Основные технологии добычи нефти

Технология добычи нефти подразумевает использование нефтяных скважин, из которых получают смесь углеводородов, состоящую из самой нефти, попутного газа, минерализованной воды и примесей механического характера. Полученное сырье собирается с разбросанных по всей территории промыла скважин для последующей подготовки нефти к переработке, которая подразумевает разделение (очистку) углеводородного сырья на товарную нефть, нефтяной газ и пластовую воду, которую впоследствии можно снова закачивать в продуктивный пласт. Основы нефтедобычи подразумевают предварительную очистку получаемого сырья перед закачкой его в магистральную трубопроводную транспортную систему.

Сбор и подготовка нефти представляет собой единую систему технологических процессов, в котором задействованы сложные трубопроводные комплексы. Блочные системы  автоматизированного оборудования и технологически связанные друг с другом аппараты.  аппаратов, технологически связанных между собой.

Технология добычи нефти

Глубокое бурение

Во время выполнения сбора и подготовки нефтяного сырья необходимо обеспечить:

  • минимизацию потерь легкоиспаряющихся нефтяных фракций и попутного газа от испарительных процессов  на всем пути транспортировки получаемой продукции от промысла до магистрального трубопровода;
  • недопущение загрязнения экологии окружающей среды посредством аварийных разливов нефти и подтоварной воды;
  • надежное функционирование каждого отдельного звена и всей технологической системы в целом;
  • высокий уровень технико-экономических показателей.

Сбор и подготовка нефти к переработке

Применяемые системы сбора сырья со скважин

Сбор нефти на разрабатываемых промыслах представляет собой  процесс транспортировки с помощью трубопроводной системы самой  нефти, подтоварной воды и попутного газа на центральный сборный пункт (ЦПС).

Такая транспортировка обеспечивается созданием в системе трубопроводов напора, который создается либо давлением на устье самой скважины, либо (в случае возникновения необходимости) – создаваемым искусственно, при помощи насосных установок, давлением.

Нефтепроводы, посредством которых нефть от скважин собирается на сборный пункт, называют сборными коллекторами, а давление в них – линейным давлением.

Конкретная схема внутрипромыслового сбора выбирается в зависимости от следующих факторов:

  • природно-климатические условия месторождения;
  • применяемая на промысле система разработки;
  • физические и химические свойства получаемых из пласта флюидов;
  • используемые методы и объемы получаемых пластовых жидкостей.

Выбранная схема должна предусматривать возможность:

  1. проведения замеров дебита каждой скважины;
  2. транспортировки получаемой продукции с помощью давления в устье скважины на максимально возможное расстояние;
  3. обеспечения максимальной герметизации системы, чтобы предотварить возможные потери легкоиспаряющихся фракций;
  4. смешивания нефтей, получаемых с  разных продуктивных горизонтов;
  5. осуществить подогрев нефти, если она обладает высоким уровнем вязкости и высоким содержанием парафиновых углеводородных соединений.

На нефтяных промыслах, как правило, применяют однотрубные сборные системы, по которым получаемая пластовая продукция поступает через выкидные линии  на ГЗУ (групповую замерную установку). На ГЗУ замеряются значения производительности (дебита) каждой конкретнойдобывающей скважины, а после этого по трубопроводной системе  нефть, находящаяся  в газонасыщенном состоянии транспортируется на ЦПС.

Кроме однотрубных, на практике используются и  двухтрубные системы сбора. В этом случае продукция после прохождения  ГЗУ доставляется на ДНС (дожимная насосная станция), где и происходит первичная сепарация газонасыщенного сырья (основного количества газа отделяется от самой нефти). После прохождения  ДНС первично дегазированное сырье закачивается на ЦПС с помощью системы насосов, а отделенный  газ попадает туда же по другой, газовой трубе, используя    давление, создаваемое  сепаратором ДНС (как правило, его значение – от 0,6 до 0,8 Мпа). На ЦПС газ готовят к дальнейшей транспортировке. Двухтрубные сборные системы  обычно применяют на тех нефтяных месторождениях, площадь которых достаточно велика, вследствие чего давления устья  не хватает для доставки получаемой из скважин продукции до центрального сборного пункта.

На некоторых месторождениях практикуется раздельный сбор сырья, добываемого из обводненных и безводных выработок. Применение таких систем позволяет продукцию, полученную с безводных скважин, доставить на ЦПС без смешивания с продукцией обводненных выработок.

Раздельные системы сбора также используются в тех случаях, когда смешивание нефтей, добытых с разных продуктивных горизонтов, нежелательно (к примеру, нежелательно смешение нефтей, в одной из которых малое содержание сероводорода, а в другой его концентрация высока). В раздельной сборной системе каждый вид получаемого сырья транспортируется до центрального пункта сбора по своему, отдельному сборному коллектору, не пересекаясь с продукцией других выработок.

Система первичной обработки и основы подготовки нефти

Получаемое с горных выработок сырье не является «чистой» нефтью.  Вместе с ней  поступают такие вещества, как попутные газы,  пластовые воды и  твердые механические примеси. Такое сырье не является товарным. Чтобы получить товарную нефть («чистая нефть»),  необходимо провести её специальную подготовку.

Она нужна потому, что  наличие  пластовой воды и механических примесей приводят к повышенному износу трубопроводов и применяемого на них  оборудования. Для того, чтобы этого избежать, перед подачей сырья в магистральный нефтепровод производится очистка нефти.  От неё отделяют попутный газ, пластовую воду и твердые механические частицы.

