Заводнение. Законтурное и внутриконтурное заводнение нефтяной залежи Заводнение нефтяных месторождений

Дата написания: 14.03.2024

Время на чтение: 35 минут

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.

Одно из основных требований к разработке - рационализация: обеспечение заданных темпов добычи с минимальными капитальными вложениями и минимальными воздействиями на ОС. Важнейшей составной частью проектирования разработки месторождений является выделение эксплуатационных объектов. Часть нефтяной залежи, выделяемая для эксплуатации самостоятельной сеткой эксплуатационных и нагнетательных скважин, называется эксплуатационным объектом.

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).

Природоохранные мероприятия и элементы ОВОС присутствуют в нормативных документах по освоению месторождений. Однако при сложившейся практике взаимодействия участников разработки месторождений типовые природоохранные проблемы решаются не превентивным образом, а по мере их возникновения. Существует закономерность - чем в более удаленном месте расположено месторождение, тем менее жесткие экологические ограничения к нему предъявляются и тем больший экологический ущерб наносится ОС.

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.

Технологическая безопасность работы сооружений в цепочке "добыча - сбор - подготовка - транспортировка" во многом обеспечивается равномерностью отработки запасов нефти. Для этого необходимо располагать достоверной информацией о распределении энергетического потенциала залежи, который отражается с помощью карт изобар. Здесь принципиально важным является выбор схемы кустования скважин. Известно, что чем крупнее кустовые площадки, тем дороже бурение скважины, поскольку необходимы большие отходы забоев от вертикали (до 2-4 км и более). Однако при этом сокращается стоимость коридоров коммуникаций и повышается степень экологической безопасности промысла в целом.

Куст скважин

Под кусты скважин отводится площадка естественного или искусственного участка территории с расположенными на ней устьями скважин, технологическим оборудованием, инженерными коммуникациями и служебными помещениями. В составе укрупненного куста может находиться несколько десятков наклонно-направленных скважин. Суммарный дебит по нефти одного куста скважин принимается до 4000 , а газовый фактор - до 200 .

В состав технологических сооружений куста скважин обычно входят:

приустьевые площадки добывающих и нагнетательных скважин;
замерные установки;
блоки подачи реагентов-деэмульгаторов и ингибиторов;
блоки газораспределительные и водораспределительные;
блоки закачки воды в нагнетательные скважины;
станции управления насосами ЭЦН и ШГН;
фундаменты под станки-качалки;
трансформаторные подстанции;
площадки под ремонтный агрегат;
емкость-сборник и технологические трубопроводы.

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:

герметизированный сбор и транспортировку продукции скважин до ЦПС;
отделение газа от нефти и бескомпрессорную транспортировку газа первой ступени сепарации до сборных пунктов, ГПЗ и на собственные нужды;
замер расходов продукции отдельных скважин и кустов, учет суммарной добычи продукции всех скважин;
предварительное обезвоживание нефти.

Рис. 5.1.

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:

первой ступени сепарации с предварительным отбором газа;
предварительного обезвоживания и очистки пластовой воды;
замера нефти, газа и воды;
насосный и блок компрессорный воздуха;
закачки реагента перед первой ступенью сепарации;
закачки ингибиторов в газо- и нефтепроводы;
аварийных емкостей.

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

Наличие резервного парка емкостей - обязательный атрибут всех технологических схем сбора, подготовки и транспортировки нефгги. Стандартные резервуары типа РВС используются для создания запасов:

сырья, поступающего на УПН, необходимого в количестве суточного объема продукции скважин;
товарной нефти в объеме суточной производительности УПН.

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.

Диаметр и высота факела определяются расчетом с учетом допустимой концентрации вредных веществ в приземном слое воздуха, а также допустимых тепловых воздействий на человека и объекты. Высота трубы должна быть не менее 10 м, а для газов, содержащих сероводород, не менее - 30 м. Скорость газа в устье факельного ствола принимается с учетом исключения отрыва пламени, но не более 80 м/с.

блоки для дозирования и подачи ингибиторов и химреактивов;

склад для хранения химреактивов.

Трубопроводы нефти и газа

В систему сбора и транспортировки продукции добывающих скважин входят:

выкидные трубопроводы от устья скважин до ГЗУ;
коллекторы, обеспечивающие сбор продукции от ГЗУ до пунктов первой ступени сепарации ДНС или ЦПС;
нефтепроводы для подачи газонасыщенной или разгазированной обводненной нефти или безводной нефти от пунктов сбора и ДНС до ЦПС;
нефтепроводы для транспортирования товарной нефти от ЦПС до головной НПС магистрального трубопровода:
газопроводы для подачи нефтяного газа от установок сепарации до УПГ, КС, ЦПС, ГПЗ и собственных нужд:
газопроводы для подачи газа от ЦПС до головной КС магистрального трубопровода.

При законтурном заводнении воду закачивают в пласт через специальные нагнетательные скважины, размещаемые за внешним контуром нефтеносности по периметру залежи. Эксплуатационные нефтяные скважины располагаются внутри контура нефтеносности рядами, параллельными контуру.

Рис.1.2.1. Схема разработки нефтяного месторождения с применением законтурного заводнения:

1-внешний контур нефтеносности; 2 – внутренний контур нефтеносности; 3 – добывающие скважины; 4 –нагнетательные скважины; 5 – контур нагнетательных скважин

Наиболее благоприятные объекты для осуществления законтурного заводнения- пласты, сложенные однородными песками и песчаниками с хорошей проницаемостью и не осложненные нарушениями.+

Пласты, сложенные известняками не всегда могут дать положительные результаты при законтурном заводнении, т. к. в них отдельные участки могут не сообщаться с остальной площадью системой каналов и трещин.

При добыче высоковязкой нефти процесс закачки воды в пласт также может быть малоэффективным, т.к. менее вязкая вода при движении в пласте будет обгонять нефть, прорываясь к отдельным скважинам.

