СИСТЕМА СБОРА, ПОДГОТОВКИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН

Полезная модель относится к газодобывающей промышленности, к системам сбора, подготовки и транспортировки продукции скважин на завершающем этапе разработки месторождений.
Газовые и газоконденсатные месторождения, находящиеся в завершающей стадии разработки, характеризуются низкими пластовыми давлениями, невысокими дебитами, наличием жидкости в газовых скважинах и, как следствие, нестабильной работой добывающих скважин, наличием осложнений, связанных с подачей продукции скважин в систему сбора, подготовки и транспортировки.
Известны системы сбора, транспортировки и подготовки газа и конденсата на газоконденсатных месторождениях, состоящие из скважин, газоотводящих линий (шлейфов), отключающих задвижек газосборных коллекторов, промысловых газосборных пунктов, головных сооружений, газопроводов, конденсатопроводов, связанных с потребителем [Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. - М.: Недра, 1983, с.183].
Пластовая смесь от скважин по шлейфам направляется в общий газосборный коллектор, промысловый, газосборный пункт, на котором осуществляется предварительная очистка газа от влаги и отделяется углеводородный конденсат. Далее газ и конденсат по отдельным трубопроводам направляется потребителю.
На ранних и основных стадиях разработки газоконденсатных месторождений пластовые давления достаточно велики для обеспечения подготовки и транспортировки газа до входа дожимной компрессорной станции (далее - ДКС). В определенный момент собственного давления становится недостаточно для подачи газа на вход ДКС с заданным расходом, и в этом случае возникает необходимость подключения промежуточной ДКС или остановки добычи.
Известна принятая в качестве прототипа система сбора, подготовки и транспортировки газа, применяемая в настоящее время на Вуктыльском и Западно-Соплесском нефтегазоконденсатных месторождениях (далее - НГКМ) [P.M.Тер-Саркисов, Е.А.Спиридович, В.Г.Подюк. Добыча жидких углеводородов на поздней стадии эксплуатации газоконденсатных месторождений. Ухта., УИИ, 1997, стр.103].
Известная система сбора, подготовки и транспортировки газа содержит скважины с различными дебетами, газоотводящие линии (шлейфы), входные коллекторы, установки комплексной и предварительной подготовки газа, связанные посредством межпромысловых газопроводов с ДКС.
Пластовая смесь из высокодебитных и низкодебитных скважин по шлейфам поступает во входные коллекторы, где объединяется в общий поток и направляется на установку подготовки газа (далее - УПГ), где происходит сепарация газа от жидкостной фазы. Отсепарированный газ от УПГ с необходимыми давлениями поступает по межпромысловому газопроводу на вход ДКС.
Недостатком известной системы сбора, подготовки и транспортировки газа является неэффективность системы при снижении пластового давления до давления «забрасывания», в результате чего происходит прекращение добычи и ликвидация всего производственного комплекса.
К недостаткам также можно отнести неравномерность разработки месторождения по площади и времени, что приводит к одновременному поступлению на УПГ продукции как со скважин с низкими дебитами, не обеспечивающими условия выноса жидкости с забоя скважин, так и со скважин, имеющих высокие дебиты, достаточные для выноса жидкости с забоя скважин и транспортировки добываемой продукции на вход ДКС.
Задачей заявленной полезной модели является повышение эффективности добычи углеводородного сырья в завершающей стадии разработки газоконденсатных месторождений за счет увеличения производительности газовых скважин с низкими дебитами и восстановления перепада давления, необходимого для осуществления транспортировки продукции скважин до ДКС.
Поставленная задача в системе сбора, подготовки и транспортировки газа, состоящей из высокодебитных и низкодебитных скважин, шлейфов, установок подготовки газа, связанных посредством межпромысловых газопроводов с дожимной компрессорной станцией, решается тем, что низкодебитные скважины автономно подключают к винтовому компрессорному комплексу (далее - ВКК), выполненному с возможностью снижения давления в системе сбора газа и состоящему из входного сепаратора, винтового компрессора и газопоршневого двигателя, устанавливаемых на входе установок подготовки газа.
Продукция низкодебитных скважин по шлейфам поступает на вход ВКК, состоящего из входного сепаратора, винтового компрессора и газопоршневого двигателя, установленного на входе УПГ. Давление на входе ВКК поддерживается на минимальном уровне, обеспечивающем условия выноса жидкости с забоя скважин. Во входном сепараторе происходит отделение жидкостной фазы от газа, после чего газ поступает на вход винтового компрессора, сжимается до давления, обеспечивающего его подачу в рабочую линию высокодебитных скважин. Жидкость, отделившаяся во входном сепараторе, подается в емкость сбора конденсата УПГ. Привод винтового компрессора осуществляется от газопоршневого двигателя, топливом которого служит газ из магистрального газопровода.
