Технологічна схема систем збирання та підготовки нафти на промислах
Нафта, що видобувається, - суміш нафти, газу, мінералізованої води, механічних домішок та інших попутних компонентів - повинна бути зібрана з розосереджених на великій території свердловин і оброблена як сировина для отримання товарної продукції - товарної нафти, нафтового газу, а також пластової та стічної води, яку можна було б знову повертати у пласт.
Таку продукцію без відділення нафти пластової води постачати на нафтопереробні заводи (НПЗ) неприпустимо, т.к. у процесі її транспортування корозійному руйнуванню піддаватимуться магістральні нафтопроводи, резервуари, запірна арматура, насоси тощо. Крім того, через перекачування води разом із нафтою з'являються невиправдані витрати на електроенергію, створюються великі проблеми з утилізацією води у місцях її переробки тощо. Недоцільно також разом із нафтою транспортувати на нафтопереробні заводи механічні домішки та попутний нафтовий газ.
Тому на промислах для збору нафти та газу, виміру дебітів нафти та газу, транспортування їх до центральних збірних пунктів (ЦСП), де від нафти відокремлюють газ, воду, механічні домішки та солі, будують систему викидних ліній, трубопроводів, апаратів, ДНС (дожимних) насосних станцій), ДЗП (групових вимірних установок) та інших споруд.
Система збору, транспорту та підготовки нафти та газу на нафтових промислах дозволяє здійснювати:
- збирання нафти та газу зі свердловин по викидних лініях до ДЗП;
- замір дебітів нафти та газу на ГЗУ;
- Відділення нафти від газу;
- транспорт нафти та газу (за закритою системою) нафтопроводами до ДНС або ЦСП;
- зневоднення, знесолення,стабілізацію, очищення газу від непотрібних домішок;
- облік нафти та газу, здачу нафти нафтопровідним управлінням та подальше її постачання НПЗ (нафтопереробним заводам) або на експорт тощо.
На нафтових промислах найчастіше використовують централізовану схему збирання та підготовки нафти (рис.4.1). Збір продукції виробляють від групи свердловин на автоматизовані групові вимірювання (АГЗУ). Від кожної свердловини індивідуальним трубопроводом на АГЗУ надходить нафта разом з газом і пластовою водою. На АГЗУ проводять облік точної кількості нафти, що надходить від кожної свердловини, а також первинну сепарацію для часткового відділення пластової води, нафтового газу та механічних домішок з направленням відділеного газу газопроводом на ГПЗ (газопереробний завод).
Частково зневоднена і частково дегазована нафта надходить збірним колектором на центральний пункт збору (ЦПС). Зазвичай одному нафтовому родовищі влаштовують один ЦПС. Але в ряді випадків один ЦПС влаштовують на кілька родовищ з розміщенням його на більшому родовищі. І тут окремих родовищах можуть споруджуватися комплексні збірні пункти (КСП), де частково проводиться обробка нафти. На ЦПС зосереджено установки з підготовки нафти та води. На установці з підготовки нафти здійснюють у комплексі всі технологічні операції з її підготовки. Комплект цього обладнання називається УКПН – установка з комплексної підготовки нафти.
Мал. 4.1. Схема збору та підготовки продукції свердловин на нафтовому промислі:
1 - нафтова свердловина; 2 - автоматизовані групові вимірювання (АГЗУ); 3 – дожимна насосна станція (ДНС); 4 - встановлення очищення пластової води; 5 – встановлення підготовки нафти; 6 -газокомпресорна станція; 7 - центральний пункт збирання нафти, газу та води; 8 - резервуарний парк
Зневоднена, знесолена та дегазована нафта після завершення остаточного контролю надходить у резервуари товарної нафти і потім на головну насосну станцію магістрального нафтопроводу.
З урахуванням перелічених вище та інших істотних недоліків необхідно було створювати принципово нові схеми збору, транспорту та підготовки нафти та газу, які мали забезпечувати значне зниження втрат легких фракцій, недопущення контакту нафти з атмосферою, забезпечувати повніше відокремлення нафти від газу, води та механічних. домішок, знижувати металоємність під час облаштування тощо.
Закрита система збору, транспорту та підготовки нафти та газу з багатоступінчастою сепарацією газу на нафтозбірних пунктах та ДНС (дожимних насосних станціях). При закритій схемі рідина (нафта з водою та газом) зі свердловин під впливом тиску на гирлі (від 0,8 до 1,0 МПа і більше) надходить по викидних лініях на ГЗП (групова вимірювальна установка), де заміряється дебіт нафти зі свердловин. З ГЗУ нафта прямує до нафтозбірного колектора. По нафтозбірному колектору нафта надходить на перший ступінь сепарації, розташовану на центральному збірному пункті (ЦСП). На території центрального збірного пункту знаходиться встановлення підготовки нафти (УПН).
На ЦСП здійснюється сепарація газу (трьох чи чотирьох ступінчаста), зневоднення, знесолення та стабілізація нафти. На рис. 173 показано одну зі схем промислового збору та транспорту нафти та газу, яка не є стандартною, а залежно від місцевих умов та умов розробки родовищ може видозмінюватися.
