ГЕРМЕТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА СБОРА И ПОДГОТОВКИ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к системам сбора и подготовки продукции скважин
Значительные изменения географии нефтедобывающей промышленности, ее структуры и экономических связей страны за последние годы (в том числе открытие новых нефтегазовых месторождений в суровых климатических условиях моря и приполярья) диктуют необходимость всемерного упрощения и совершенствования технологии сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды в районах их добычи.
Известны системы сбора и подготовки продукции скважин (Каспарьянц КС.«Промысловая подготовка нефти и газа», Москва, «Недра», 1973 г., стр.122, Банков Н.М. Сбор и промысловая подготовка нефти и газа». Москва, Недра, 1977 г., стр.123, Каспарьянц КС. Проектирование обустройства нефтяных месторождений», Самара, изд. СамВен 1994 г., стр.127), состоящие из промысловых объектов (скважин, замерных установок, сепараторов первой ступени, установок предварительного сброса пластовой воды, насосных станций для передачи газонасыщенных нефтей до пунктов их окончательной подготовки, нефтегазосборных трубопроводов и др.); объектов и сооружений центральных пунктов сбора (ЦПС) продукции скважин (концевые ступени сепарации нефти, обезвоживание, обессоливание, стабилизация, с получением газов концевых ступеней, ШФЛУ и газов стабилизации, объекты и сооружения подготовки газов, предусматривающие осушку до точки росы на уровне глубины укладки газопровода, в зимний период 5-10°С и частичное извлечение тяжелых углеводородов, выпадающих в трубопроводных системах при падении температуры; объектов и сооружений по газоперерабатывающему производству, размещаемых в промысловых условиях как в непосредственной близости от нефтестабилизационного производства (ЦПС), так и обособленно, на значительном удалении от источников, формирующих газовые потоки и образующиеся жидкие продукты.
Недостатком таких систем является: недостаточная надежность и эффективность систем, связанная с большой удаленностью газоперерабатывающих объектов от потребителей образующейся продукции (товарный газ, этановые фракции, сжиженные газы, ШФЛУ и др.), являющиеся сырьем для многих химических и теплоэнергетических производств, обеспечивающих получение для народного хозяйства страны многих сотен химических веществ таких, как пластические массы, синтетические каучук и спирты, этиленгликоли, метанол, этаноламины, этилен и полиэтилен, и многих других химических производных.
Задачей, стоящей перед автором являлось полное и целевое использование всех углеводородов в передаваемой газовой смеси, создание условий экономичности и экологической чистоты, при сокращении общих капитальных затрат и эксплуатационных расходов, приближение газоперерабатывающих комплексов к пунктам потребления продукции переработки нефтехимическим и теплоэнергетическим производствам, с подчинением технологии переработки газов их интересам, вырабатывающим (кроме химических веществ) электрическую и тепловую энергию для бытовых и промышленных целей.
Решение этой задачи достигается тем, что из перечня промысловых объектов и сооружений исключаются газоперерабатывающие производства (ГПЗ), а за объектами подготовки нефти на ЦПС закрепляются функции: с соответствующими объектами и сооружениями по подготовке газов (осушка до умеренных температур, очистка от вредных компонентов и извлечение части тяжелых углеводородов, теряемых в процессе транспорта газа), обеспечивающие бесперебойную передачу их до пунктов более глубокой переработки, с использованием образующейся на них продукции непосредственно на нефтеперерабатывающих и нефтехимических производствах (как пример таких, как Новокуйбышевск - Самарская область, Салават - Башкирия, Тобольск - Зап.Сибирь, Чайковский - Пермская область, Нижнекамск - Татария и др.).
Герметизированная система сбора и подготовки продукции скважин, содержит промысловые объекты (замерные и сепарационные установки, объекты предварительного сброса пластовых вод и использования последних для целей поддержания пластового давления (ППД), дожимные насосные станции по передаче газонасыщенных нефтей на ЦПС, нефтегазосборные сети и др.), объекты и сооружения ЦПС по приему и подготовке газов первой и концевой ступеней сепарации газонасыщенных нефтей (конечные ступени сепарации, обезвоживание, обессоливание, стабилизация, объекты по приему, хранению и передаче товарной нефти и газов в систему магистральных нефтегазопроводов) и сооружения по приему и переработке газа и жидких углеводородных фракций, и отличается тем, что с целью повышения целесообразности и целенаправленности использования углеводородного потенциала нефтяных месторождений нефтехимическими предприятиями, сокращения общих капитальных и эксплуатационных затрат, повышающих экономические показатели и эффективность нефтегаздобычи, функции подготовки нефтяных газов (окончательная очистка, окончательная осушка, отбор части тяжелых углеводородов, теряемых в процессах передачи их до газоперерабатывающих производств) до уровня, обеспечивающего бесперебойную передачу их для окончательной и глубокой переработки на газоперерабатывающих заводах (ГПЗ), дислоцируемых в районах концентрации крупных населенных пунктов, нефтехимических предприятий, потребителей газов и продукции их переработки (города, тепло и энергопотребляющие производства и др.), передаются Центральным пунктам сбора (ЦПС).