Чрезмерное приближение нагнетательных скважин к эксплуатационным может вызвать быстрое и неравномерное обводнение залежи, вследствие чего в ней остается большой объем нефти. Чрезмерное удаление нагнетательных скважин от эксплуатационных может сделать искусственный контур питания малоэффективным. Для однородных пластов расстояние от ряда нагнетательных скважин до внешнего ряда эксплуатационных принимают не более 1000-1200 м, а для неоднородных пластов с низкой проницаемостью - 600 - 700 метров. При плохой проницаемости пород нагнетательные скважины располагают в водонефтяной зоне пласта внутри контура в более проницаемых частях залежи. Такой вариант носит название приконтурного заводнения.

Повышенное давление, создаваемое на линии нагнетательных скважин, активно воздействует только на 2-3 близлежащих ряда эксплуатационных скважин. Поэтому законтурное и приконтурное заводнение можно с наибольшим эффектом применять при разработке месторождений относительно небольших размеров, которые позволяют разместить на площади сразу все запроектированные ряды скважин, но не более двух-трех рядов скважин на каждую линию нагнетания. При применяемых в настоящее время расстояниях между рядами эксплуатационных скважин (500-800м) для одновременного разбуривания всей площади залежи нужно, чтобы ее ширина в пределах внутреннего контура нефтеносности была не больше 4-5 км.

При разработке значительных по площади нефтяных залежей применяют внутриконтурное заводнение, сущность которого заключается в том, что площадь залежи разрезается на отдельные участки рядами нагнетательных скважин.

Рис.1.2.2. Схема внутриконтурного заводнения.

При закачке воды в пласте по линии размещения нагнетательных скважин образуется зона повышенного давления, которая препятствует перетокам нефти из одной площади в другую. По мере закачки отдельные очаги воды, сформировавшиеся вокруг каждой нагнетательной скважины увеличиваются в размерах и, наконец, сливаются, образуя единый фронт, продвижение которого можно регулировать.

Эксплуатационные скважины располагают рядами так, чтобы фронту наступающей воды противостоял фронт ее отбора. Расстояние между рядами эксплуатационных скважин и между скважинами в рядах устанавливают с учетом особенности геологического строения и физической характеристики коллекторов на данной площади.

Внутриконтурное заводнение впервые было осуществлено на Ромашкинском месторождении в Татарии, разработка которого началась в 1952 г. Девонская залежь этого месторождения была расчленена рядами нагнетательных скважин более чем на 20 обособленных эксплуатационных площадей.

В процессе разработки Ромашкинского месторождения увеличение давления нагнетания на некоторых площадях позволило использовать более редкие сетки скважин, чем это было предусмотрено проектом, и разбурить данное месторождение с меньшим числом эксплуатационных скважин.

В Куйбышевской области на Мухановском и Покровском месторождениях законтурное заводнение оказалось малоэффективным. Поэтому был осуществлен переход на внутриконтурное заводнение с разрезанием залежи на отдельные блоки. Этот способ в дополнение к законтурному осуществлен на Туймазинском, Серафимовском, Шкаповском и Арланском месторождениях в Башкирии и практически на всех вводимых в разработку месторождениях в Западной Сибири и Западном Казахстане. Среди систем центрального заводнения, применяемых для интенсификации разработки меньших площадей, различают осевое и кольцевое заводнение.

Рис.1.2.3. Схема внутриконтурного заводнения:

а - Очаговое заводнение; б –внутриконтурное кольцевое заводнение; в – осевое заводнение.

Очаговое заводнение характеризуется расположением нагнетательных скважин на участках с линзовидными пропластками, в которых имеются неизвлеченные запасы нефти.

Кольцевое заводнение характеризуется расположением нагнетательных скважин по кольцу, причем залежь нефти расчленяется на две неравные площади: меньшую - центральную и большую - кольцевую.

Осевое заводнение характеризуется расположением нагнетательных скважин по оси структуры.

Для поддержания пластового давления в залежи на одном уровне объем закачиваемой в пласт воды должен быть не менее объема извлекаемых из пласта жидкости и газа.

При расчете объема воды, необходимой для закачки, учитывают ее объем, перетекающий в законтурную часть пласта.

Практикой установлено, что для большинства нефтяных месторождений в пласт следует нагнетать от 1,6 до 2 м 3 воды на каждую тонну извлекаемой нефти.

Число нагнетательных скважин как при законтурном, так и при внутриконтурном заводнении при известном объеме закачиваемой воды зависит от поглотительной способности каждой скважины при данном давлении нагнетания.

Общее число нагнетательных скважин при законтурном заводнении определяется из соотношения (1.1)

где L- общая длина контура нагнетания, м;

R - среднее расстояние между скважинами, м.

Приемистость нагнетательной скважины может быть определена из формулы Дюпюи, м 3 / сут.

где k -эффективная проницаемость пласта для воды, Дарси:;

h - мощность пласта, м;

Перепад давления на забое, МПа;

Коэффициент гидродинамического совершенства забоя скважины;

Вязкость воды, спз;

R K - радиус контура действия нагнетательной скважины, м;

r - радиус скважины, м.

Максимальное давление нагнетания определяется типом имеющегося насосного оборудования

P ЗАБ = P НАГ + P СТ -P ТР (1.3)

где P ЗАБ - давление на забое скважины;

Р НАГ - давление на выкиде насоса;

Р СТ - давление столба воды в скважине;

Р ТР - потери давления на трение от насоса до забоя.

Нефтяные залежи при законтурном и внутриконтурном заводнении стали разрабатывать разреженными сетками скважин. Если на старых бакинских, грозненских и других месторождениях на одну скважину приходилось от 1 до 4 (200х200м.), редко до 8 га нефтяной площади, то сейчас на большинстве новых месторождений степень уплотнения составляет от 12 до 60 га на одну скважину(400х400м).

