УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА И РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ОДНОВРЕМЕННОЙ ЗАКАЧКИ ГАЗА И ВОДЫ

«Установка для утилизации попутного нефтяного газа и разработки нефтяных месторождений с возможностью одновременной закачки газа и воды»
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей и энергетической промышленности и может быть использовано с целью утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ), разработке нефтяных месторождений, а также выработка электроэнергии для различных целей промысла.
ПНГ используется для выработки электроэнергии для промысловых нужд в нефтехимическом производстве, может быть переработан с получением сухого газа, подаваемого в систему магистральных трубопроводов, газового бензина, широкой фракции легких углеводородов и сжиженного газа для бытовых нужд, а также производство целого спектра продуктов нефтехимии; каучуков, пластмасс, компонентов высокооктановых бензинов и др.
ПНГ может также использоваться при разработке месторождений, различными способами, закачивая газ в пласт с целью увеличения коэффициента извлечения нефти и повышение нефтеотдачи пласта.
Аналогом к заявляемой является установка [RU 19028,опубл. 10.08.2012] на основе газотурбинного двигателя, которая в свою очередь, используя в качестве топлива нефтяной попутный газ, является установкой по утилизации ПНГ, а также энергетической установкой для производства электроэнергии.
Однако, в силу своей конструктивной особенности установка [[RU 19028,опубл. 10.08.2012] имеет ряд недостатков:
- невозможно дополнительно закачивать воду Отличительными признаками заявленной полезной модели от близкого аналога является конструктивная особенность:
- наличие нагнетателя воды
Технический результат заключается в одновременном получении электрической и тепловой энергий (продукты сгорания ПНГ) с непосредственной закачкой продуктов сгорания и воды в нефтяной пласт (увеличение нефтеотдачи пласта и обработка призабойной зоны пласта) с образованием газоводяного пара.
Технический результат обеспечивается следующими признаками:
- получение электрической и тепловой энергий обеспечивается за счет энергии продуктов сгорания ПИТ, турбины и генератора;
- закачка продуктов сгорания в нефтяной пласт происходит компрессорами;
- закачка воды происходит за счет нагнетателя
2
Анализ результатов исследований выявил ряд положительных эффектов, наблюдаемых при внедрении технологий, основанных на использовании СО.
Установлено, что:
2
- при растворении в воде 5-10% СО наблюдалось увеличение вязкости на 20-30%, уменьшение фактора подвижности в 2-3 раза;
2
- при растворении в нефти СО наблюдалось снижение вязкости нефти в 1,5-2,5 раза;
2
- при растворении в нефти СО снижается межфазное натяжение на границе нефть - вода;
- при растворении в нефти и воде углекислого газа происходит увеличение объема нефти (объемный эффект) и доотмыв остаточной нефти.
2
2
Попутные нефтяные газы разных месторождений - это обычно смеси различных углеводородов, чаще всего метанового ряда и незначительного количества СО, СО, N и др.
2
2
Компонент СО в попутном нефтяном газе на различных месторождениях может достигать значений от 1 до 100% от объема добываемого газа (например, отдельные скважины Толумского месторождения, ХМАО), в полузамкнутой газотурбинной установке содержание СО зависит от количества закачиваемых продуктов сгорания ПНГ.
Использование пара, который обладает большой теплоемкостью (вносит в пласт значительное количество тепловой энергии), снижает относительную проницаемость и вязкость всех насыщающих пласт агентов.
Принцип действия осуществляется следующим образом.
Из атмосферы в компрессор (1) поступает воздух, одновременно в компрессор (1) поступают продукты сгорания, охлажденные в воздухоохладителе (5), происходит смешение продуктов сгорания и воздуха, сжатая смесь воздуха и продуктов сгорания в компрессоре (1), поступает в регенератор (2) с целью ее подогрева для увеличения общего КПД установки, затем поступают в камеру сгорания (3), в камеру сгорания поступает попутный нефтяной газ (из добывающих скважин нефтеводогазовый поток поступает в сепаратор (6), где происходит разделение нефти, воды и попутного газа), попутный газ сгорает в камере сгорания, продукты сгорания поступают в турбину (4), совершая полезную механическую работу, турбина приводит в движение компрессоры (1, 8,10), нагнетатель топливного газа (7) и генератор (11) для выработки электроэнергии на нужды промысла.
Далее продукты сгорания проходят через регенератор, в воздухоохладителе (5) охлаждаются и направляются на вход в компрессор (1), часть смеси продуктов сгорания и воздуха отбираются перед компрессором (1), дополнительно сжимается в компрессоре (8), сжатая смесь уходит на воздухоохладитель (9) и охлаждается, затем сжимается в компрессоре (10) поступает в трубопровод в который подается вода нагнетателем (12), происходит образование газоводяного пара, т.к. температура сжатого газа выше температуры кипения воды.
Таким образом, установка работает в полузамкнутом цикле, продукты сгорания не выбрасываются в атмосферу, а закачиваются в нефтяной пласт (13) с водой, с образованием газоводяного пара.