Предварительный сброс пластовых вод

Предварительный сброс пластовых вод в системах сбора продукции сква­жин применяется для снижения эксплуатационных затрат на перекачку жидкости до ЦПС и для повышения производительности УКПН.

Организация предварительного сброса пластовых вод, как правило, реали­зуется в дополнительном варианте основной технологической схемы при разра­ботке месторождений, находящихся на поздних этапах эксплуатации и сосредота-

чивается на площадках ДНС, зачастую образуя с ней единую технологическую схему.

Технологическое оформление УПСВ довольно разнообразно, но в целом, может быть сведено к следующим схемам (рис.4.):

Рис.4. Технологическое оформление схем предварительного сброса пла­стовых вод

Описание схемы:

При выборе схемы пользуются следующей табл.5.

Табл.5 Дозирование реагентов при организации предварительного сброса пластовых вод

Характеристики	Производительность УПСВ, м3/сутки
нефти	до 1000		до 5000		до 15000
1. Маловязкая нефть (до 5 мПа с) с содержанием АСПО, %: до 2 до 5 до 10 10-20 2. Нефть с высоким содержанием СО2 и нефтяного газа 3. Высоковязкая нефть (>5 мПас) с повышен­ным содержанием АСПО (>10 %) 1.Маловязкая нефть (<5 мПас) с газовым фактором до 150 м3/т 2.Высоковязкая нефть (>5 мПас) с газовым фактором до 150 м3/т 3.Маловязкая нефть (<5 мПа с) с высоким газовым фактором (> 150м3/т) 4.Высоковязкая нефть (>5 мПас) с высоким газовым фактором (> 150 м3/т) 1.Маловязкая нефть 2.Высоковязкая нефть	Предварительная подготовка продукции
	Ввод ДЭ на удалённых ГЗУ в 2 и более точках То же + растворитель АСПО Аналогично предыдущ. Аналогично предыдущ. Ввод ингибитора пено-образования (ИП) на рас­стоянии 150-200 м до ДНС + ДЭ Ввод растворителя АС­ПО и ДЭ в добывающие скважины	Ввод ДЭ в 3 и более точках То же + растворитель АСПО Аналогично предыдущ. Аналогично предыдущ. Ввод ИП за 150-200 м до ДНС + ДЭ Ввод растворителя АС­ПО и ДЭ в добывающие скважины, ГЗУ и ДНС		Ввод ДЭ в 3 и более точках То же + растворитель АСПО Аналогично предыдущ. Аналогично предыдущ. Ввод ИП за 150-200 м до ДНС + ДЭ Ввод растворителя АС­ПО и ДЭ в добывающие скважины, ГЗУ и ДНС
	Сепарация (1 ступень) на ДНС Ввод ИП не требуется
	Ввод ИП и ДЭ на расстоянии 50 - 80 м до ДНС				Ввод ИП и ДЭ за 100 -200 м до ДНС
	Обязательный ввод ИП
	Ввод ИП и ДЭ за 150 – 180 м до ДНС		ВводИП и ДЭ за 180- 250 м до ДНС		Ввод ИП и ДЭ за 250 -300 м до ДНС
	Повышение эффективности разделения эмульсии в ТДФ Ввод и распыление ДЭ за 50 - 80 м до ТДФ Ввод и распыление ДЭ за 100 - 150 м до ТДФ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УПСВ

отстойная аппаратура 1. Общие сведения

1. Классификация и основные свойства отстаивающихся систем.

Отстой - это разрушение (разделение) дисперсных систем под действием сил тяжести или центробежных сил.

Дисперсные системы - это механические смеси, состоящие, как минимум, из двух взаимно нерастворимых фаз, одна из которых распределена в другой.

Распределённая фаза - называется дисперсной средой или внутренней фа­зой.

Сплошная фаза - называется дисперсионной средой или внешней фазой.

Отстоем могут быть разделены системы, дисперсная среда которых не уча­ствует в броуновском движении и диффузии, а её плотность отличается от плот­ности дисперсионной среды.

Дисперсные системы бывают двухфазные и многофазные.

Двухфазные дисперсные системы подразделяются на:

а) суспензии (взвеси) - это жидкости со взвешенными твёрдыми частица­ми;

б) эмульсии - это жидкости со взвешенными в них капельками другой жидкости;

Суспензии (взвеси).