Проведенные исследования патентной и научно-технической литературы не выявили решений, обладающих совокупностью заявленных признаков. Так как заявленные отличительные признаки не обладают функциональной самостоятельностью, можно сделать вывод о соответствии решения критерию «Существенность отличий».
На Фиг.1 проведена принципиальная схема размещения объектов и сооружений системы сбора, транспорта, подготовки нефти и переработки нефтяного газа. Система включает:
- объекты промысловой части (скважины, нефтегазосборные сети, замерные установки - ЗУ, объекты предварительного сброса пластовых вод - УПСВ, первые ступени сепарации - СУ-1, дожимные насосные станции - ДНС);
- объекты центрального пункта сбора - ЦПС (концевые ступени сепарации нефти, обезвоживание, обессоливание, стабилизация нефти, сооружения по приему и очистке пластовых вод, обеспечивающие их использование в системах ППД компрессорные станции, осушка и частичное отбензинивание газов до точки росы минус 5 и 10°С, обеспечивающие бесперебойную передачу их на дальнейшую переработку и потребление.
- объекты по переработке газов в районах крупных городов, нефтехимических и теплоэнергетических производств вырабатывающих, кроме химических веществ, электрическую и тепловую энергию для бытовых и промышленных целей.
Система работает следующим образом: продукция скважин (нефтегазоводная смесь), через групповые замерные установки поступает на первую ступень сепарации и предварительный сброс пластовой воды. Отделившиеся газонасыщенная нефть дожимными насосами и газ под остаточным давлением подается на ЦПС, где нефть подвергается концевым ступеням сепарации, обезвоживанию, обессоливанию и стабилизации и выдается как товарный продукт.Отделившаяся пластовая вода направляется на очистку, а затем в систему поддержания пластового давления.
Образовавшийся поток нефтяного газа (газы концевых ступеней сепарации и стабилизации нефти) вместе с газами первой ступени сепарации проходит подготовку и компримирование, обеспечивающую их бесперебойную передачу до сооружений газоперерабатывающего завода, дислоцируемого в районе крупных промышленных и нефтехимических центров. При этом продуктами подготовки нефти и газа на ЦПС являются:
- нефть (обезвоженная, обессоленная, стабильная) товарного качества;
- газ качеством, обеспечивающим бесперебойную передачу его по трубопроводу для окончательной переработки на ГПЗ, включая этановую фракцию;
- очищенная вода, в системы ППД;,
- смесь продуктов стабилизации и углеводородных конденсатов, образующихся в процессе подготовки и компримирования газов.
На газоперерабатывающем заводе поступающие газы и жидкие углеводородные фракции подвергаются глубокой осушке и переработке одним из известных способов с получением метано-этановой фракции газа, этана и жидкой нестабильной углеводородной фракции, смешиваемой с жидкими продуктами, поступающими от нефтепромысловых объектов. Образовавшаяся жидкая нестабильная углеводородная смесь проходит стабилизацию с получением этана, пропана, изобутана и нормального бутана, бензиновых фракций и неконденсирующихся газов. Вся продукция ГПЗ направляется на нефтехимические производства.
Использование предлагаемого решения позволит более целесообразно использовать углеводородный потенциал продуктов, образующихся в процессе разработки нефтяных месторождений, снизить общие капитальные вложения и эксплуатационные расходы, повысив экономические показатели и эффективность нефтедобычи в целом, наряду с повышением качества экологической обстановки нефтедобывающих районов.
Герметизированная система сбора и подготовки продукции скважин, содержащая промысловые объекты (замерные и сепарационные установки, объекты предварительного сброса пластовых вод и использования последних для целей ППД, дожимные насосные станции по передаче газонасыщенных нефтей на ЦПС, нефтегазосборные сети и др.), объекты и сооружения ЦПС по приему и подготовке газов первой и концевой ступеней сепарации газонасыщенных нефтей (конечные ступени сепарации, обезвоживание, обессоливание, стабилизация, объекты по приему, хранению и передаче товарной нефти и газов в систему магистральных нефтегазопроводов) и сооружения по приему и переработке газа и жидких углеводородных фракций, отличающаяся тем, что с целью повышения целесообразности и целенаправленности использования углеводородного потенциала нефтяных месторождений нефтехимическими предприятиями, сокращения общих капитальных и эксплуатационных затрат, повышающих экономические показатели и эффективность нефтегаздобычи, функции подготовки нефтяных газов (очистка, осушка, отбора части тяжелых углеводородов, теряемых в процессах передачи их до газоперерабатывающих производств) до уровня, обеспечивающего бесперебойную передачу их для окончательной и глубокой переработки на ГПЗ, дислоцируемых в районах концентрации крупных населенных пунктов, нефтехимических предприятий, потребителей газов и продукции их переработки (города, тепло и энергопотребляющие производства и др.), передаются Центральным пунктам сбора (ЦПС).