На цій схемі показано, що нафта з свердловин 1 викидних лінійнаправляється на групові вимірювальні установки 2, де здійснюється замір дебіту кожної свердловини. Під час виміру дебіту нафти однією із свердловин продукція інших свердловин по обвідному трубопроводу на ГЗУ направляється до збірного колектора (нафтопровід), яким нафта і газ транспортуються до першого ступеня сепарації на ЦСП (центральний збірний пункт) 3 або до дожимних насосних станцій За (ДНС) ).
ДНС будуються на великих за площею нафтопромислах, коли тиск на гирлі свердловин не забезпечує транспорту нафти і газу до ЦСП. Кінцеві сепараторні установки 5 встановлюються на території ЦСП, де відбувається відділення нафти від попутного нафтового газу при тиску в сепараторах, близькому до атмосферного. Нафта з кінцевих сепараторів надходить на установки підготовки нафти 6 і далі в резервуари 7, Нафта з резервуарів після її виміру та оформлення відповідного документа представниками НГВУ та територіального нафтопровідного управління насосами відкачується в магістральний нафтопровід на НПЗ чи іншим споживачам.
Якщо нафта має високий газовий фактор, то газ після установки сепарації надходить на прийом компресорів газокомпресорної станції 9. Компресорами газ перекачується до газобензинового заводу 11 або в магістральний газопровід і далі до пунктів його споживання.
Вода з відстійників, установок з підготовки нафти та РВС (резервуар вертикальний сталевий) збирається по дренажних лініях і надходить на установки підготовки води 10. З установок підготовки вода після очищення від плівки нафти та механічних домішок надходить на КНС (кущові насосні станції) і закачується в нагнітальні свердловини. Нафта зі свердловин на поверхню надходить разом із водою. При перемішуванні нафти та води у процесі її руху від вибою свердловин до ЦСПутворюється стійка емульсія. В емульсії вода у вигляді найдрібніших частинок знаходиться усередині нафти. Емульсії ці дуже стійкі, і відокремити воду від нафти у них відстоєм неможливо.
Як деемульгатори застосовують неіоногенні поверхнево-активні речовини (ПАР), що виготовляються на основі окису етилену ОП-10, дипроксомін, а останнім часом частіше за інших - дисольван. Дозування цих реагентів при зневодненні та знесолюванні від 40 до 120 г на 1 т нафти. Деемульгатор при змішуванні з емульсійною нафтою, внаслідок розчинності в обох фазах емульсії, вільно надходить у внутрішню фазу, руйнує плівки емульгаторів, знижує поверхневий натяг на межі нафти-води, що сприяє поділу емульсії на нафту та воду. Відбувається комплексна дія за рахунок тепла, коли в'язкість емульсії знижується, і краплі води з'єднуються один з одним і демульгатором, внаслідок чого вода відокремлюється від нафти і осаджується в булітах, РВС і т.д.
Застосовується також електричний спосіб руйнування емульсії, який заснований на прояві різноїменних електричних зарядів на протилежних кінцях кожної краплі води, на взаємному тяжінні цих крапель і руйнуванні плівок нафти між цими краплями внаслідок дії електричного струму високої напруги на електроди, що знаходяться в потоці емульсії. При деемульсації нафти з використанням електричного струму в металеву посудину, яка називається електродегідратором, вводиться електрод, ізольований від стінок судини, яким подається струм напругою в кілька тисяч вольт. Стіни металевої посудини є другим електродом, які заземлюються та з'єднуються з трансформатором напруги.
Між електродами, при проходженні через них емульсії, пропускають струм високої напруги, при цьому емульсія руйнується,краплі нафти з'єднуються між собою у більші частинки і вода починає осідати на дно судини. На нафтових промислах здійснюють комплексну підготовку нафти, тобто. зневоднення, знесолення та дегазацію нафти на УКПН – встановлення комплексної підготовки нафти. Механічні домішки видаляються з нафти у процесі сепарації та відстою нафти. У промислової підготовки нафти здійснюють також стабілізацію нафти. Стабілізація нафти - це видалення з нафти легких вуглеводнів, що залишилися в нафті після її дегазації (метан, етан та ін.).
Для стабілізації нафти її піддають гарячій сепарації спеціальної стабілізаційної установки. При цьому нафту підігрівають і подають у сепаратор. У сепараторі з підігрітої до 50-80 ° С нафти випаровуються легкі вуглеводні, які через холодильну установку та бензосепаратор компресором подаються до збірного газопроводу. Крім цього, в бензосепаратор від легкої фракції додатково відокремлюються за рахунок конденсації важкі вуглеводні.
Стічні води, відокремлені від нафти на установках комплексної підготовки нафти, перед закачуванням в продуктивні горизонти необхідно очистити від механічних домішок, плівок (крапель) нафти, гідратів окису заліза. З цією метою застосовують закриту (герметизовану) систему очищення, в якій використовують три методи: відстій, фільтрування та флотацію. Метод відстою ґрунтується на гравітаційному поділі твердих частинок механічних домішок, частинок нафти та води, який проводять у відстійниках або резервуарах. Метод фільтрації заснований на проходженні забрудненої пластової води через гідрофобний шар, що фільтрує, який вільно пропускає воду, а краплі нафти і частинки механічних домішок утримуються фільтруючим шаром.
Метод флотації заснований на явищі, коли бульбашки газу, проходячи через шарзабрудненої води знизу вгору, осідають на поверхні твердих частинок, крапель нафти та забезпечують їх сплив на поверхню.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: