Факторы, влияющие на выбор системы сбора нефти и газа. Совершенствованье системы сбора нефти и газа

СБОР И ПОДГОТОВКА СКВАЖИННОЙ ПРОДУКЦИИ

1. Самотечная двухтрубная, высоконапорная однотрубная и напорная системы сбора нефти

Система сбора и подготовки нефти включает комплекс промысловых технических средств и установок, соединенных трубопроводами. В настоящее время известны следующие системы промыслового сбора: самотечная двухтрубная, высоконапорная однотрубная и напорная.

При самотечной двухтрубной системе сбора продукция скважин сначала разделяется при давлении 0,6 МПа. Выделяющийся при этом газ под собственным давлением транспортируется до компрессорной станции или сразу на газоперерабатывающий завод (ГПЗ). Жидкая фаза направляется на вторую ступень сепарации. Нефть с водой самотеком (за счет разности высот) поступает в резервуары сборного пункта, откуда подается насосом в резервуары центрального сборного пункта (ЦСП).

Применение высоконапорной однотрубной системы позволяет отказаться от сооружения участковых сборных пунктов и перенести операции по сепарации нефти на ЦСП. Благодаря этому достигается максимальная концентрация технологического оборудования, укрупнение и централизация сборных пунктов, сокращается металлоемкость нефтегазосборной сети, исключается необходимость строительства насосных и компрессорных станций на территории промысла, обеспечивается возможность утилизации попутного нефтяного газа с самого начала разработки месторождений.

Напорная система сбора предусматривает однотрубный транспорт нефти и газа на участковые сепарационные установки, расположенные на расстоянии до 7 км от скважин, и транспорт газонасыщенных нефтей в однофазном состоянии до ЦСП на расстояние 100 км и более. Обычно на месторождениях применяется напорная герметизированная система сбора и подготовки продукции скважин, почти полностью исключающая потери углеводородов.

Факторы, влияющие на выбор системы сбора нефти и газа. Совершенствованье системы сбора нефти и газа.

Проектирование трубопроводов на площади месторождения сводится к решению следующих основных задач:

- выбор трассы трубопроводов, исходя из расположения скважин на месторождении, их дебита и рельефа поверхности;

- выбор рациональных длин и диаметров трубопроводов, отвечающих минимальному расходу металла, минимуму затрат на строительство и эксплуатацию;

- гидравлический, тепловой и механический расчет трубопроводов.

Выбор системы сбора нефти газа осуществляется на основании следующих исходных данных, необходимых для составления проекта обустройства:

· размеры и пространственная форма месторождения;

· динамика количества скважин по способам добычи нефти по годам до конца разработки нефтяного месторождения;

· сетка размещения эксплуатационных и нагнетательных скважин и число;

· динамика добычи нефти, нефтяного газа и пластовой воды по годам, желательно до конца разработки нефтяного месторож­дения;

· динамика устьевого давления фонтанных скважин по годам, также желательно на весь период разработки;

· динамика пластовых давления и температуры в течение пе­риода разработки;

· структурная карта месторождения с контурами нефтенос­ности и газоносности и расположением скважин па ней;

· глубины забоев и фильтров скважин;

· изменение температуры по стволу фонтанных и насосных скважин;

· динамика газового фактора при атмосферных условиях разгазирования пластовой нефти, состав газа и его плотность;

· состав добываемой нефти, плотность и вязкость ее, содер­жание парафина, смол, асфальтенов, сероводорода и углекислого газа;

· физико-химическая характеристика пластовых вод (ионный состав, плотность, рН, коррозионная активность);

· климатические и метеорологические условия района нефтяного месторождения, в частности количество выпадающих осадков, максимальную и минимальную температуру воздуха, глубину промерзания почвы;

· источники воды, электроэнергии, наличие железных и шос­сейных дорог;

· топографическая карта.

Система сбора и подготовки нефти, газа и воды на нефтяном месторождении, предназначена и должна обеспечивать:

· автоматическое измерение количества нефти, газа и воды по каждой скважине;

· герметизированный сбор нефти, газа и воды на всем пути движения - от скважин до магистрального нефтепровода;

· доведения нефти, газа и пластовой воды на технологических установках до норм товарной продукции, автоматический учет этой продукции и передача ее транспортным организациям;

· возможность ввода в эксплуатацию части месторождения с полной утилизацией нефтя­ного газа до окончания строительства всего комплекса сооруже­ний;

· надежность эксплуатации технологических установок и возможность полной их автоматизации;

· изготовление основных узлов системы сбора нефти и газа и оборудования технологи­ческих установок индустриальным способом в блочном и мо­дульном исполнении с полной автоматизацией технологического процесса.

· Основные задачи, рассматриваемые в проектах обустройства:

· обеспечение сбора и подготовки запланированного количества нефти и газа к дальнейшей транспортировке;

· совместный сбор и транспортировка по выкидным линиям, идущим от каждой скважины нефти, газа и воды (если последняя имеется) до автомати­зированных групповых замерных установок (АГЗУ);

· измерение нефти, газа и воды по каждой в отдельности скважине на АГЗУ;

· совместная или раздельная транспортировка обводненной и не­обводненной нефти по сборным коллекторам от АГЗУ до устано­вок подготовки нефти (УПН);

· подготовка нефти, газа и плас­товой воды до товарных кондиций и передача нефти и газа через автоматизированные установки транспортной организации.

Промысловое обустройство требует большого объема капитальных вложений, значительная доля которых приходится на сооружение системы сбора и транспорта продукции скважин. Поэтому совершенствование и упрощение систем сбора и транспорта нефти и газа имеет первостепенное значение как для снижения капитальных затрат и эксплуатационных расходов, так и для сокращения сроков обустройства и, следовательно, для ускорения ввода в действие новых нефтяных месторождений.

Значительное сокращение потерь нефтяного газа, представляющего большую ценность как высококалорийное топливо и сырье для химической промышленности, является актуальным вопросом.

Отставание строительства объектов по сбору и утилизации попутного газа приводит к тому, что часть газа сжигается в факелах в период разведки и освоения месторождений.

Для транспорта нефти и газа тратится дорогостоящая энергия насосных и компрессорных станций, в то время как естественная энергия фонтанных скважин не используется.

Все это приводит к тому, что применяемые системы нефтегазосбора являются дорогими и металлоемкими, а промысловое хозяйство в целом характеризуется невысокими технико-экономическими показателями.

Организация крупных централизованных сборных пунктов значительно упрощает схемы нефтегазосбора отдельных промыслов и создает благоприятные условия для их объединения в более крупные административно-хозяйственные единицы. Разделение нефти и газа и соответствующая их обработка на крупных централизованных пунктах более выгодны, чем на разбросанных мелких объектах. Такая централизация позволяет снизить потери легких фракций нефти, улучшить подготовку нефти, осуществить более глубокую переработку газа и обеспечить максимальное извлечение сырья для химической промышленности.

Разработан ряд принципиально новых герметизированных систем нефтегазосбора, в основу которых положен прогрессивный метод совместного транспорта нефти и газа как в двухфазном, так и однофазном состояниях (транспорт газонасыщенной нефти) на большие расстояния, измеряемые десятками километров, под давлением, достигающим 70*105 н/м2 (Па). Это позволило значительно улучшить технико-экономические показатели нефтепромыслового хозяйства в целом.

В связи с большим значением проблеме совместного сбора и транспорта нефти и газа, а также конденсата и газа по трубопроводам в СССР, а теперь в России, уделяется много внимания и продолжается ее изучение и развитие.