки.
В настоящее время применяют два вида забора воды из открытых водоемов: подрусловый и открытый.
Комплектация
Установки предварительного сброса воды (УПСВ)
Назначение
УППСВ предназначены для предварительного обезвоживания нефти на отдельных сборных коллекторах большой протяженности, вблизи наиболее обводненных кустов скважин, на пониженных участках трассы, где скапливается свободная вода и в местах расположения существующих КНС.
Основным требованием к технологии путевого сброса воды является предварительное обезвоживание нефти без применения сложного технологического оборудования, требующего постоянного присутствия обслуживающего персонала. Степень предварительного обезвоживания нефти при путевом сбросе должна соответствовать агрегативной устойчивости эмульсии на входе в установку так, чтобы при дальнейшем транспорте не происходило или было бы минимальным выделение свободной воды.
В настоящее время разработаны типовые УППСВ в двух вариантах – один с применением трубных концевых делителей фаз, а другой – с применением емкостного оборудования.
Общим для этих вариантов является использование ряда технологических приемов для придания технологии и оборудованию максимальной универсальности при изменении нагрузок, газоводосодержания, свойств эмульсии и других характеристик входящего потока.
Для обеспечения надежности и долговечности предусматриваются термообработка и внутреннее антикоррозионное покрытие оборудования УППСВ.
На схемах и в таблицах показаны технические характеристики, базовые наборы оборудования для путевого предварительного сброса воды в трубном и емкостном исполнениях.
Продукция скважин поступает во входной трубопровод, при необходимости смешивается с реагентом-деэмульгатором, а затем проходит блок гидродинамического воздействия для интенсификации процесса разделения эмульсии. При достаточно высокой температуре продукции скважин процессы предварительного сброса воды проводятся без предварительного нагрева эмульсии.
Технология УППСВ мало отличается от крупных УПСВ, но базируется на более высоком уровне автоматизации с учетом работы без постоянного присутствия персонала, на применении новейших конструкционных элементов и обеспечении компактности исполнения.
УППСВ полностью герметизированы и позволяют исключить организованные выбросы газа в атмосферу, нефти и воды на почву в пределах площадки.
Общий вид
Характеристики
Состав оборудования
В состав УППСВ входят:
БР – блок подачи реагента-деэмульгатора;
Р-1 – расширитель нефтегазовый;
НГСВМ-А-1/1,2 – нефтегазовый сепаратор
со сбросом воды модернизированный автоматизированный или КДФТ-1,2 – концевой делитель фаз трубный;
БКНС – блочная кустовая насосная станция;
ЕД – дренажная емкость.
БУ- блок контроля и управления
Разработка, изготовление и поставка блочной
автоматизированной установки путевого предварительного сброса воды УППСВ выполняется
с максимальной заводской готовностью в течение 4-5 месяцев.
По заявке заказчика выполняются шеф-монтажные и пуско-наладочные работы. Гарантийный срок эксплуатации установки – 18 месяцев.
Обозначение
Пример записи при заказе:
Установка предварительного путевого сброса воды УППСВ-5000-1,6-Т-У1 или УППСВ-5000 1,6-Е-У1 по ТУ 3683 004 56562997 2003, где:
5000 – расчетная производительность по жидкости в м 3 /сут.;
1,6 – расчетное давление, МПа;
У1 – климатическое исполнение по ГОСТ 15150;
Установки раннего предварительного сброса воды разработаны для месторождений Роснефти
На базе Уфимского филиала «РН-Ремонт НПО», нефтесервисной дочки Роснефти, запланировано изготовление 3 установок раннего предварительного сброса воды (УРПСВ) в год.
В 2020-2030 гг. Роснефть предполагает внедрить более 20 установок различной производительности. Роснефть оценивает экономический эффект от внедрения в 5 млрд руб.Эффект достигается за счёт:
Разработка специалистов корпоративного института компании РН-БашНИПИнефть обеспечивает дополнительную добычу нефти на обводненных месторождениях. Обычно это зрелые месторождения, и установки могут быть востребованы не только в Роснефти. Технология защищена патентом, правообладателем которого является Роснефть.
Ранний предварительный сброс воды необходим для месторождений с высокой обводнённостью скважин.Преимущества:
Техническая новизна установок:
Эффективность работы поддерживает система автоматизированной самоочистки с выводом уловленных нефтепродуктов и механических примесей в трубопровод отвода газо-жидкостной смеси или в дренажную ёмкость.
1 я УРПСВ производительностью 5000 м 3 /сутки построена, успешно испытана и эксплуатируется с 2017 года в районе КНС-8 Барсуковского нефтяного месторождения РН-Пурнефтегаза, дочки Роснефти.
