БЛОК-СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПЛАСТОВОЙ ВОДЫ НА УСТАНОВКЕ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к сбору и подготовке продукции скважин, касается устройств и способов подготовки пластовой воды и предназначена для использования в системах установок подготовки нефти на нефтепромыслах с полным завершенным циклом.
Предпосылки для создания полезной модели.
Анализ существующего уровня техники в данной области показал следующее:
из патентной документации, научно-технической информации и практики известно значительное количество способов и устройств для технологической подготовки пластовой воды на установках подготовки нефти.
Одним из условий, обеспечивающих надежность работы технологического оборудования и стабильность режимных параметров установок промысловой подготовки нефти, является четкое регулирование раздела фаз нефть - вода в отстойных аппаратах. От этого же во многом зависит качество подготавливаемой на установках нефти и сбрасываемой пластовой воды.
Известна герметизированная система для сбора, сепарации, подготовки и сдачи товарной нефти, газа и воды на промыслах, содержащая скважины, подключенные к групповым замерным установкам, сепараторы основной газосепарации, установки товарной подготовки нефти, концевые газосепараторы и блок очистки пластовых вод, а трубопроводы для отбора газа с установки товарной подготовки нефти, концевых газосепараторов и блока очистки пластовых вод соединены с инжектором, который установлен на циркуляционной линии углеводородного конденсата (А.С. СССР №426026 класс МПК
Е 21 В 33 /08 «Герметизированная система для сбора, сепарации, подготовки и сдачи товарной нефти, газа и воды на промыслах»).
Недостатками данной системы являются сложность эксплуатации, обусловленная тем, что для доведения нефти до товарной кондиции требуется много времени, или наличие большого числа отстойных резервуаров.
Известна система комплексной подготовки продукции скважин, включающая входной трубопровод, газосепараторы, многоцелевые резервуары и резервуары очистки воды с нефтяной зоной, насосы, компрессоры, выходной трубопровод, запорную и регулирующую арматуру, приборы контроля и автоматизации, а также гидродинамический трубный экстрактор, прием которого соединен с входным трубопроводом, а выход - с газоотделителем, многоцелевым резервуаром и газосепаратором, установленным последовательно с насосом, нагревателем и вторым гидродинамическим трубным экстрактором, соединенным с многоцелевым резервуаром, при этом резервуар очистки воды снабжен линией отбора газа и компримирования, соединенной с выходным трубопроводом. (А.С. СССР №1632452 МПК В 01 D 17/00 «Система комплексной подготовки продукции скважин»).
Недостатками известной системы являются: сложность эксплуатации, обусловленная многоступенчатостью подготовки нефти, сложная система ее перекачки, а также большая металлоемкость.
Известна схема промысловой подготовки нефти, состоящая из сепараторов, резервуаров-отстойников, оборудованных в верхней части нефтесборниками, товарных резервуаров, нефтенагревателя, резервуара для сбора и подготовки воды и дозировочного насоса, а резервуары-отстойники работают параллельно поочередно и для сбора неразложившейся в резервуарах-отстойниках стойкой эмульсии нефти для повторной подготовки дополнительно используется резервуар-сборник эмульсии, где каждый из резервуаров-отстойников обвязан с возможностью сообщения через нефтесборники в верхней части с любым из товарных резервуаров и через приемораздаточные трубы - с резервуаром-сборником эмульсии, а резервуар для подготовки воды
верхней частью, оборудованной нефтесборником, связан с резервуаром-сборником эмульсии. (Патент РФ №2142093 МПК F 17 D 3/14 «Схема промысловой подготовки нефти").
Недостатками этой схемы является сложность эксплуатации, обусловленная наличием большого числа отстойников, резервуаров, многоступенчатостью подготовки нефти и сложной системой перекачки, а также отсутствие системы утилизации газа.
Наиболее близкой к предлагаемой блок-схеме по количеству совпадающих существенных признаков является выбранная в качестве прототипа существующая схема подготовки пластовой воды на установке подготовки нефти (УПН).
Существующая схема подготовки состоит из емкостей-отстойников пластовой воды, аварийной емкости уловленной нефти, концевого делителя фаз (КДФ), входных и выходных трубопроводов, соединяющих емкости-отстойники пластовой воды и остальное технологическое оборудование, насосов, приборов контроля и автоматизации и запорно-регулирующей аппаратуры, дегазаторов пластовой воды, линии отбора газа, по которой газ направляется на факел.
Существенными недостатками известной схемы подготовки пластовой воды на установке подготовки нефти являются:
- проектная аварийная емкость уловленной нефти не справляется с объемом поступающей нефти, что приводит к нарушению технологии подготовки;
- для обеспечения необходимой степени качества нефти и воды требуется ступенчатая перекачка;
- отстойная аппаратура работает неэффективно из-за малых полезных объемов и невозможности их равномерной загрузки, что влечет за собой некачественную подготовку пластовой воды и, в конечном итоге, товарной нефти.
