В настоящее время на нефтяных месторождениях применяются напорные герметизированные системы сбора и подготовки продукции скважин, основными элементами которых являются:
добывающие скважины и скважины поддержания пластового давления (ППД);
автоматизированные групповые замерные установкиИ(АГЗУ);
блочная кустовая насосная станция (БКНС);
блочная дожимная насосная станция (БДНС);
водоразборная база (ВРБ);
установки предварительного сброса воды (УПСВ);
центральный пункт сбора и подготовкиДнефти, газа и воды (ЦППН);
газоперерабатывающий завод (ГПЗ);
нефтеперекачивающая станция (НПС);
нефтеперерабатывающийАзавод (НПЗ);
магистральный нефтепровод (МНП).б
итранспортировка продукции скважин за счет энергии пласта или насосов до центрального пункта подготовки нефти, газа и воды;
Сотделение газа от нефти и транспортировка его до пункта подготовки или до потребителя;
отделение свободной воды от продукции скважин до установок подготовки нефти (в случае добычи обводненной нефти);
раздельный сбор и транспорт продукции скважин, существенно отличающейсяпо обводненностиилифизико-химическим свойствам;
подогрев продукции скважин, если невозможно ее собирать и транспортировать при обычных температурах.
Схема высоконапорной герметизированной УКПН, применяемой на крупных месторождениях, приведена на рис. 4.2. Нефть, газ и вода, поступившие на поверхность, под устьевым давлением (≈ 1,5 МПа) по выкидным линиям 1 направляются в АГЗУ 2. Затем
106
нефть, газ и вода транспортируются по сборным коллекторам 3, 4 (длиной до 10 км) до БДНС. На БДНС установлены сепараторы первой ступени 5 (для обводненной нефти) и 6 (для чистой нефти), в которых отделяется газ от жидкости. Отделившийся в сепараторах от жидкости газ под собственным давлением направляется по газопроводу 9 через эжектор 16 на ГПЗ 17.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
19 |
20 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
24 |
||||||
31 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
30 |
27 |
|||
|
|
Рис. 4.2. Технологическая схема высоконапорной герметизированной и автоматизированной установки комплексной подготовки нефти
насосами 7, 8 и подается по трубопроводам 10, 11 в сепараторыподогреватели 12, в которых производится нагрев и разрушение эмульсии. Затем разрушенная эмульсия поступает в теплоизолированные отстойники 13, где происходит ее разделение на чистую нефть и воду.
иОбводненная сырая нефть из сепаратора 5 забирается сырьевыми
СОбезвоженная и обессоленная в отстойниках 13 нефть направляется через штуцер 14 в концевые сепараторы 15, в которых поддерживается давление 1 МПа. Газ из сепараторов 15 направляется в эжектор 16 и транспортируется на ГПЗ 17, а обезвоженная и обессоленная нефть из этих же сепараторов попадает самотеком в два попеременно работающих герметизированных резервуара 18 на кратковременное хранение. Из резервуаров 18 нефть забирается подпорным насосом 19 и подается на автоматизированную замерную установку качества и количества товарной нефти типа «Рубин-2»20.
Если товарная нефть оказалась кондиционной, то она через открытую задвижку 23 направляется в парк товарных резервуаров 24 и далее насосом 25 в магистральный нефтепровод. Если нефть окажется
107
некондиционной, то задвижка 23 автоматически закрывается, а задвижка 22 на линии 21 открывается и нефть снова поступает на обессоливание и обезвоживание 32, а стоки – в ливневую канализацию 31.
Отделившаяся от нефти в отстойниках 13 вода направляется самотеком в установку очистки воды 26, из которой она забирается двумя насосами. Насос 27 подает эту воду на БКНС 30, откуда она транспортируется с помощью насосов высокого давления в нагнета-
тельные скважины, а насос 28 по трубопроводу 29 подает ее в поток эмульсии перед сепаратором 5, расположенным на БДНС. Это делается для того, чтобы горячая вода, содержащая поверхностно-активные вещества (ПАВ), способствовала предварительному разрушению эмульсии непосредственно в сепараторе.
АГЗУ серии «Спутник» (рис. 4.3)Дпредназначены для автоматического замера дебита скважин, контроля их работы, а также автома-
Для месторождений небольшой площади обычно БДНС не строится, и вся продукция скважин транспортируется на ЦППН под
давлением на устьях скважин. Как видно из схемы, нефть нигде не |
|
контактирует с воздухом и потери ее от испарения сведены до |
|
минимума (0,2 %). |
И |
Все трубопроводы в системе сбора, по которым транспортируется |
|
продукция скважин, делятся на однофазные (нефть, или газ, или вода) и |
|
многофазные (нефть + газ или нефть + газ + вода).