Там был выявлен ряд участков недр с перегруженной инфраструктурой и проблемой утилизации попутно добываемой воды.
Ранее в РН-Пурнефтегазе тоже не сидели без дела:
Площадка для промышленных испытаний была выбрана с целью определения критериев работоспособности технологии УРПСВ и конструкционных решений в экстремальных условиях Крайнего Севера.
За счет увеличения пропускной способности системы нефтесбора экономический эффект от внедрения пилотной установки за 5 лет составил 259 млн руб.
Принципиальные схемы обустройства нефтегазовых объектов
Схема обустройства месторождений нефти
Выбор системы извлечения нефти и обустройства нефтяных месторождений зависит от десятков факторов: от глубины залегания и качества продуктивных пластов: количества извлекаемых запасов, их структуры по степени изученности (
): характеристик коллекторов; состава и свойств нефти: газового фактора и состава попутных газов: давления насыщения нефти газом: свойств и условий залегания пластовых вод; положения водо-нефтяного контакта.
Кроме перечисленных основных показателей разработки при обустройстве месторождения учитываются природно-климатические характеристики, инженерно-геологические условия.
Разведанные месторождения считаются подготовленными для промышленной разработки при соблюдении следующих условий:
Требования к генеральному плану
Схема генерального плана месторождения предусматривает размещение устьев нефтяных, газовых, нагнетательных одиночных и кустов скважин, ГЗУ, ДНС. установок предварительного сброса пластовых вод (УПС), кустовых насосных станций (КНС), КС, инженерных коммуникаций (автодорог, нефте- и газопроводов, водоводов, ЛЭП, линий связи, катодной защиты и др.), обеспечивающих процессы сбора и транспортировки продукции скважин, а также снабжение электроэнергией, теплом, водой и воздухом.
Размещение производственных и вспомогательных зданий и сооружений необходимо производить по их функциональному и технологическому назначению с учетом взрывной и пожарной опасности. При размещении сооружений нефртедобычи на прибрежных участках водоемов планировочные отметки площадок принимаются на 0,5 м выше наивысшего горизонта вод с вероятностью его превышения один раз в 25 лет (устья скважин, ГЗУ) и один раз в 50 лет (КС, ЦПС, ДНС, УПС).
Во избежание социально-экологических проблем на поздних стадиях нефтедобычи уже при проектировании освоения месторождений следует проводить консультации со всеми заинтересованными организациями и лицами. Эксплуатация нефтепромыслов наносит вред ОС независимо от конструктивных особенностей сооружений и объемов добываемых УВ. Проведение дорогостоящих экологических мероприятий должно проводиться своевременно (ликвидация скважин, амбаров-накопителей, рекультивация земель), а не отодвигаться на неопределенный срок.
Куст скважин
В состав технологических сооружений куста скважин обычно входят:
В составе сооружений кустовой площадки может находиться узел подготовки сточных вод (УПСВ) с локальной закачкой воды в пласт. В этом случае отсутствует энергоемкая перекачка пластовых вод к пунктам сепарации нефти и обратно, а в составе транспортных коридоров отсутствуют агрессивные пластовые флюиды, что повышает экологическую безопасность промысла.
Строительство скважин с большими отходами забоя ограничивает применение глубинных штанговых насосов ввиду осложнений, связанных с истиранием труб. Во избежание аварий при выборе насосного оборудования предпочтение отдается ЭЦН и гидроприводным насосным системам в условиях закрытой системы сбора нефти и газа. Такие системы дают возможность подачи ингибиторов для предотвращения коррозии и парафинообразования.
Система сооружений подготовки нефти, сброса и закачки вод строится в зависимости от распределения запасов по площади залежи, темпов добычи, степени обводненности и газонасыщенности нефти, величины давления на устье скважины, расположения кустов скважин ( рис. 5.1). Эти объекты должны обеспечивать:
Групповые замерные установки
Газожидкостная смесь из добывающих скважин поступает на ГЗУ, в которой в автоматическом режиме производится периодическое измерение в замерном сепараторе дебитов жидкости и газа каждой скважины. Количество установок определяется расчетами. На площадках ГЗУ размещаются блоки закачки реагента-деэмульгатора и ингибитора коррозии.
Дожимная насосная станция
В тех случаях, когда расстояние от кустов скважин до ЦПС велико, а устьевого давления недостаточно для перекачки флюидов, сооружают ДНС. На ДНС смесь попадает по нефтесборным трубопроводам после ГЗУ.
В состав ДНС входят следующие блочные сооружения:
Сооружение ДНС необходимо потому, что насосное оборудование не позволяет перекачивать смеси с большим содержанием газа из-за возникновения кавитационных процессов. Газ, отделившийся в результате снижения давления на первой ступени сепарации, чаще всего подается на факел сжигания или для использования на местные нужды. Нефть и вода с растворенным оставшимся газом поступают в сепараторы второй ступени на ЦПС и УПН.