Законтурное заводнение. Скважины располагают в законтурной водоносной части пласта (рис. 7.1). применение законтурной системы разработки возможно тогда, когда водонефтяной контакт при достижимых перепадах давления может перемещаться. Воздействие на пласт в этом случае осуществляется через систему нагнетательных скважин, расположенных за внешним контуром нефтеносности. Линия нагнетания располагается примерно в 300-800 м от контура нефтеносности для создания более равномерного воздействия на него, предупреждения образования языков обводнения и локальных

Таблица 7.1 Критерий применяемости заводнения

Показатели	Благоприятное свойство	Неблагоприятное свойство
	Не ограничена
Толщина пласта, м	3-25 и более
Проницаемость, мкм 2	Более 0,1-0,15	Менее 0,025
Тип коллектора	Крупнопоровый, порово-каверновый	Трещинный
Смачиваемость пород	Гидрофильность	Гидрофобность
Пластовое давление	Гидростатическое	Аномально высокое и низкое
Нефтенасыщенность, %
Температура, ° С
Вязкость нефти, м Пас
Система заводнения	Боковая, рядная, площадная	Законтурная, осевая
Плотность сетки,		Более 65-80
Давление нагнетания, МПа		Выше горного на забое
Режим нагнетания	изменение направления потоков	Стабильный
Пластовое давление в зоне отбора	Равно давлению насыщения газом или 20-25%	Сильное разгозтрование нефти в пласте

Законтурное заводнение целесообразно: при хорошей гидродинамической связи нефтеносного пласта с областью размещения нагнетательных скважин;

Рис. 7.1. Принципиальная схема закономерного заводнения: 1 - добывающие скважины; 2 - нагнетательные скважины

при сравнительно малых размерах залежи нефти, когда отношение площади залежи к периметру контура нефтеносности составляет 1,5-1,75 км. При больших значениях создаваемое давление в законтурной части практически не оказывает влияние на пластовое давление в центре залежи, в результате там наблюдается быстрое падение пластового давления;

при однородном пласте с хорошими коллекторскими свойствами как по толщине пласта, так и по площади.

Законтурное заводнение имеет и недостатки. К их числу можно отнести следующие:

повышенный расход энергии (дополнительные затраты мощностей насосных установок) на извлечение нефти, так как нагнетаемой воде приходится преодолевать фильтрационное сопротивление зоны пласта между контуром нефтеносности и линией нагнетательных скважин;

замедленное воздействие на залежь из-за удаленности линии

нагнетания;

повышенный расход воды вследствие ее оттока во внешнюю

область пласта за пределы линии нагнетания;

Приконтурное заводнение.

Ускорения воздействия на залежь можно достигнуть размещением нагнетательных скважин в непосредственной близости от контура нефтеносности или даже между внешним и внутренним контурами нефтеносности.

Приконтурное заводнение применяется:

при ухудшенной гидродинамической связи пласта с внешней

областью;

для интенсификации процесса эксплуатации, так как

фильтрационные сопротивления между линиями нагнетания и отбора

уменьшаются за счет их сближения.

Однако вероятность образования языков обводнения и прорыва воды к отдельным скважинам эксплуатационных рядов увеличивается. С этим связаны возможные потери нефти вследствие образования зон не охваченных воздействием между нагнетательными скважинами. Нефть из этих зон может быть вытеснена только при тщательном регулировании процесса разработки, включая бурение дополнительных скважин.

С энергетической точки зрения приконтурное заводнение более экономично, хотя при хорошей гидропроводности внешней области потери нагнетаемой воды неизбежны.

Внутриконтурное заводнение.

Применяют в основном при разработке нефтяных залежей с очень большими площадными размерами. Внутриконтурное заводнение не отрицает законтурное заводнение, а в необходимых случаях внутриконтурное заводнение сочетается законтурным.

Расчленение нефтеносной площади на несколько площадей (обычно шириной 4-5 км, а при слабопроницаемых коллекторах -3-3,5 км) путем внутриконтурного заводнения позволяет ввести всю нефтеносную площадь в эффективную разработку одновременно.

Для полноценного разрезания нефтеносной площади нагнетательные скважины располагают рядами. При закачке в них воды по линиям рядов нагнетательных скважин образуется зона повышенного давления, которая препятствует перетокам нефти из одной площади в другую. По мере закачки очаги воды, сформировавшиеся вокруг каждой нагнетательной скважины увеличиваются в размерах и, наконец, сливаются, образуя единый фронт воды, продвижение которого можно регулировать так же, как и при законтурном заводнении. С целью ускорения образования единого фронта воды по линии ряда нагнетательных скважин, освоение скважин под нагнетание в ряду осуществляют «через одну». В промежутках проектные водонагнетательные скважины вводят в эксплуатацию как нефтедобывающие, осуществляя в них форсированный отбор. По мере появления в «промежуточных» скважинах закачиваемой воды, они переводятся под нагнетание воды.

Рис. 7.2. Схемы внутриконтурного заводнения. 1 - нагнетательные скважины; 2- добывающие скважины а) с разрезанием залежи; б) осевое

Добывающие скважины располагают рядами параллельно рядам водонагнетательных скважин. Расстояние между рядами нефтедобывающих скважин и между скважинами в ряду выбирают, основываясь на гидродинамических расчетах, с учетом особенностей геологического строения и физической характеристики коллекторов на данной разрабатываемой площади.

Большое преимущество системы внутриконтурного заводнения - возможность начинать разработку с любой площади и, в частности, вводить в разработку в первую очередь площади с лучшими геолого-эксплуатационными характеристиками, наибольшей плотностью запасов с высокими дебитами скважин.

