Совершенствование очистки закачиваемых вод в системе поддержания пластового давления в условиях (стр. 5 из 6)

Нефть и вода при перемещении по трубопроводу успевает разделиться, причем вода по наклонной части скатывается вниз и там ее отбирают, нефть отбирают из горизонтальной части трубопровода.

Таким образом водогазонефтяная смесь проходит две ступени очистки - на горизонтальном и на наклонном участке трубопровода. При необходимости каждый участок очистки можно повторять необходимое число раз.

Применение изобретения позволяет проводить качественное разделение водогазонефтяной смеси, при этом качество воды доходит до 40-50 мг/л по КВЧ (количество взвешенных механических частиц) и по нефти. При этом снижаются капитальные вложения на 65 %, уменьшаются взаимные перекачки дополнительных объемов пластовой воды.

Концевые делители фаз данной конструкции внедрены в НГДУ "Лениногорскнефть". Более чем двухлетняя эксплуатация подтвердила их высокую эффективность.

Закачка воды в соответствии с коллекторскими свойствами пластов и пропластков, вскрытых как индивидуальным, так и общим забоем при минимальной кольматации пор фильтрующих пород обеспечивает:

- увеличение текущей добычи нефти;

- извлечение из недр нефти, не поддающейся вытеснению

традиционными средствами;

- эффективную выработку как высоко, - так и слабопроницаемых пластов;

- кратное сокращение числа и длительности ремонтных работ по восстановлению приемистости нагнетательных скважин;

- осуществление ремонтных работ в экологически чистом вар анте;

- высокоэффективную, экологически чистую утилизацию нефтешламов, извлекаемых из очищаемой воды при минимальных затратах;

- дифференцирование по объему, качеству и сокращение на этой основе общих затрат на очистку закачиваемых вод;

- значительную экономию электроэнергии, затрачиваемую поддержание пластового давления.

Решению о качестве, количестве и технологии закачки вод предшествуют детальный геологический и петрографический анализ пластов, интерференции нагнетательных и добывающих скважин, выбор приемлемой технологии заканчивания скважин бурением, вскрытия пластов и вызова притока.

Эффективность применения каскадной технологии очистки воды в основном связана с:

- вовлечением в разработку пластов низкой проницаемости и увеличением извлекаемых запасов нефти в объеме закачки воды повышенного качества;

- снижением объемов очистки воды по высшему качеству;

- сокращением затрат на электроэнергию для закачки воды из-за снижения темпов роста давления закачки при сохранении приемистости скважин;

- увеличением межремонтных периодов скважин, связанных с ОПЗ, и связанной с этим дополнительной добычей нефти;

- снижением числа порывов водоводов за счет снижения ΔР;

- сокращением затрат на ремонтные работы, связанные с ОПЗ;

- уменьшением объемов шламов при изливах нагнетательных скважин при ремонтных работах;

- снижением числа вновь бурящихся скважин в связи с утратой приемистости пробуренных ранее;

- вовлечением в товарные поставки извлеченной из воды капельной нефти;

- проявлением экологического эффекта от снижения загрязнений окружающей среды при порывах трубопроводов с нефтесодержащими водами;

- исключением проблемы утилизации нефтесодержащих ТВЧ, характерной для других методов очистки и задачки пластовых вод;

- переводом части трубопроводов из высоконапорных в категорию низконапорных;

- снижением доли неэффективных затрат, связанных с бесполезной закачкой воды низкого качества в пласты, куда она поступать не могла в связи с кольматацией пор ТВЧ.

Рисунок 1. Принципиальная схема каскадной технологии очистки закачиваемых вод

I - головные очистные сооружения I группы качества воды; 2 - гребенка; 3 - водоводы первой группы качества; 4 - КНС - кустовые насосные станции; 5 - узел доочистки воды второй ступени; 6 - водовод воды второй ступени очистки; 7 - узел доочистки воды третьей ступени; 8 - водовод воды третьей ступени очистки; 9 - узел очистки воды четвертой ступени; 10-13 - нагнетательные скважины, принявшие воду первой, второй, третьей и четвертой ступеней очистки.