Центральный пункт сбора
На ЦПС сырая нефть проходит полный цикл обработки, который включает двух- или трехступенчатое разгазирование нефти с помощью сепараторов и доведение нефти по упругости насыщенных паров до необходимых кондиций. Газ после сепарации очищается от капельных жидкостей и подается на утилизацию или переработку. Газ первой и второй ступени сепарации транспортируется под собственным давлением. Газ концевой ступени для дальнейшего использования требует компримирования.
Здесь же на ЦПС производится обезвоживание и обессоли-вание нефти до товарных кондиций. Попутно добываемые воды отделяются от сырой нефти на установке подготовки нефти (УПН) в составе ЦПС. В специальном резервуаре происходит отстаивание нефти, подогрев нефтяной эмульсии в трубчатых печах и обессоливание. После этого товарная нефть поступает в резервуар с последующей откачкой в МН.
Резервуарные парки
Кроме того, резервуары различных объемов необходимы для приема пластовых и сточных вод, а также для аварийных сбросов.
Для сброса парафиновых отложений от зачистки (пропарки) резервуаров устраиваются земляные амбары-накопители. Кроме того резервуары являются источником загрязнения атмосферы за счет испарения хранящихся в них УВ.
Компрессорные станции
КС могут быть самостоятельными объектами обустройства месторождений или входить в комплекс технологических сооружений ЦПС. КС предназначены для подачи нефгтяного газа на ГПЗ, для компримирования газа в системе газлифтной добычи и при подготовке его к транспортировке.
Для удаления газа из полости поршневого компрессора на приемном газопроводе каждой ступени сжатия компрессора предусматривается свеча сброса газа с установкой на ней запорной арматуры. Высота свечи не менее 5 м и определяется расчетами рассеивания газа.
Факельная система
В факельную систему аварийного сжигания ДНС направляется нефтяной газ, который не может быть принят к транспортировке, а также газ от продувки оборудования и трубопроводов.
Факельная система ЦПС предусматривается для сброса газов и паров:
Факел оборудуется автоматическим дистанционным зажиганием и самостоятельным подводом топливного газа к запальному устройству. Для улавливания конденсата перед факельной трубой размещается конденсатосборник.
Узлы ввода реагента
Узлы ввода реагента на объектах сбора и транспортировки нефти и газа включают:
Трубопроводы нефти и газа
В систему сбора и транспортировки продукции добывающих скважин входят:
Установка предварительного сброса воды УПСВ, МУПСВ
В настоящее время разработки многих месторождений находятся на завершающем этапе, который характеризуется значительной обводненностью нефти, что может приводить к выпадению воды при транспорте нефти в трубопроводах, соответственно многократно повышается риск проявления коррозии. Также транспорт балластовой воды увеличивает нагрузку на трубопроводы, чем ограничивает их полезную пропускную способность. Установка предварительного сброса воды (УПСВ) – это комплект оборудования, предназначенный для предварительного сброса пластовой воды из пластового флюида с возможностью ее утилизации путем закачки в пласт. На УПСВ предусматривается факельная система для сжигания отделенного попутного нефтяного газа (ПНГ), при этом часть газа проходит подготовку для возможности использования в качестве продувочного и топливного для функционирования факельной системы. Остаточное содержание воды в нефти на выходе с УПСВ 5-10%.
УПСВ представляет собой совокупность технологических площадок и инженерных сетей, установленных на строительные конструкции в виде единого комплекса.
Реализация УПСВ от АО МНГИ
Технологическое оборудование, применяемое на кустовых установках предварительного сброса воды применяется двух типов:
установка предварительного сброса воды УПСВ
Аппараты, используемые в составе установок предварительного сброса воды для оптимизации процессов подготовки нефти и очистки воды, снабжаются специальными внутренними устройствами.
В зависимости от требований Заказчика к качеству воды и нефти на выходе УПСВ к, технологический процесс может включать:
Преимущества УПСВ
Преимуществом установки предварительного сброса воды в трубном исполнении является возможность вывода из работы отдельных аппаратов без прекращения работы всей установки. Такие системы способны справиться с высокой исходной обводненностью и показывают наилучшие результаты обезвоживания нефти и очистки пластовой воды.
При необходимости разработки мобильной установки предварительного сброса воды наши специалисты рекомендуют использовать МУПСВ на основе емкостных аппаратов, так как данное решение позволяет использовать минимальную площадь размещения аппаратов в рамках транспортных габаритов.
Заказ установки предварительного сброса воды в АО МНГИ
Отзыв от ООО СП «Волгодеминойл»об АО «МНГИ»