В практике применяют следующие виды внутриконтурного заводнения. Осевое, когда нагнетательные скважины разрезают залежь по оси складки (рис. 7.2-6). Применяется для спокойных пологозалегающих антиклинальных складок. В этом случае представляется возможность вместо нескольких линий нагнетания иметь одну. Очаговое, когда воздействию заводнения подвергаются отдельные участки залежи (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Схема очагового заводнения в сочетании с законтурным. 1 - добывающие скважины; 2 - нагнетательные скважины

Очаговое заводнение целесообразно на средних и поздних стадиях эксплуатации залежи, когда решаются вопросы довыработки запасов нефти из неохваченных основным процессом разработки пропластков, целиков и тупиковых зон. Как правило, при очаговом заводнении используют под нагнетание добывающие скважины, расположенные рационально по отношению к окружающим добывающим скважинам и в зоне пласта с повышенной проницаемостью. Однако для очагового заводнения возможно бурение специальных скважин для увеличения охвата воздействием большего объема нефтенасыщенной части пласта или его слабопроницаемых зон.

Блоковые системы разработки находят применение на месторождениях вытянутой формы с расположениием рядов водонагнетательных скважин чаще в поперечном направлении. Принципиальное отличие блоковых систем состоит в том, что блоковые системы предполагают отказ от законтурного заводнения (рис. 7.4). как видно из схемы, ряды водонагнетательных скважин разрезают единую залежь на отдельные участки (блоки) разработки. Блоковые системы предполагают расположение нагнетательных скважин в направлении перпендикулярном к линии простирания складки.

Преимущество блоковых систем заключается в следующем:

Отказ от расположения водонагнетательных скважин в законтурной зоне исключает риск бурения скважин в слабоизученной на стадии разведки месторождения части пласта.

Более полно используется проявление естественных сил гидродинамической области законтурной части пласта.

3. Существенно сокращается площадь, подлежащая обустройству объектами ППД.
4. Упрощается обслуживание системы ППД (скважины, КНС и т. д.).
5. Компактное, близкое расположение добывающих и нагнетательных скважин позволяет оперативно решать вопросы регулирования разработки перераспределением закачки воды по рядам и скважинам и отбора жидкости в добывающих скважинах.

Площадное заводнение.

Наиболее интенсивная система воздействия на пласт, обеспечивающая самые высокие темпы разработки месторождений. Применяют при разработке пластов с очень низкой проницаемостью.

При этой системе добывающие и нагнетательные скважины размещаются по правильным схемам четырех-, пяти-, семи- и девятиточечным системам.

Так, в четырехточечной системе (рис. 7.5) соотношение между добывающими и нагнетательными скважинами 2:1, при пятиточечной системе -1:1, при семиточечной системе -1:2, при девятиточечной системе - 1:3. Таким образом, наиболее интенсивными среди рассмотренных являются семи- и девятиточечные системы.

Большое влияние на эффективность площадного заводнения оказывает однородность пласта и величина запасов нефти, приходящаяся на одну скважину, а также глубина залегания объекта разработки.

Рис. 7.4. Принципиальная схема разработки пласта при использовании блоковых систем. 1 - добывающие скважины; 2 - нагнетательные скважины

Рис. 7.5. Основные схемы площадного заводнения. а - четырехточечная; б - пятиточечная; в- семиточечная; г - девятиточечная; 1 - добывающие скважины; 2 - нагнетательные скважины.

В условиях неоднородного пласта как по разрезу, так и по площади происходят преждевременные прорывы воды к добывающим скважинам по более проницаемой части пласта, что сильно снижает добычу нефти за безводный период и повышает водонефтяной фактор, поэтому площадное заводнение желательно применять при разработке более однородных пластов на последних стадиях разработки месторождений.

Избирательная система заводнения является разновидностью площадного заводнения и применяется на залежах нефти со значительной неоднородностью.

При системе избирательного заводнения разработка залежи осуществляется в следующем порядке. Залежь разбуривают по равномерной треугольной и четырехугольной сетке, и затем все скважины вводят в эксплуатацию как добывающие. Конструкция скважин подбирается таким образом, чтобы любая из них отвечала требованиям, предъявляемым к добывающим и нагнетательным скважинам. Площадь залежи нефти обустраивают объектами сбора нефти и газа и объектами ППД так, чтобы можно было освоить любую скважину не только как добывающую, но и как нагнетательную.

Детальным изучением разреза в скважинах по данным каротажа, проведением в скважинах гидропрослушивания из числа добывающих выбирают скважины под нагнетание воды. Такими скважинами должны быть скважины, в которых нефтепродуктивный разрез вскрывается наиболее полно. Прослеживается гидродинамическая связь выбранной скважины с соседними.

Рис. 7.6. Схема барьерного заводнения

Барьерное заводнение.

При разработке газонефтяных месторождений с большим объемом газовой шапки может ставиться задача одновременного отбора нефти из нефтяной оторочки и газа из газовой шапки.

В связи с тем, что регулирование отбора нефти и газа, а также пластового давления при раздельном отборе нефти и газа, не приводящим к взаимным перетокам нефти в газоносную часть пласта, а газа в нефтеносную часть, весьма затруднено, прибегают к разрезанию единой нефтегазовой залежи на отдельные участки самостоятельной разработки. Водонагнетательные скважины при этом располагают в зоне газонефтяного контакта, а закачку воды и отборы нефти и газа регулируют таким образом, чтобы происходило вытеснение нефти и газа водой при исключении взаимных перетоков нефти в газовую часть залежи, а газа в нефтяную часть. Этот метод позволяет вести одновременную добычу нефти из нефтенасыщенной части и газа из газовой шапки. Метод применяется редко, так как создать надежный барьер между нефтью и газом крайне сложно.

http://www. intuit. ru/studies/courses/3475/717/lecture/21333?page=5

Схема обустройства месторождений нефти

Получена лицензия на право пользования недрами;

Проведена опытно-промышленная эксплуатация отдельных участков;

Балансовые запасы УВ, имеющие промышленное значение, составляют не менее 80% категории , и до 20% категории ;

Утверждены документы по утилизации ПНГ, газового конденсата и других сопутствующих ценных компонентов;

Предусмотрены мероприятия по предотвращению загрязнения ОС и обеспечения безопасного проведения работ.

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 негртедобычи 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).

Технологическая безопасность работы сооружений в цепочке "добыча - сбор - подготовка - транспортировка" во многом обеспечивается равномерностью отработки запасов нефти. Для этого необходимо располагать достоверной информацией о распределении энергетического потенциала залежи, который отражается с помощью карт изобар. Здесь принципиально важным является выбор схемы кустования скважин. Известно, что чем крупнее кустовые площадки, тем дороже бурение скважины , поскольку необходимы большие отходы забоев от вертикали (до 2-4 км и более). Однако при этом сокращается стоимость коридоров коммуникаций и повышается степень экологической безопасности промысла в целом.

Куст скважин

В состав технологических сооружений куста скважин обычно входят:

-приустьевые площадки добывающих и нагнетательных скважин;

-замерные установки;

-блоки подачи реагентов-деэмульгаторов и ингибиторов;

-блоки газораспределительные и водораспределительные;

-блоки закачки воды в нагнетательные скважины;

-станции управления насосами ЭЦН и ШГН;

-фундаменты под станки-качалки;

-трансгрорматорные подстанции;

-площадки под ремонтный агрегат;

-емкость-сборник и технологические трубопроводы.

Кустовая площадка

https://pandia.ru/text/80/382/images/image008_6.jpg" width="395" height="169 src=">2.

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:

герметизированный сбор и транспортировку продукции скважин до ЦПС;отделение газа от нефти и бескомпрессорную транспортировку газа первой ступени сепарации до сборных пунктов, ГПЗ и на собственные нужды;замер расходов продукции отдельных скважин и кустов, учет суммарной добычи продукции всех скважин;предварительное обезвоживание нефти.

……………….

Рис. 5.1. Принципиальная схема системы сбора скважинной продукции на нефтяном промысле

Групповые замерные установки

Установки подготовки нефти УПН

Буфер" href="/text/category/bufer/" rel="bookmark">буферные и дренажные емкости; резервуары; блок ЩСУ; операторная; мехмастерская; химлаборатория; системой современных средств автоматизации (преобразователи расхода, температуры, избыточного и дифференциального давления, уровнемеры и сигнализаторы уровня и т. п.); запорно-регулирующей арматурой, включая задвижки, шаровые краны, регуляторы расхода и давления, обратные и предохранительные клапаны и т. д.; разрабатывается программное обеспечение и т. д.

Установки предварительного сброса воды УПСВ

Назначение Установка предварительного сброса воды (УПСВ) предназначена для отделения и сброса пластовой воды и очистки её от нефти и механических примесей до требуемых значений на кустовых площадках, установках подготовки нефти и площадках ДНС.
Комплектация УПСВ определяется на основании технического задания на разработку и поставку оборудования .
Установки УПСВ могут эксплуатироваться в районах со средней температурой самой холодной пятидневки до минус 60 °С.
Оборудование выполняется в климатическом исполнении УХЛ, ХЛ, категория размещения 1 по ГОСТ 15150 – 69

Состав оборудования
В зависимости от требований, предъявляемых Заказчиком к качеству нефти и воды на выходе из УПСВ, комплект оборудования может включать следующее оборудование:
- сепаратор нефтегазовый со сбросом воды типа НГСВ V=25…200 м3;
- сепаратор нефтегазовый V=12,5 м3…100 м3;
- отстойник воды V=50…200 м3;
- узел учета газа и нефти;
- депульсатор;
- подогреватели нефти;
- насосная станция перекачки нефти;
- блок дозирования реагента;
- факельная установка;
- емкость дренажная;
- комплект трубной обвязки, площадки обслуживания;

Блочные кустовые насосные станции

Назначение Блочная кустовая насосная станция (БКНС) предназначена для закачки воды в нагнетательные скважины системы поддержания пластового давления. Комплектация БКНС разрабатывается на основании исходных требований, утвержденных Заказчиком с учетом отечественного и зарубежного опыта изготовления и эксплуатации.
БКНС представляют собой набор технологических и электротехнических блоков максимальной заводской готовности, монтируемых на месторождении под единой крышей. Компоновка БКНС, требования к устройству фундаментов, заземлению и молниезащите соответствуют проекту привязки, разработанному проектной организацией по требованиям Заказчика. Конструкция блоков БКНС обеспечивает возможность транспортирования их железнодорожным, водным и автомобильным транспортом.

Комплект поставки
Основным технологическим оборудованием БКНС являются электронасосные агрегаты марки ЦНС.
В случае невозможности обеспечения заданных параметров работы насосами ЦНС, а также по желанию Заказчика, БКНС могут комплектоваться горизонтальными или плунжерными насосными агрегатами как отечественного, так и импортного производства.
http://www. uralts. ru/production/catalog/BKNS_kz. jpgВ состав обвязки каждого насосного агрегата входят:
- приемный и нагнетательный трубопроводы, которые включают в себя запорную арматуру, обратный клапан;
- трубопроводы и запорная арматура подачи масла для смазки и охлаждения подшипников насосов и электродвигателей;
- трубопроводы дренажные.

Дожимная насосная станция

В состав ДНС входят следующие блочные сооружения:

-первой ступени сепарации с предварительным отбором газа;

-предварительного обезвоживания и очистки пластовой воды;

-замера нефти, газа и воды;

-насосный и блок компрессорный воздуха;

-закачки реагента перед первой ступенью сепарации;

-закачки ингибиторов в газо - и нефтепроводы;

-аварийных емкостей.

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.

Резервуарные парки

сырья, поступающего на УПН, необходимого в количестве суточного объема продукции скважин;

товарной нефти в объеме суточной производительности УПН.

Компрессорные станции

Факельная система

Факельная система ЦПС предусматривается для сброса газов и паров:

постоянных - от установок регенерации сорбентов и стабилизации УВ-конденсатов;

периодических - перед освобождением аппаратов перед пропаркой, продувкой и ремонтом;

аварийных - при сбросе от предохранительных клапанов и других аварийных сбросах.

