6.2. Автоматизация процесса добычи и первичной подготовки нефти

После вскрытия бурением скважин нефтеносных горизонтов и их обустройства оборудованием, необходимым для добычи нефти, начинается сам процесс добычи этой нефти.

Добыча нефти может осуществляться тремя способами: фонтанным, насосным и газлифтным. Независимо от способа добычи на устье скважины всегда устанавливают запорную аппаратуру и средства контроля давления как в рабочей колонне, так и в выкидной линии, а при необходимости и в затрубном пространстве. Однако при любом способе добычи нефти оборудование, установленное в скважине, должно работать в автоматическом режиме без постоянного присутствия оперативного персонала.

Фонтанный способ добычи нефти применяется на начальной стадии разработки месторождения, когда уровень пластового давления достаточен для свободного выноса нефтегазовой смеси на устье скважины. При автоматизации этого способа добычи нефти кроме датчиков давления, установленных в рабочей колонне и на выкидной линии, предусматривается установка отсекателя, автоматически перекрывающего выкидной трубопровод при возникновении в нем давления выше установленного значения или в случае его порыва.

Насосный способ добычи нефти применяется тогда, когда пластовое давление снижается до уровня, недостаточного для свободного выноса нефти по рабочей колонне на устье скважины. В этом случае для откачки нефти применяют электропогружные и штанговые насосы.

При электропогружном способе добычи нефти насос со специальным электродвигателем, расположенный в скважине на уровне нефтеносного пласта, выносит нефть на устье скважины за счет создаваемого им дополнительного подпорного давления.

При выносе нефти на устье скважины дополнительное подпорное давление в рабочей колонне может создаваться штанговым насосом поршневого типа, возвратно-поступательное движение поршня которого осуществляется через систему штанг с помощью специальной установки (станка-качалки), установленной на дневной поверхности. При насосном способе добычи нефти устье скважины оборудуется так же, как и при фонтанном способе добычи.

При газлифтном способе добычи нефти дополнительное давление на жидкую фракцию нефтяного пласта может создаваться попутным газом или воздухом, нагнетаемым под определенным давлением в затрубное пространство скважины. За счет этого давления нефть достигает устья скважины.

Добыча и первичная подготовка нефти производится по следующей технологии (рис. 82).

Нефтяные скважины с различными способами добычи (1 − газлифтным, 2 − насосным, 3 − фонтанным) подсоединены к общему коллектору 4, из которого одна из скважин подключается к измерительному сепаратору (ИС).

После замера дебита в конкретной скважине нефть снова возвращается в общий коллектор. Для повышения эффективности последующего процесса первичной подготовки нефти ее нагревают (особенно в зимний период) в печи 5, а затем направляют в сепараторы 7 и 8. На этих установках происходит первичное отделение от исходной смеси газовой фракции, после чего газ поступает в газовую линию, а дожимная насосная станция 9 повышает давление в линии жидкой фракции, связанной с концевым сепаратором 10. В концевом сепараторе происходит дальнейшее отделение попутного газа в газовую линию.

После этого технологического процесса жидкая фракция направляется в установку предварительного сброса воды 11, там происходит ее разделение на воду и нефть с частичным выделением остатков газовой фракции. Из этой установки вода направляется в установку очистки воды 18, а нефтяная фракция

в установке 12 подвергается дальнейшему обезвоживанию и обессоливанию за счет обработки химическими реагентами. Эта установка связана с газовой линией, куда поступает отделившийся газ, а также имеет связь с линией отвода воды, которая направляется на очистку в установку 18. По нефтяной линии эта установка связана с установкой 13, где происходит извлечение легких углеводородных фракций, препятствующих нормальной транспортировке товарной нефти по трубопроводам.

Учет количества и качественного состава товарной нефти происходит в установке 14. При соответствии качества товарной нефти установленным требованиям она направляется по трубопроводу на нефтеперерабатывающий завод.

Рис. 82.Технология добычи и первичной подготовки нефти

Газовая линия этого технологического цикла связана с компрессорными станциями 15 и 16, одна из которых (16) через распределительный пункт 6 нагнетает газ в скважины 1 с газлифтным способом добычи. Другая компрессорная станция по трубопроводу 17 транспортирует газ на газоперерабатывающую установку.

Линия сброса воды после очистки на установке 18 направляет воду в водосборники (отстойники) 19 и 20, откуда кустовая насосная станция 21 закачивает ее в нагнетательные скважины 22, расположенные на периферии нефтеносного пласта.