Эксплуатация низкодебитных скважин по предлагаемой схеме позволяет повысить дебит скважин за счет снижения давления в системе сбора, тем самым повышается скорость потока продукции скважин и обеспечивается вынос жидкости с забоя низкодебитных скважин.
Автономное подключение скважин с низкими дебитами к ВКК позволяет снизить давление в системе сбора до УПГ, что, в свою очередь, приводит к снижению устьевых и забойных давлений, увеличению депрессии на пласт, увеличению притока углеводородов и, следовательно, к увеличению конечного коэффициента газо- и конденсатоотдачи. Создаваемое давление в ВКК позволит совместно транспортировать продукцию низкодебитных и высокодебитных скважин совместно на вход ДКС.
На фиг. представлена схема системы сбора, подготовки и транспортировки продукции скважин.
Система состоит из высокодебитных 1 и низкодебитных 2 скважин, подключенных соответственно через шлейфы 3 к входному коллектору установки подготовки газа 4 и входному коллектору винтового компрессорного комплекса 5. Выходной коллектор винтового компрессорного комплекса 5 подключен к входному коллектору установки подготовки газа 4. Выходной коллектор установки подготовки газа 4 соединен с дожимной компрессорной станцией 7 через межпромысловый газопровод 6.
Система сбора, подготовки и транспортировки продукции скважин работает следующим образом.
Продукция высокодебитных скважин 1 поступает по шлейфам 3 на установку подготовки газа 4, где происходит сепарация газа от жидкостной фазы совместно с продукцией низкодебитных скважин 2, после чего газ по межпромысловому газопроводу 6 поступает на дожимную компрессорную станцию 7. Продукция низкодебитных скважин 2 по шлейфам 3 поступает на вход винтового компрессорного комплекса 5, установленного на входе установки подготовки газа 4, состоящего из входного сепаратора, винтового компрессора и газопоршневого двигателя (на фиг. не показаны). Давление на входе винтового компрессорного комплекса 5 поддерживается на минимальном уровне, обеспечивающем условия выноса жидкости с забоя скважин. Во входном сепараторе происходит отделение жидкостной фазы от газа, после чего газ поступает на вход винтового компрессора (на фиг. не показан), сжимается до давления обеспечивающего его подачу в рабочую линию высокодебитных скважин. Жидкость, отделившаяся во входном сепараторе, подается в емкость сбора конденсата установки подготовки газа. Привод винтового компрессора осуществляется от газопоршневого двигателя, топливом которого служит газ из магистрального газопровода.
Эксплуатация низкодебитных скважин по предлагаемой схеме позволяет повысить дебит скважин за счет снижения давления в системе сбора, тем самым повышается скорость потока продукции скважин и обеспечивается вынос жидкости с забоя низкодебитных скважин.
Система сбора, подготовки и транспортировки газа поясняется примером ее осуществления на Вуктыльском и Западно-Соплесском НГКМ, находящихся на завершающей стадии разработки.
Пример.
Сбор и предварительная подготовка продукции скважин осуществляется на УПГ. Далее газ направляется на ДКС, где компримируется до давления 3,5 МПа и направляется на головные сооружения для окончательной подготовки к транспортировке на Сосногорский газоперерабатывающий завод (далее - ГПЗ). Давление на УПГ поддерживается на уровне 0,5-2,7 МПа для обеспечения возможности транспортировки газа и поддержания необходимого давления на входе ДКС. Давление на устье скважин составляет 0,6-3,0 МПа.
Винтовые компрессорные комплексы с газопоршневым двигателем в количестве от двух до четырех единиц, включая резервные, устанавливают на входе УПГ. Продукцию от нескольких (от 5 до 11 ед.) низкодебитных скважин на блоке входных ниток переводят на прием компрессора. Высокодебитные скважины работают по существующей схеме на разделительные емкости (Вуктыльское НГКМ) или сепараторы первой ступени (Западно-Соплесское НГКМ).
В качестве топливного газа для газопоршневого двигателя используется «сухой» газ, поставляемый по существующему магистральному газопроводу в объеме, не превышающем 36,9 млн м3 в год.
В результате снижения устьевых давлений до 0,05-0,08 МПа с помощью винтовых компрессорных комплексов прогнозируется увеличение добычи газа до 3,5 млрд м3, газового конденсата до 211 тыс. т.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет обеспечить увеличение уровня добычи углеводородного сырья за счет повышения производительности низкодебитных скважин и восстановления перепада давления, необходимого для совместного транспортирования продукции низкодебитных и высокодебитных скважин на вход ДКС.