тической блокировки коллекторов при аварийном состоянии техноло-
гического процесса. Расчетные давления контроля и блокировки со- |
||
ставляют 1,6 и 4 МПа. Существует множество модификаций данных |
||
установок: «Спутник АМ 40-1-400»; «Спутник АМ 40-8-400»; «Спут- |
||
|
|
А |
ник АМ 40-10-400»; «Спутник АМ 40-14-400»; «Спутник Б 40-14-400». |
||
АГЗУ серии «Спутник» состоит из следующих узлов: |
||
1) |
переключателя скважин многоходового (ПСМ); |
|
2) |
установкибизмерения дебита; |
|
3) |
гидропривода; |
|
4) |
отсекателей; |
|
5) |
блока автоматики. |
|
и |
|
|
Продукция скважин по выкидным линиям 1 подается в много- |
||
ходовой переключатель 3, который действует как вручную, так и ав- |
||
томатически. Каждому положению этого переключателя соответству- |
||
Сет подача на замер продукции одной скважины. Продукция данной скважины направляется в сепаратор 6, состоящий из верхней и нижней ёмкостей. Продукция остальных скважин, минуя сепаратор, направляется в сборный коллектор 13.
108
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
5 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
12 |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Д |
|
15 |
|
|
А |
|
|
|
|
Рис. 4.3. Технологическая схема установки «Спутник»: |
||
1 – выкидные линии; 2 – специальные обратные клапаны; 3 – многоходовой переключатель скважин; 4 – каретка переключателя скважин; 5 – замерный патрубок; 6 – гидроциклонный сепаратор; 7 – заслонка; 8 – счетчик-расходомер;
9 – регулятор уровня; 10 – гидроносос; 11 – электродвигатель; 12 – отсекатели; 13 – сборныйбколлектор; 14 – силовой цилиндр; 15 – блок автоматики
Нефть из верхней емкости сепаратора перетекает в нижнюю, здесь ее уровень повышается, и при определенном положении поплавкаирегулятора 9 закрывается заслонка 7 на газовой линии сепаратора. Давление в сепараторе повышается, и нефть начинает поступать через счетчик-расходомер 8 в сборный коллектор. После этого уровень жидкости в нижней емкости снижается, поплавок опускается с открытием заслонки газовой линии, после чего процесс повторяется.
ССчетчик-расходомер является одновременно сигнализатором подачи скважин. В установке предусмотрена возможность измерения количества газа с помощью диафрагмы, установленной в сепараторе.
В блоке автоматики 15 регистрируются накапливаемые объемы жидкости, прошедшей через счетчик-расходомер. Следующая скважина включается на замер по команде блока с помощью гидропривода. Установка «Спутник» работает по заданной программе, при этом каждая скважина поочередно включается на замер на определенное время.
Выбор системы сбора газа зависит от запасов и состава газа, от формы залежи, размещения и продуктивности скважин, пластового давления и многих других факторов. При разработке газовых или газоконденсатных месторождений применяют четыре схемы промыслово-
го сбора газа: линейную, лучевую, кольцевую и групповую (рис. 4.4).
109
а б
в |
И |
г |
|
|
А |
|
а – линейная; б – лучевая; в – групповая; г – кольцевая; |
1 – скважины; 2 – скважинные шлейфы; 3 – линейный газосборный коллектор; 4 – контур газоносности; 5 – кольцевой газосборный коллектор
|
которой |
газ |
посту- |
пают |
ком- |
плексной |
час- |
тичная |
продук- |
ции |
30 |
скважин |
со- |
ставляетиб |
подготовленный |
газ поступает в магистральный газопровод (МГ) для транспортиров- |
|
ки потребителям. |
|
К основным достоинствам этой системы относятся независи- |
|
мость контроля и регулировки работы отдельных скважин, возмож- |
|
Сность полной автоматизации процессов, высокая надежность работы установок, относительно простое решение проблемы борьбы с гидратами. При групповой системе значительно упрощаются промышленная канализация, тепло- и энергоснабжение, ремонт оборудования, ревизия его состояния, облегчаются организация строительных и монтажных работ и их индустриализация.
110