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:

блок для дозирования и подачи деэмульгаторов;

блоки для дозирования и подачи ингибиторов и химреактивов;

склад для хранения химреактивов.

Трубопроводы нефти и газа

В систему сбора и транспортировки продукции добывающих скважин входят:

-выкидные трубопроводы от устья скважин до ГЗУ;

-коллекторы, обеспечивающие сбор продукции от ГЗУ до пунктов первой ступени сепарации ДНС или ЦПС;

-нефтепроводы для подачи газонасыщенной или разгазированной обводненной нефти или безводной нефти от пунктов сбора и ДНС до ЦПС;

-нефтепроводы для транспортирования товарной не4Ъти от ЦПС до головной НПС магистрального трубопровода:

-газопроводы для подачи нефтяного газа от установок сепарации до УПГ, КС, ЦПС, ГПЗ и собственных нужд:

-газопроводы для подачи газа от ЦПС до головной КС магистрального трубопровода.

Для каждого вновь открытого месторождения, как правило, составляется проект разработки (технологическая схема) и проект обустройства месторождения. В проекте разработки на основе данных о

площади, конфигурации и мощности коллекторов продуктивных горизонтов

запасах нефти и нефтяного газа и их физико-химических свойствах

проницаемости и пористости коллекторов

характере залегания нефтяной залежи и наличии тектонических нарушений

минерализации пластовых вод и коррозионной характеристике

решаются следующие вопросы:

устанавливается режим работы месторождения рассчитывается коэффициент нефтеотдачи, определяются методы воздействия на пласт с целью увеличения этих коэффициентов

предусматривается система размещения скважин и темпы их разбуривания

намечается динамика изменения дебитов, пластового давления, газового фактора и степени обводнённости по годам

на основе технико-экономического сравнения нескольких вариантов выбирается оптимальный

В соответствии с проектом разработки месторождения разрабатывается проект обустройства , где намечается система сбора нефти, газа и пластовой воды на площади месторождения и рациональное размещение установок по подготовке нефти и газа к дальнейшему транспорту, а там, где по проекту предусматривается заводнение пластов - система подготовки воды, водораспределения и закачки воды в пласт

Основными задачами, решаемыми в проектах обустройства, являются:

обеспечение сбора и подготовки запланированного количества нефти и газа к дальнейшему транспорту

совместный сбор и транспорт по выкидным линиям нефти, газа и воды ГЗУ

замер нефти, газа и воды по каждой скважине в отдельности

совместный или раздельный транспорт обводнённой и необводнённой нефти по НСК от ГЗУ до УПН

подготовка нефти газа и воды до товарных кондиций

Система сбора и внутрипромыслового транспорта скважинной продукции

Продукция нефтяных скважин представляет собой сложную смесь из нефти, газа, воды, взвешенных веществ. Эта продукция, поднятая на поверхность через рассредоточенные по площади месторождения скважины, должна быть собрана и подготовлена к дальнейшему транспорту и переработке.

Под системой сбора нефти, газа и воды на нефтяных месторождениях понимают всё технологическое оборудование и систему трубопроводов, предназначенные для сбора продукции отдельных скважин, доставки её до центрального пункта подготовки нефти, газа и воды (ЦППН).

Единой, универсальной системы сбора не существует, так как каждое месторождение имеет свои особенности: природно-климатические условия, сетку размещения скважин, способы и объём добычи нефти, газа и воды, физико-химические свойства пластовых жидкостей.

Основные факторами, учитываемыми при проектировании системы внутрипромыслового сбора с учётом динамики обводнения месторождения, являются:

начальное давление в системе сбора, группирование скважин

взаимодействие с системами воздействие на залежь

совместный раздельный сбор продукции скважин, выбор места сепарации газа, взаиморасположение узлов замера, сепарации, откачки

выбор места для центрального пункта сбора подготовки нефти, газа и воды, с учётом расположения месторождения в группе или нефтедобывающем районе

совмещение систем промыслового сбора и транспортирования с процессами подготовки нефти

Для обоснования и проектирования рациональной системы сбора и подготовки продукции нефтяных скважин, выбора оборудования необходимы следующие исходные данные:

состав и физико-химические свойства продукции скважин

состав и производительность существующих сооружений

план ввода новых нефтяных скважин и их дебит

действующий фонд нефтяных скважин

план добычи нефти, газа и воды по месторождению

план развития мощностей на прирост объёмов добычи нефти, газа и воды

расстояние от месторождений до центральных пунктов подготовки нефти, размеры месторождений, сетка скважин

характеристика рельефных условий местности

сумма геодезических подъёмов на 1 км трассы, природно-климатические условия и т.д.

Основные функции системы промыслового сбора:

измерение продукции каждой скважины или при необходимости группы скважин

транспортирование продукции скважин с использованием энергии нефтяного пласта или насосного оборудования при механическом способе добычи до пунктов подготовки, а при недостаточном давлении - с использованием ДНС

сепарация нефти и газа под давлением, обеспечивающим дальнейший бескомпрессорный транспорт

при добыче высокообводнённой нефти - отделение при сравнительно низких температурах основной массы воды с качеством пригодным для её закачки в пласт

раздельный сбор и транспортирование до центральных нефтесборных пунктов продукции отдельных скважин, смешивание которой нежелательно

устьевой и путевой подогрев продукции нефтяных скважин, если невозможен сбор и транспорт при обычных температурах

Все существующие системы сбора и транспорта продукции скважин подразделяются на негерметизированные самотёчные и герметизированные напорные.

Негерметизированные самотёчные системы продолжают эксплуатироваться на старых месторождениях. Движение жидкости в них осуществляется за счёт разности геодезических отметок положения начала и конца трубопровода. Продукция скважин замеряется в индивидуальных (ИЗУ) или групповых (ГЗУ) замерных установках.