В зависимости от размеров взвешенных частиц суспензии подразделяются следующим образом (табл.20.)

Табл. 20. Классификация суспензий в зависимости от размеров взвешенных частиц

Наименование суспензии	Размеры взвешенных частиц, м 10-6
Грубая Тонкая Мути Коллоидные растворы	>100 0,5 - 100 0,1- 0,5 <0,1

Взвешенные частицы с размерами более 1·10^-6м уже не проходят через бу­мажные фильтры, видны в оптический микроскоп и практически не участвуют в броуновском движении и диффузии.

Различают седиментационную и агрегативную устойчивость суспензий.

Под седиментационной устойчивостью суспензий понимают их способ­ность сопротивляться отстою.

Все суспензии с размерами взвешенных частиц более 1·10^-6м седимента-ционно неустойчивы.

Скорость отстоя (всплытия) зависит от размера частиц, их формы, разно-

сти плотностей внутренней и внешней фазы, а так же вязкости дисперсионной

среды. На практике совокупное влияние этих параметров оценивают с помощью так называемой гидравлической крупности суспензии, под которой понимают скорость оседания (всплытия) частиц в мм/с в неподвижной жидкости. В качестве примера в табл.21 приведены значения гидравлической крупности частиц кварца в дистиллированной воде.

Табл.21 Гидравлическая крупность кварцевых частиц в дистиллированной воде

Средний диаметр частиц, 1·10-6 м	20	2	0,2
Гидравлическая крупность, мм/с Время оседания частицы на 1 м, с	0,36 2600	0,0036 279000	0,000036 27900000

В случае полидисперсных систем пользуются среднеквадратичным радиусом частиц.

Под агрегативной устойчивостью суспензий понимают их способность со­хранять свои первоначальные размеры частиц дисперсной фазы, т.е. не слипаться. Агрегативная устойчивость определяется плотностью поверхностного заряда час­тиц, их потенциала (потенциал Штерна), толщины двойного электрического слоя и интенсивности взаимодействия частиц со средой (лиофильности). Понижение этих параметров снижает агрегативную устойчивость суспензий. При отстое сус­пензий с малой агрегативной устойчивостью образуются более рыхлые осадки.

Различают суспензии свободнодисперсные и связнодисперсные. Во первых частицы могут свободно перемещаться в среде; во - вторых частицы объединены в цепочки или сетки и либо вообще неподвижны, либо перемещаются единой массой. В этом случае, суспензии называются гелями. Гели представляют собой твёрдообразные «студенистые» тела, способные сохранять форму, обладающие упругостью и пластичностью. Для большинства гелей характерна тиксотропия, т.е. способность в изотермических условиях восстанавливать свою структуру по­сле её механического разрушения. Гелеобразование возможно при содержании дисперсной фазы в суспензии в количестве всего нескольких % и даже долей %. Чем более анизометричны частицы и менее лиофильна их поверхность по отно­шению к дисперсионной среде, тем выше вероятность гелеобразования.

Гели, не обладающие тиксотропией, называются псевдогелями.

Большинство гелей термодинамически неустойчиво.

Разбавленные суспензии являются ньютоновскими жидкостями, их вяз­кость мало отличается от вязкости среды и линейно возрастает с ростом концен­трации дисперсной фазы согласно закона Эйнштейна:

η = η·(l + 2,5·φ) (50)

где: η - вязкость суспензии;

η_s - вязкость дисперсионной среды;

φ - содержание дисперсной фазы (сферические частицы).

Концентрированные суспензии, как правило, являются неньютоновскими жидкостями, вязкость которых стремительно нарастает даже при незначительном увеличении концентрации дисперсной фазы. Подобное явление объясняется процессом структурообразования.

Введём обозначения:

G_c - масса суспензии;

φ_н - начальная концентрация дисперсной фазы в суспензии;

φ_к - конечная концентрация дисперсной фазы в суспензии;

α - содержание жидкости в осадке;

ρ_ч - плотность частиц дисперсной фазы;

ρ_ж - плотность дисперсионной среды.

Тогда:

Масса осадка (G_о)^:

G_о= (51)

Масса отстоявшейся жидкости (С_ж)^:

С_ж = С_с – С_о (52)

Плотность суспензии (ρ_с):

ρ_с= (53)

Плотность осадка (ρ_о):

ρ_с= (54)