3.4 Описание процесса гидроциклонной установки

Система гидроциклонного оборудования для процессов отделения песка и удаления нефти была спроектирована для использования при очистке сточных вод, образующихся при добыче нефти, в первую очередь на месторождении Ромашкино, Татарстан, Россия. Конфетные элементы оборудования были выбраны с целью получения заданных уровней удаления нефти и отделения взвешенных твердых частиц. Данная система была рассчитана и, спроектирована для работы с автоматизированной системой регулирующих клапанов для того, чтобы регулировать разгрузку твердых частиц, расход отделяемой нефти и очищенной воды как описано в технических требованиях.

Агрегат гидроциклонной водоочистки был спроектирован для обработки 4000 кубических метров образующихся при добыче нефти сточных вод в сутки. Расчетная величина содержания взвешенных твердых частиц - до 70 мг/л, а свободных капель нефти - до 330 мг/л.

Сточные воды поступают в узел очистки через трубопровод PW-3001-А1 диаметром шесть (6) дюймов при температуре от + 3 °С до + 20 °С и направляются в подающий насос высокого давления. Этот насос - представляет собой центробежный насос cнизкой сдвигающей способностью, который повышает рабочее давление в потоке с 207 кПа (манометрическое) до 1034 кПа (манометрическое). Местные операции пуска/остановки на передвижной грузовой платформе осуществляются с помощью ручного выключателя HS-001. После повышения давления сточные воды поступают в первый из двух гидроциклонных аппаратов.

Первый гидроциклон, S-001, представляет собой установленный вертикально сепаратор для отделения твердых материалов от жидкости. Его назначение заключается в отделении твердых материалов от жидкости. В условиях установившегося течения поступающие сточные воды проходят через боковой патрубок (6 дюймов) и распределяются внутренней камерой по 73 гидроциклонным вставкам. Результатом этого является раскручивание твердых частиц и смещение их к стенкам вставки. Твердые частицы плотнее воды и движутся вниз по вставкам в конус сбора твердых частиц. Для установления интервала между выгрузками твердых частиц и продолжительности этой выгрузки используется цифровая панель с двумя таймерами. Как правило, интервал между выгрузками может составлять 2 часа, а продолжительность пребывания в открытом состоянии - 30 сек. Твердые частицы покидают расположенный на грузовой платформе узел по трубопроводу DO-4001-A1 диаметром 2 дюйма и направляются в обеспечиваемую другой стороной систему сбора и удаления твердых частиц с обычным расходом от одного до двух кубометров в сутки. Схема технологического процесса показывает, что в качестве аппроксимации при выборе размера трубопроводов использовалась оценка в 40 кубометров в сутки. Сточные воды со сниженным содержанием твердых частиц, покидающие аппарат S-001, содержат менее 25 мг/л взвешенных твердых частиц. Ожидается расчетное падение давления в аппарате, составляющее 170 кПа (манометрическое).

Второй гидроциклон, S-002, представляет собой расположенный горизонтально сепаратор для отделения воды от нефти. Назначение этого аппарата состоит в удалении нефтяных капель из потока сточных вод. В условиях установившегося течения свободные от твердых частиц сточные воды проходят через нижний патрубок (6 дюймов) и распределяются внутренней камерой по 42 гидроциклонным вставкам. Очищенные воды покидают каждую из вставок в суживающемся (нижнем) конце и перед выходом через выходной патрубок (6 дюймов) собираются в камере. Насыщенный нефтью промывочный раствор образует во вставке ядро и направленное к верхней части вставки противотечение.

Насыщенный, нефтью промывочный раствор покидает верхнюю часть каждой из вставок через отделительную диафрагму. Промывочный раствор из каждой из вставок собирается и вытекает из аппарата через патрубок отделительного кольца. Содержание нефтяных капель в водах, покидающих аппарат S-002, составляет менее 25 мг/л. Очищенная вода покидает систему по трубопроводу с расходом примерно 3900 кубометров в сутки. Регулирование расхода очищенной воды ниже по потоку осуществляется с помощью блока регулирования уровня. Ожидается расчетное падение давления в аппарате, составляющее 390 кПа (манометрическое). Собранный насыщенный нефтью промывочный раствор выходит из грузовой платформы через трубопровод RJ-2001-A1 диаметром 1,5 дюйма с расходом примерно 100 кубометров в сутки. Поток нефти регулируется клапаном давления, который регулируется с помощью блока управления отношением перепадов давления PDRC-005.