ИЗУ располагается вблизи устья скважины. Нефть и вода, отделённые от газа поступают в самотёчные выкидные линии, а затем - в участковые негерметизированные резервуары сборного пункта (СП). Из них нефть забирается центробежными насосами и подаётся по сборному коллектору в сырьевые резервуары УПН. Отстоявшаяся вода утилизируется или транспортируется в виде эмульсии до сырьевых резервуаров. Газ под собственным давлением попадает на ГПЗ или на компрессорную станцию.

ГЗУ в отличие от ИЗУ располагается вдали от скважин. На неё поступает продукция нескольких скважин. Измерение дебита индивидуальных скважин по жидкости производят переключением задвижек на распределительной батарее в замерном трапе или мернике, а газа - при помощи диафрагмы и самопишущего прибора ДП-430

Отличительными особенностями самотёчных негерметизированных систем являются следующие:

работа под напором, создаваемым разностью геодезических отметок в начале и конце трубопровода, поэтому мерник должен быть поднят, а в гористой местности необходимо изыскивать такую трассу, чтобы обеспечить нужный напор и пропускную способность

при этой системе необходима глубокая сепарация нефти от газа для предотвращения образования газовых мешков, могущих существенно снизить пропускную способность нефтепроводов

самотёчные выкидные линии не могут быть приспособлены к возможному увеличению дебитов скважин или к сезонным изменениям вязкости нефти и эмульсий в связи с их ограниченной пропускной способностью

в самотёчных системах скорость потока жидкости низкая, поэтому происходит отложение механических примесей, солей, парафина и уменьшается пропускная способность

потери нефти за счёт испарения лёгких фракций достигают 3% от общей добычи. Основными источниками потерь являются негерметизированные мерники и резервуары

системы трудно поддаются автоматизации

требует большого количества обслуживающего персонала

Учитывая недостатки самотёчных систем было принято решение о переходе к герметичным напорным системам сбора и внутрипромыслового транспорта продукции скважин. Существуют различные вариации герметичных систем: Бароянца-Везирова, Грозненского нефтяного института, Гипровостокнефти и др. В настоящее время выделено 9 обобщающих вариантов схем . В основу их работы заложены единые принципы:

Графические обозначения к приведенной схеме:

Групповая замерная установка (ГЗУ)

Индивидуальная замерная установка (ИЗУ)

Замерная становка с сепаратором и насосом откачки нефти

Реализация принципов в схемах:

I, V, VII - принцип максимального использования пластовой энергии или напора механических приспособлений.

II, IV, VI, VIII и IX - максимально возможное использование однотрубного сбора нефти и газа в пределах отдельных месторождений. Когда недостаточно напора устанавливают ДНС.

III, IV, V, VI, VII, IX - применение ступенчатой сепарации нефти с последующим бескомпрессорным транспортированием газа после I ступени до потребителя

С учётом этих принципов могут быть выделены три основные схемы обустройства месторождений:

однотрубное транспортирование продукции скважин

бескомпрессорное транспортирование газа и перекачка газонасыщенной нефти после предварительного сброса воды

бескомпрессорное транспортирование газа и перекачка газонасыщенной обводнённой нефти

Фонтанно-механизированный способ эксплуатации - 1,5МПа

Механизированный - до 2,5Мпа

На начальной стадии разработки целесообразно применять раздельный сбор обводнённой и безводной продукции, т.к. отпадает необходимость деэмульсации всего добываемого объёма нефти. Раздельный сбор применяют и в случае нежелательности смешивания нефтей разных горизонтов с различным содержанием агрессивных компонентов.

Внутритрубная деэмульсация сокращает затраты на подготовку нефти за счёт не только предварительного сброса воды, но и применения технологии путевого обессоливания малообводнённой нефти.

Самотечные системы

Самотечная система сбора нефти и газа:

1 - скважина; 2 - трап, 3 - групповая трапная установка, 4 - мерник, 5 - резервуар промежуточного сборного пункта, 6 - компрессор, 7 - насос, 8 - резервуары промыслового парка, 9 - батарея задвижек

Система сбора Бароянна -Везирова(1946г.).

Система сбора Барояна-Везирова:

1 - скважина; 2 - сепаратор высокого давления, 3 - групповая замерная установка, 4 - батарея задвижек, 5 - нефтегазовый сепаратор, 6 - газоосушитель, 7 - отстойник, 8 - компрессор, 9 - газовый сепаратор, 10 - сборные резервуары для нефти, 11 - сырьевые резервуары, 12 - насос

Предусматривает однотрубный сбор с использованием энергии пласта до ГЗУ и далее по общему коллектору до участковых пунктов сбора, где сепарируют нефть в две ступени и предварительно обезвоживают. Газ I ступени отделяется при давлении 0,4-0,5МПа и транспортируется к потребителю за счёт давления в сепараторах или при помощи компрессоров.

Газ II ступени отделяется при давлении 0,1МПа; его отбирают вакуумными насосами, осушают и закачивают в напорный газопровод.

Деэмульгатор дозируют на устье, либо на ГЗУ, либо перед I ступенью сепарации. В сырьевые резервуары УПС поступает дегазированная обводнённая, обработанная деэмульгатором нефть; отстаивается и подаётся на УПН. Ограничивает область применения необходимость строительства большого числа мелких пунктов сбора с резервуарным парком, НС и КС.

Высоконапорная Грозненская система сбора предусматривает транспортирование всей продукции под устьевым давлением 6-7МПа на большие расстояния, чем система Барояна-Везирова.

На каждой площади стоится лишь одна центральная сепарационная установка с одноступенчатой сепарацией под давлением до 5 Мпа. Отделившийся газ направляется в холодильную установку, для максимального отделения конденсата, а затем под собственным давлением - на ГПЗ.

Эмульсионную нефть с оставшимся растворённым газом и газоконденсатом по одному трубопроводу под собственным давлением транспортируют на ЦППН

Внедрение системы сдерживается из-за пульсаций давлений, приводящих к вибрации трубопроводов, возможным прорывам по сварным соединениям.

Напорная система сбора Гиировостокнефти.

Напорная система сбора Гипровостокнефти:

1 - скважина; 2 - батарея задвижек, 3 - групповая замерная установка, 4 - сепаратор I ступени, 5 - сепаратор II ступени, 6 - сепаратор III ступени, 7 - сырьевые резервуары,

Основные отличительные особенности:

ступенчатая сепарация нефти, причём I ступень проходит на групповых или участковых сепарационных установках при давлениях, достаточных для безкомпрессорного транспортирования газа до ГПЗ

возможность транспортирования нефти с частью растворённого газа от сепараторов до ЦППУ за счёт давления сепараторов или при больших расстояниях при помощи ДНС

Расчётное определение уровня давления в системе сбора с учётом давления сепарации исходя из условий оптимального использования пластовой энергии как для добычи, так и для сбора

II и III ступень сепарации как правило осуществляется на ЦППН

Укрупнение пунктов сбора и подготовки нефти, газа и воды вплоть до одного ЦППН, обслуживающего группу промыслов, расположенных в радиусе 50-100км

Недостаток системы - большие эксплуатационные расходы на совместное транспортирование нефти и воды с месторождений до ЦППН и большой расход энергии и материалов на обратное транспортирование очищенной пластовой воды до месторождений для систем ППД

Системы сбора на месторождениях Западной Сибири

Система нефтегазосбора Западно-Сургутского месторождения для безводной (а) и обводненной нефти (б):

1 - скважина; 2 - групповая замерная установка, 3 - устройство предварительного отбора газа, 4 - сепаратор I ступени, 5 - каплеуловитель, 6, 10, 15 - дожимной насос, 7 - сепаратор II ступени, 8 - сепаратор III ступени 9 - сырьевой резервуар, 11 - нагреватель, 12 - устройство для разрушения эмульсий, 13 - отстойник, 14 - резервуар, 16 - линия рециркуляции дренажной воды, 17 - линия рециркуляции нефти, 18 - насос повторной рециркуляции дренажной воды; I II III - газ после сепарации, iv - реагент, V - дренажная вода, VI - товарная нефть, VII - конденсат.

Система сбора Самотлорского месторождения с подготовкой нефти в газонасыщенном состоянии:

1 - скважина; 2 -замерная установка, 3 - устройство предварительного отбора газа, 4 - сепаратор I ступени, 5 - каплеуловитель, 6 - аппарат для предварительного сброса воды, 7 - печь, 8 - промежуточный сепаратор, 9 - электродегидратор, 10 - дожимной насос, 11 - концевой сепаратор, 12 - насос товарной нефти, 13 - насос дренажной воды; I II III - газ после сепарации, iv - реагент, V - дренажная вода, VI - товарная нефть, VII - конденсат. Специфика всех систем сбора в З.С. определяется кустовым способом разбуривания скважин. Сепарация в 2-3 ступени: I - при давлении 0,4-0,8МПа перед ДНС или на комплексных сборных пунктах (КСП). Газ после I стадии может транспортироваться на 100км и далее.

В зависимости от того, какие процессы идут на КСП системы сбора на месторождениях Западной Сибири классифицируют в 2 группы:

I группа - системы сбора, где всю собранную нефть окончательно подготавливают на ЦППН. В этом случае I ступень сепарации осуществляется на КСП, ввод деэмульгатора - перед сепараторами. Обезвоживание частичное, без подогрева. Частично обезвоженную нефть перекачивают на ЦППН, где находятся II и III ступени сепарации при давлениях 0,25 и 0,105МПа и происходит окончательное термохимическое обезвоживание

II группа - системы сбора, где на КСП проводят полное обезвоживание нефти и I ступень сепарации. На НКТ имеются аппараты (напорные) предварительного сброса, блочные или стационарные нагреватели и отстойники (электродегидраторы) для глубокого обезвоживания

В этих схемах горячую воду и деэмульгатор подают в трубопровод перед I ступенью сепарации. Частично обезвоженная нефть под давлением сепарации проходит блок нагрева, трубопровод каплеобразователь и окончательно обезвоживается в отстойниках. Затем потоки газонасыщенной обезвоженной нефти сливаются и подаются на ЦППН насосами. Здесь происходит сепарация II и III ступени и нефть подаётся в магистральные трубопроводы. Газ либо используется на собственные нужды, либо подаётся на ГПЗ.

Унифицированные технологические схемы сбора и подготовки РД 39-1-159-72

Разработаны Гиировостокнефтью и ВНИИСПТнефть на основании анализа и обобщения последних достижений и научных исследований в этой области.

В основе - совмещение в системе сбора гидродинамических и физико-химических процессов для подготовки продукции скважин, для её разделения в специальном оборудовании повышенной производительности при максимальном концентрировании основного оборудования по подготовке на ЦНСП. Это даёт возможность реализации мероприятий по комплексной автоматизации нефтепромысловых объектов с наименьшими капиталовложениями и эксплуатационными расходами.

Существует 2 варианта унифицированных систем сбора:

По 1 варианту I стадия сепарации и дожимная станция с предварительным обезвоживанием располагается на месторождении. Процесс предварительного обезвоживания проводится при давлении сепарации. Качество сбрасываемой воды необходимо обеспечить таким, чтобы оно удовлетворяло требованиям по закачке её в пласт, трещиновато-пористые коллекторы.

По 2 варианту на месторождении нет сброса воды, располагается лишь сепарационная установка с насосной откачкой.

При выборе варианта схемы учитываются следующие показатели:

энергетические возможности месторождения в основной период разработки

способ эксплуатации скважин

физико-химические свойства нефти и нефтяной эмульсии

рельеф местности, который характеризуется суммой геодезических подъёмов (параметр h)