67. Організація системи збору, обліку, підготовки та транспортування продукції нафтових промислів Призначення та загальна характеристика збору і підготовки нафти

Збір видобутої нафти – це процес транспортування по трубопроводах нафти, води та газу від свердловин до центрального збірного пункту. Вони транспортуються під дією напору, зумовленого тиском на усті свердловин, точніше, його перевищенням над атмосферним тиском, різницею між геодезичними відмітками вхідної та вихідної точок трубопроводу (гористий рельєф місцевості), а також створюваного насосами, коли це необхідно.

Процес отримання товарної продукції називають підготовкою видобутої нафти. Сюди входять технологічні процеси сепарації, стабілізації, зневоднення (деемульсації) і знесолення нафти, очистка стічної води від емульгованої нафти та механічних домішок (шламу), а також осушка (від водяної пари) і очистка (від сірководню і діоксиду вуглюцю) нафтового газу.

Збір і підготовка нафти – це єдина система перерахованих технологічних процесів, коли збір суміщається з піготовкою нафти. Сучасна система нафтогазозбору і підготовки – складний комплекс трубопроводів, блочного автоматизованого обладнання та апаратів, технологічно зв’язаних між собою. Ця система також повинна забезпечити: попередження втрат нафтового газу та легких фракцій нафти від випаровування на всьому шляху пересування і з самого початку розробки; відсутність забрудненя навколишнього середовища, зумовленого розливаннями нафти і води; надійність роботи кожної ланки і системи в цілому; високі техніко-економічні показники роботи.

Системи збору і транспорту продукції нафтових свердловин

Під системою збору і транспорту продукції нафтових свердловин розуміють все обладнання і систему трубопроводів, побудованих для збору продукції свердловин і доставки її до центрального пункту підготовки нафти (ЦППН). З пунктів підготовки нафта прямує на нафтопереробний завод, газ – в основному на газопереробний завод, а пластова вода, видобута разом з нафтою, до нагнітальних свердловин.

Системи, які використовують для збору і транспорту продукції нафтових свердловин

Найтиповіші системи збору і транспорту продукції нафтових свердловин: самоплинна, Ф. Г. Бароняна – С. А. Везірова, високонапірна, Гіпровостокнєфті, променева, системи збору на родовищах Західного Сибіру, інші системи нафтогазозбору та уніфіковані технологічні схеми комплексів збору та підготовки нафти, газу і води нафтовидобувних районів.

Самоплинна система – рух продукції свердловини відбувається під впливом гравітаційних сил, тобто геометричної різниці висот початкових і кінцевих пунктів її збору.

Самоплинна система має цілий ряд недоліків, а саме:

1) низький тиск в нафтогазозбірних трубопроводах;

2) велику кількість проміжних технологічних об'єктів;

3) велику металоємність;

4) нераціональне використання пластової енергії;

5) значні втрати газу і легких фракцій нафти внаслідок застосування негерметизованих вимірників і резервуарів;

6) важко автоматизувати технологічні процеси збору і транспорту;

7) створюються умови для відкладення в системі солей, парафіну, і механічних домішок внаслідок низької швидкості потоку, що зменшує пропускну спроможність нафтопроводів.

Система Ф. Г. Бароняна – С. А. Везірова передбачає спільний збір продукції нафтових свердловин незалежно від способу експлуатації (фонтанний, насосний, компресорний) до нафтозбірного пункту під тиском на усті  0,5-0,6 МПа, яка направляється по викидних лініях в загальні збірні колектори. Ця система відноситься до однотрубної напірної. Напірною називається система, при якій переміщення нафти здійснюється під дією тиску, створюваного насосом або пластовою енергією.

Переваги цієї системи в порівнянні з самоплинною:

1) зменшується кількість вимірних установок ВУ;

2) зменшується кількість трубопроводів;

3) зменшуються втрати нафти і газу;

4) покращується обслуговування установок;

5) скорочуються капіталовкладення;

6) можна транспортувати нафту і газ на великі відстані за рахунок напору свердловин, що дає змогу обійтись без будівництва проміжних насосних і компресорних станцій.

Однак ця система має і недоліки:

1) велика кількість дрібних нафтозбірних пунктів;

2) обмежена протяжність дільниць однотрубного збору і транспорту продукції свердловин (свердловина – нафтозбірний пункт), що не вирішує корінної зміни системи збору і транспорту продукції свердловин;

3) утворення і випадання парафіну в збірному колекторі внаслідок наявності перепаду тиску і виділення газу з нафти.

Високонапірна система з централізованою багатоступінчастою сепарацією (грозненська). Відмінна особливість цієї системи – спільний збір і транспорт продукції свердловин на декілька десятків кілометрів під тиском 6,0-7,0 МПа.

