Способ транспорта продукции нефтяных скважин в системе сбора и устройство для его осуществления

Способ транспорта продукции нефтяных скважин в системе сбора и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в нефтяной промышленности. Цель изобретения - снижение энергозатрат на транспорт за счет дальнейшего прохода газа с перекачиваемой нефтью и металлоемкости системы сбора, а также отбор газа и воды с минимальным содержанием нефти. Для этого поток водонефтяной смеси направляют в трубную вставку, осуществляют перепуск части газа, минуя трубную вставку из подводящего трубопровода в отводящий нефтепровод для дальнейшего транспорта с перекачиваемой нефтью и отбирают воду из нижней ее части. Вода движется со скоростью 0,2 м/с. Устройство для реализации способа включает трубную вставку, выполненную в виде трапеции, расположенной в вертикальной плоскости, причем расстояние H между осевыми линиями оснований трапеции составляет не менее диаметра D<SB POS="POST">н</SB> нижнего ее основания H≥D<SB POS="POST">н</SB>, а осевая линия верхнего основания трапеции расположена соосно с подводящим трубопроводом. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 Р 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 с.п.ф-лы, 1 ил. (21) 4491146/26 (22) 04.10.88 (46) 15.07.91, Бюл, ¹ 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (72) В.А,Крюков, Д.M.Áðèëü, А.W,Ñûðòëàнов, А,А.Абрамова, В.Г.Карамышев, В.А.Рыгалов, Ф.Я.Исламов и В.К.Мошков (53) 66.069.84 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1068140,,кл. В 01 D 19/00, 1982. (54) СПОСОБ ТРАНСПОРТА ПРОДУКЦИИ

НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН В СИСТЕМЕ СБОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано в нефтяной промышленности. Цель изобретения — снижение энергозатрат на транспорт за счет дальнейшего прохода газа с перекачиваемой нефтью и металлоемкости

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологии транспорта и предварительного разделения продукции нефтяных скважин в системе сбора.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на транспорт за счет прохода газа с перекачиваемой нефтью и металлоемкости системы сбора, а также отбор газа и воды с минимальным содержанием нефти, Расслоенный в подводящем трубопроводе поток в непосредственной близости от добывающих и нагнетательных скважин направляют в трубную вставку, осуществляют перепуск части газа, минуя трубную вставку, иэ подводщего трубопровода в отводящий нефтепровод для дальнейшего транспорта совместно с перекачиваемой нефтью и от/

„„5 2„„1662609 А1 системы сбора, а также отбор газа и воды с минимальным содержанием нефти. Для этого поток водонефтяной смеси направляют в трубную вставку, осуществляют перепуск части газа, минуя трубную вставку, иэ подводящего трубопровода в отводящий нефтепровод для дальнейшего транспорта с перекачиваемой нефтью и отбирают воду из нижней ее части, Вода движется со скоростью 0,2 м/с. Устройство для реализации способа включает трубную вставку, выполненную в виде трапеции, расположенной в вертикальной плоскости, причем расстояние h между осевыми линиями оснований трапеции составляет не менее диаметра бн нижнего ее основания h > галл, а осевая линия верхнего основания трапеции расположена соосно с подводящим трубопроводом, бирают воду из ее нижней части, направляя в блиЖайшие нагнетательные скважины.

Создаются условия для гравитационного разделения воды и нефти в трубной вставке за счет раздельного движения нефти и воды при скорости движения последней не более 0,2 м/с. Это предельное значение скорости воды, обеспечивающее условия ее отбора из трубопровода со степенью очистки, позволяющей закачивать ее в пласт без дополнительного отстоя или с использованием простейших очистных сооружений в виде напорного отстойника.

Результаты исследований зависимости степени очистки воды в трубопроводе от скорости ее движения (при отборе проб из нижней части трубы) следующие:

На эффективность очистки воды от нефти в нижней секции трубной вставки окаэы1662609

10

20

50 вают влияние ее входные и выходные (соответственно нисходящий и восходящий) участки, соединяющие нижний трубопровод с верхним. С одной стороны, угол наклона этих участков для обеспечения плавности движения воды с минимальными гидравлическими потерями на трение и перемешивание должен быть менее 45, с другой стороны для обеспечения максимальной длины и времени пребывания воды в нем этот угол должен быть более 45О. Поэтому угол наклона принимают равным 45О, Аналогично, исходя из инженерных соображений, принимают высоту трапеции.

Расстояние h по вертикали между осями верхнего и нижнего трубопроводов должно быть более полусуммы их диаметров и ограничено оптимальным заглублением трубной вставки при ее сооружении, хотя увеличение h положительно скажется на надежности процесса разделения жидкостей разной плотности.

Учитывая прогрессирующее обводнение и уменьшение объема нефти при расчете принимают максимальные значения расхода по нефти (в начальном периоде работы) и по воде (в последующие периоды);

На чертеже изображено предлагаемое устройство. общий вид, Система сбора включает нефтяную скважину 1, подводящий трубопровод 2, газопровод 3 для перепуска газа в отводящий нефтепровод. трубную трапецеидальную вставку, состоящую иэ верхнего трубопровода 4 и нижнего трубопровода 5, трубопровод 6 для отвода воды, отстойник 7 для очистки воды, насос 8 для закачки воды в нагнетальные скважины, датчик 9 уровня (газ — нефть) с регулирующим клапаном 10, предотвращающим попадание нефти в газовый коллектор, датчики 11 и 12 межфазных уровней (нефть — вода), анализатор 13 качества воды, регулятор 14 расхода для регулирования отвода воды, дренажное устройство 15, блок 16 автоматического управления для периодического удаления слоя нефти из отстойника и участок отводящего нефтепровода 17 для транспорта обезвоженной нефти.

Конструкция трубной вставки должна отвечать еледующим требованиям: верхний трубопровод — основание трапеции — должен быть расположен соосно в одной с подводящим и отводящим трубопроводами горизонтальной плоскости, Горизонтальность и соосность трубопроводов позволяет исключить пульсации и возмущения потока, имеющие место в трубопроводах перед подъемными участками труб депульсаторов и сепарационных установок, Отсутствие пульсаций обеспечивает спокойные условия отвода газа из потока, регулирования его с помощью датчика уровня гаэ — нефть и регулирующего клапана.

Способ осуществляют следующим образом.

Поток продукции скважин 1 после физико-химического воздействия путем ввода реагента из участка системы сбора направляют в подводящий {успокоительный) трубопровод 2 для создания расслоенной структуры движения фаз и далее вводят послойно в трубную трапецеидальную вставку. Часть газа из конечного участка подводящего трубопровода по газопроводу

3 перепускают, минуя трубную вставку, в отводящий нефтепровод 17 или направляют потребителю. Нефтяной поток движется по верхнему трубопроводу 4, а отделившаяся вода иэ нижнего трубопровода 5 трубной вставки поступает в отстойник 7 для окончательной очистки и с помощью насоса 8 подается в систему закачки. Наличие датчика

9 позволяет предотвратить попадание жидкости в газовый коллектор, на котором установлен регулирующий клапан 10.

Степень отбора и качества очистки воды регулируют положением межфазного уровня нефть — вода с,помощью датчиков 11 и 12 и регулятора 14, управляемого блоком 16 автоматического управления. Положение границы нефть — вода поддерживают на уровне нижней образующей верхнего трубопровода. Работу откачивающего водяного насоса настраивают регулятором 14 расхода на объем поступающей свободной воды. Для повышения надежности работы системы, исключения возожного попадания нефти s систему закачки воды, желательна настройка водяного насоса на расход порядка 90% потенциального количества свободной балластной воды, т.е. примерно 10% свободной воды направляют с нефтью на дожимные насосные станции или в пункты подготовки нефти. При появлении и накоплении слоя нефти в напорном отстойнике 7 происходит автоматическое удаление ее в дренажную емкость, а при ухудшении качества воды (загрязнении нефтепродуктами и мехпримесями) — ограничение откачки или остановка водных насосов (по сигналу от анализатора 13 качества), Использование изобретения позволяет повысить технологическую мобильность, Эффективность и надежность системы сбора продукции скважин за счет осуществления ее предварительного обезвоживания в начальных участках трубопроводов. Снижается металлоемкость нефтегазопроводов, исключается необходимость использования

1662609 обратного водовода, уменьшаются энергозатраты на. встречные перекачки балластной воды, Многократное снижение объема жидкости снижает металлоемкость оборудования сепарационных узлов дожимных на- 5 сосных станций, Автомодельность системы транспорта и разделения повышает надежность регулирования, создает перспективы для работы технологии в автоматическом режиме (безлюдной технологии). 10

Формула изобретения

1. Способ транспорта продукции нефтяных скважин в системе сбора, включающий 15 расслоение продукции в подводящем трубопроводе на нефть, газ,и воду с последующим ее сбросом и закачкой в нагнетательные скважины, отвод газа к потребителю, а нефти — в отводящий нефте- 20 провод, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на транспорт за счет дальнейшего прохода газа с перекачиваемой нефтью и металлоемкости системы сбора, сброс воды производят со скоростью 0,2 м/с в параллельный трубопровод и осуществляют перепуск части газа иэ подводящего трубопровода в отводящий нефтепровод за параллельным трубопроводом.

2. Устройство для транспорта продукции нефтяных скважин в системе сбора, включающее подвоДящий трубопровод, сепарационную емкость, трубопровод отвода газа к потребителю и отводящий нефтепровод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью отбора газа и воды с минимальным содержанием нефти, оно снабжено трубной вставкой, выполненной в виде трапеции, расположенной в вертикальной плоскости, причем расстояние h между осевыми линиями оснований трапеции составляет не менее диаметра dH нижнего ее основания

h > dH, а осевая линия верхнего основания трапеции расположена соосно с подводящим трубопроводом.

1662609 ф

Составитель A,Ñîíäîð

Техред М Моргентал Корректор М.Кучерявая

Редактор А,Огар

Производственно издательскии комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2217 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5