Технология добычи нефти

В сборную и подготовительную систему включены различные  промысловые технические  средства и установки, которые между собой соединены трубопроводами. Как правило, эта система обладает высокой степенью герметичности, что позволяет исключить испарительные потери перекачиваемых углеводородов.

Полученная пластовая жидкость, представляющая собой смесь воды, нефти и газ, сначала доставляется на замерные установки, на которых проводится количественный учет дебита  каждой скважины. После них эта жидкость доставляется либо на дожимную насосную станцию, либо на установку для предварительного водосброса (УПСВ).

Первичная сепарация (дегазация) добытой продукции производится на ДНС, после чего отделенный от нефти газ по отдельным коллекторам доставляется либо непосредственно потребителю, либо на ГПЗ (газоперерабатывающий завод). Первично дегазированное сырье с помощью насосов центробежного типа либо подается сразу на ЦПС, либо предварительно проходит установку УПСВ.

На УПСВ сырье прогоняется через две последовательные ступени сепарации.  Перед подачей в первую ступень в продукцию добавляется специальный  реагент (деэмульгатор). Газ, отбираемый на обеих ступенях, доставляют  на осушительный  узел, после чего его можно транспортировать или до потребителя, или на ГПЗ. Жидкость после прохождения второй ступени сепарации  попадает в резервуарный парк, в котором она отстаивается  с целью частичного отделения механических видов  примесей.

Предварительно отобранная вода на этом этапе  сбрасывается и подается  на БКНС (блочную кустовую насосную станцию), с помощью которой её закачивают обратно в пласт. Основная функция БКНС заключается в  подготовке, учете и последующей  закачке  воды по необходимым направлениям посредством  водораспределительных батарей (ВРБ). Именно с них вода попадает скважины нагнетательного типа.

После прохождения УПСВ или ДНС (или и того, и другого)  нефть доставляется непосредственно на подготовку.Подготовка нефти производится на УПН (установка подготовки нефти) или на ЦППН (центральный пункт подготовки нефти).

Технологические процессы, проходящие на этих установках, следующие:

Полезная информация
1вторичная одно- или двухступенчатая сепарация с разделением фаз
2обезвоживание
3обессоливание
4стабилизация

Первым узлом УПН/ЦППН является сепаратор. После сепарации нефть попадает в печи, где её подогревают до 50-ти градусов с добавлением реагента, после чего заливают  в специальные отстойники, в которых нефтяная эмульсия разделяется на воду и нефть из-за разности их плотностей.

Воду сбрасывают в очистной резервуарный парк, в котором  происходит дальнейшее её отстаивание с целью выделения с помощью сил гравитации остатков нефтепродуктов. После этого воду отправляют на БКНС. Предварительно обезвоженная нефть из этих отстойников  закачивается в специальные резервуары, в которых происходит её дальнейшее разделение с водой.

Технология добычи нефти

В системах подготовки нефти применяются следующие виды технологического оборудования:

  • двухфазные сепараторы для отделения от жидкости газов типа НГС, имеющие две ступени (если необходима более  глубокая сепарация, то на УПСВ используют принцип двух последовательных ступеней, при котором очищаемая жидкость проходит сначала через одни, а затем – через второй сепаратор);
  • нагревательные печи трубного блочного типа (ПТБ 10), которые  предназначены для подогревания нефтяной эмульсии перед подачей её в блоки обезвоживания и установки обессоливания, что позволяет значительно повысить эффективность разделительного процесса, в результате  которого нефть отделяется от воды;
  • подогреватели нефти БН (блоки нагрева) – могут использоваться вместо печей для того же самого подогрева эмульсий.

Помимо технологического процесса сепарации, подготовка нефти также предусматривает проведение её обезвоживания, обессоливания и процесс удаления примесей механического характера. Все эти процессы проводятся в отстойниках,  называемых  аппаратами ОВД – 200. Их основное назначение –  отстой получаемых эмульсий для разделения  на пластовую воду и само нефтяное сырье. Перед подачей в аппараты ОВД эмульсию подогревают и добавляют в неё специальные реагенты. называемые деэмульгаторами, что значительно облегчает разделительный процесс.

Применяемые на практике деэмульгаторы бывают следующих типов:

  • Дисольван 28/30;
  • Дисольван 34/08;
  • Дипроксамин;
  • Прошинор DN-15;
  • СНПХ;
  • Сепарол WF-41;
  • Сепарол ES-3344.

Деэмульгатор представляет собой  химическое вещество, которое обладает поверхностно-активным свойством, которое уменьшает значение поверхностного натяжения на границе  раздела фаз нефть/вода. Это стимулирует разделение эмульсии.

Для проведения более  глубокого обессоливания и обезвоживания нефти используются установки – электродегидраторы, марок  ЭГ -200 -10 (цифры означают объем – 200 кубометров,  и значение рабочего давления –  10 атмосфер). От отстойника типа ОВД-200 электродегидратор отличается тем, что в его конструкции предусмотрено наличие двух расположенных горизонтально электродов, на которые подают напряжение величиной до 44 киловольт.

Технология добычи нефти

Контроль качества получаемой после подготовки  товарной нефти, а также её количественный учет, осуществляется на специализированном коммерческом объединенном узле учета. На таких учетных узлах применяются автоматические учетные системы “СМИТ”, которые позволяют проводить измерения с точностью  до  0,1 процента.

Качество товарной нефти должно отвечать требованиям Государственного стандарта за номером  9965-76.

Рейтинг автора
3
Автор статьи
Владимир Хомутко
Написано статей
21
Основные технологии добычи нефти
Оцените статью: 1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Наверх!