Недоліки цієї системи наступні:

1) може виникнути пульсація тиску в нафто-газопроводах і внаслідок цього їхня вібрації;

2) нерівномірність потоку суміші в колекторах, що зумовлює нерівномірну подачу струменя в сепаратори.

Система інституту Гіпровостокнєфть передбачає однотрубний транспорт продукції свердловини до дільничих сепараційних установок, розташованих на відстані до 7 км від свердловин, і транспорт нафтогазової суміші до центрального нафтозбірного пункту ЦНЗП(центральний нафтозбырний пункт) на відстань до 100 км і більше.

Основними перевагами системи Гіпровостокнєфті є:

1) централізований збір і підготовка нафти з групи родовищ даного нафтового району, розташованих в радіусі декількох десятків кілометрів;

2) відсутність необхідності будівництва на кожному родовищі дрібних нафтозбірних пунктів з парками резервуарів і УПН;

3) повна герметизація системи;

4) можливість безкомпресорного транспорту газу після I рівня сепарації на ГПЗ;

5) завдяки зменшенню в'язкості суміші полегшується транспорт нафтогазової суміші дожимними компресорами.

Променева система. Суть цієї системи полягає в наступному. Продукція свердловин по викидних лініях поступає на групову сепараційно-вимірну установку ГСВУ, яка розрахована на обслуговування до ста свердловин. На цій установці заміряються компоненти продукції свердловини і відбувається первинна сепарація. Тут же розташоване насосне господарство для подальшого транспорту газонасиченої нафти на центральний нафтозбірний пункт і установку підготовки нафти. При цьому вимір і первинна сепарація нафти здійснюється роздільно (для обводненої і необводненої нафти). З цією метою прокладають два колектори. Газ після первинної сепарації прямує в газозбірний колектор.

Недолік цієї системи – наявність лінійних збірних нафтопроводів і газопроводу.

Системи збору, які використовуються на родовищах Західного Сибіру. Тут застосовують декілька різновидів напірних систем нафтогазозбору, специфіка яких в основному пов'язана з кущовим розміщенням свердловин, похило і направлено пробурених на продуктивний пласт. У цих системах використовуються комплексні збірні пункти (КЗП), на яких відбувається часткова підготовка нафти і її відкачування на ЦЗП, який ще називається центральним пунктом підготовки нафти (ЦППН).

Інші системи нафтогазозбору.

Системи, які застосовуються до конкретних умов удосконалюються, модернізовуються. Тенденція їхнього розвитку – максимальна централізація нафтопромислових об'єктів, автоматизація і телемеханізація.

Отже, основними технологічними вузлами всіх перерахованих систем є:

1) сепараційно-вимірні установки для виміру дебіта нафти, газу і води по кожній свердловині;

2) сепараційні установки, в яких розділяються компоненти продукції свердловини;

3) насосні станції для перекачування нафти всередині дільниці, родовища і за їх межами;

4) компресорні станції для перекачування газу до газопереробних заводів або до інших споживачів;

5) резервуарні парки для зберігання нафти;

6) установки підготовки нафти для доведення нафти до товарної продукції.

Всі ці вузли з’єднані трубопроводами, по яких здійснюється транспорт нафти і газу.

Вибір системи збору і транспорту продукці нафтових свердловин

Єдиної універсальної системи збору і транспорту продукції свердловин не існує, оскільки кожне родовище характеризується своїми особливостями. Тому при виборі тієї або іншої системи потрібно враховувати, якою найраціональнішою для даного родовища є система, яка має найвищі техніко-економічні показники. Кожна з вказаних типових систем може видозмінюватися для даного родовища в залежності від тих або інших характерних особливостей і умов його експлуатації, але в будь-якому випадку вона повинна відповідати тим вимогам, які виставляються до систем збору і транспорту продукції свердловин.

Для вибору тієї або іншої системи збору і транспорту продукції свердловин необхідно мати наступні вихідні дані:

1) кількість експлуатаційних і нагнітальних свердловин і їх розташування на структурній карті родовища з вказаним контуром нафтоносності і газоносності;

2) дебіти нафти, газу і пластової води по свердловинах і по родовищу загалом від початку до кінця розробки родовища (по роках);

3) зміна устьового тиску фонтанних свердловин по роках за увесь період розробки;

4) зміна температури по стовбуру свердловин;

5) склад компонентів продукції свердловин і їхні фізико-хімічні властивості;

6) кліматичні і метеорологічні умови району даного нафтового родовища;

7) джерела енергопостачання, водопостачання, можливість зв'язку, наявність доріг;

8) топографічну карту.

На основі цих початкових даних і керуючись принципами, викладеними в даному параграфі, можна вибрати ту або іншу систему.