Целью полезной модели является более полное и оптимальное использование существующего технологического оборудования и повышение качества подготовки, как товарной нефти, так и пластовой воды, упрощение эксплуатации и улучшение требований защиты окружающей среды.
Поставленная цель достигается путем применения блок-схемы технологической подготовки пластовой воды на установке подготовки нефти, состоящей из емкостей - отстойников пластовой воды, концевого делителя фаз, входных и выходных трубопроводов, соединяющих технологическое оборудование, насосов, приборов контроля и автоматизации, запорно-регулирующей аппаратуры, а трубопроводы выполнены в виде последовательно соединенных друг с другом коллекторов по ходу движения пластовой воды от начала процесса подготовки до конца, при этом схема снабжена линией отбора газа, соединенной с установкой утилизации газа, создавая замкнутый цикл подготовки.
Новым является то, что часть существующих по технологии подготовки емкостей-отстойников пластовой воды переоборудована в емкости уловленной нефти и соединена с трубопроводами и существующими электроцентробежными насосами для ее транспортирования.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг.1 приведена существующая схема подготовки пластовой воды на установке подготовки нефти;
на фиг.2 - приведена предлагаемая блок-схема технологической подготовки пластовой воды на установке подготовки нефти.
По существующей схеме подготовки пластовой воды на установке подготовки нефти в настоящее время уловленная нефть (фиг.1) из шести емкостей-отстойников пластовой воды 1 поступает в аварийную емкость 2. Из аварийной емкости 2 уловленная нефть погружным насосом (на фигуре не указан) откачивается на концевой делитель фаз 3. С увеличением объемов подготовки нефти аварийная емкость 2 и погружные насосы не справляются
с объемом уловленной нефти. Одним из вариантов для устранения данного недостатка является необходимость установки еще двух емкостей и двух насосов для улавливания и перекачки нефти, что влечет за собой дополнительные затраты.
Предлагаемая блок-схема технологической подготовки пластовой воды (фиг.2) имеет следующую конструкцию. В нее входят емкости-отстойники пластовой воды 1, емкости уловленной нефти 2, электроцентробежные насосы 3, концевой делитель фаз 4, входные и выходные трубопроводы, соединяющие емкости-отстойники пластовой воды 1, емкости уловленной нефти 2 и остальное технологическое оборудование. Блок-схема оснащена приборами контроля и автоматизации, запорно-регулирующей аппаратурой и линией отбора газа.
Для более полного и оптимального использования существующего технологического оборудования предложено переобвязать две из шести существующих емкостей-отстойников пластовой воды 1 в емкости уловленной нефти 2 и включить в схему существующие электроцентробежные насосы 3 для перекачки уловленной нефти.
Работа блок-схемы технологической подготовки пластовой воды на установке подготовки нефти осуществляется следующим образом: первоначальной технологической операцией является заполнение емкостей-отстойников 1 пластовой водой, где жидкость проходит процесс отстоя и разделения на составляющие, т.е. на пластовую воду и нефть. Далее отделенная нефть поступает в емкости уловленной нефти 2 и откачивается существующими электроцентробежными насосами 3 на концевой делитель фаз 4. В емкостях уловленной нефти 2 от жидкости отделяется газ и направляется в газовую линию и далее на установку утилизации газа (компрессорную станцию (КС)). Подготовленная пластовая вода из емкостей-отстойников пластовой воды 1 откачивается насосами на кустовую насосную станцию (КНС) - (на фигуре не указана) и закачивается в пласт.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет достичь желаемого технического результата.
Применение нового технологического решения позволит значительно уменьшить капитальные и эксплуатационные затраты на обустройство нефтяных месторождений, в частности, узлов предварительного сброса и обработки пластовой воды за счет повышения удельной производительности емкостей-отстойников при одновременном повышении стабильности процесса, отсутствия сложной системы автоматики.
Также, предлагаемая блок схема исключает сжигание нефтяного газа и обеспечивает сохранение легких ценных углеводородов за счет отправки газа на КС и далее до пункта, где он может быть использован потребителем.
Блок-схема герметична, не требует сообщения с атмосферой, в связи с чем выбросы в атмосферу исключаются, что позволяет выполнять условия охраны окружающей среды.
Предложенная блок схема может быть изготовлена промышленным способом, что подтверждают испытания опытного образца, проводящиеся в настоящее время. Применение предлагаемой блок схемы позволяет увеличить объем и качество подготовки пластовой воды и позволяет увеличить производительность установки подготовленной нефти на 450 т в сутки, тем самым повысить качество подготовки нефти, повысить эксплуатационную надежность установки при работе в условиях нефтяных промыслов.