Севастьяновское месторождение
.pdf36
−площадка обслуживания, на которой расположены разрядная гребенка, первичные приборы учета, запорная арматура.
6.Блок управления предназначен для размещения в нем щитов и шкафов с приборами и электроаппаратурой,
обеспечивающими нормальную бесперебойную работу станции.
Описание технологического процесса
Подтоварная вода, используемая в системе поддержания пластового давления, поступает из напорных отстойников с УПСВ. Подтоварная вода по приемному коллектору через приемные задвижки, приборы учета жидкости типа НОРД М-150-64 и сетчатые фильтры поступает в приемный патрубок насосов. Очистка фильтров производится в случае перепада давления на нем свыше 0,03 МПа. Давление воды на входе ЦНС контролируется манометрами.
Ингибитор коррозии из емкости объемом 25 м3 подается через задвижку на БР, с БР через задвижку дозировочным насосом – в коллектор подтоварной воды.
Пройдя насосные агрегаты, жидкость под давлением по напорному трубопроводу через обратные клапаны и задвижку поступает в напорный коллектор гребенки БНГ и затем по высоконапорным водоводам к скважинам.
Включение насосного агрегата производится в ручном и автоматическом режиме, отключение – в автоматическом.
Давление воды на выходе ЦНС контролируется манометрами.
Пресная вода, поступающая с Курманаевского водовода (третий подъем) используется для промывки торцевых уплотнений насосов и для охлаждения масла в маслоохладителях.
Требования к качеству закачиваемой воды
Консорциум н е д р а
37
Природные воды, применяемые для заводнения пластов, содержат растворенные минеральные соли, различные газы и загрязнены механическими примесями. В поверхностных и подземных водах встречаются некоторые микроорганизмы, а в сточных водах находится эмульгированная нефть. Перечисленные компоненты воды в той или иной степени могут повлиять на процесс заводнения пластов. Поэтому к воде, применяемой для заводнения пластов,
предъявляются определенные требования. Прежде всего, вода не должна снижать проницаемость заводняемых пластов и вызывать коррозию оборудования, трубопроводов при подготовке и закачке в пласт.
Механические примеси и микроорганизмы, содержащиеся в закачиваемой воде, закупоривают поровые каналы продуктивного пласта, снижая тем самым приемистость нагнетательных скважин. Иногда причиной снижения приемистости может оказаться образование и отложение в поровых каналах трудно растворимых солей. Закачка сульфатной воды в пласты, содержащие воды хлоркальциевого типа, может привести к образованию и отложению в поровых каналах практически нерастворимых осадков гипса.
Одним из важных показателей воды, предназначенной для закачки в пласт, является ее коррозионное свойство.
Химическая коррозия трубопроводов происходит вследствие наличия в воде агрессивных по отношению к металлу газов: кислорода, углекислоты и сероводорода. Под воздействием растворенного в воде кислорода металл постепенно окисляется или ржавеет.
Содержание нефтепродуктов и КВЧ в подтоварной воде контролируется по ОСТ 39-133-81 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение содержания нефти в промысловой сточной воде» [39].
Консорциум н е д р а
38
Организация системы ППД обусловлена повышенными требованиями к виду и качеству закачиваемой воды. Вода для закачки в пласт должна отвечать требованиям ОСТ 39-225-88 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Требования
ккачеству». Согласно данному ОСТу вода для системы заводнения пластов должна отвечать следующим требованиям:
−совместима с пластовой водой и породой. При контакте закачиваемой воды с водой продуктивного пласта и породой коллектора может быть допущено снижение фильтрационной характеристики на 20 %;
−значение РН должно находиться в пределах от 4,5 до 8,5;
−содержание растворенного кислорода не должно превышать 0,5 мг/л;
−содержание ионов железа не более 2 мг/л;
−набухаемость глин коллекторов в закачиваемой воде не должно превышать значения их набухаемости
вводе конкретного месторождения;
−при коррозионной активности воды свыше 0,1 мм/год необходимо предусматривать мероприятия по антикоррозионной защите трубопроводов и оборудования;
−при заводнении продуктивных пластов, содержащих сероводород, следует учитывать возможность образования сернистого железа, что обусловливает необходимость разработки мероприятий для удаления ионов трехвалентного железа из воды;
−не допускается присутствие сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ) в воде, предназначенной для закачки, если пластовые флюиды (нефть, газ и пластовая вода) не содержат сероводород;
Консорциум н е д р а
vk.com/id446425943
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
Консорциум н е д р а
39
−в воде, нагнетаемой в продуктивные коллектора, пластовые воды которых не содержат сероводород или содержат ионы железа, сероводород должен отсутствовать;
−при снижении коэффициента приемистости нагнетательных скважин с начала закачки воды на 20 %
следует проводить мероприятия по восстановлению фильтрационной характеристик призабойной зоны,
улучшать качество закачиваемой воды.
Выводы и рекомендации
К числу основных мероприятий по повышению эксплуатационной надежности системы ППД относятся мероприятия, направленные на уменьшение коррозии, которая возникает вследствие коррозионной активности перекачиваемой воды на оборудование и коммуникации.
Применение ингибиторов коррозии, подбор ингибиторов коррозии для промышленных вод может быть осуществлен по результатам специально организованных испытаний так называемыми «образцами-свидетелями».
Для защиты от внутренней и внешней коррозии рекомендуется использовать трубы с наружным и внутренним антикоррозийным покрытием.
Для защиты от коррозии внешней поверхности стенок трубы в настоящее время в основном используются полиэтиленовые, полиуретановые и эпоксидные составы.
Также применяют стали повышенной коррозийной устойчивости (12ГДА, 06ХIДА, 20ДА) Синарского и Северского трубных заводов).
Консорциум н е д р а
40
Контроль толщины стенок водоводов можно осуществлять с помощью современных толщиномеpов. Использование толщиномеpов позволяет оперативно оценить степень эppозионного и коppозионного износа металла на контpолиpуемом участке и, при необходимости, провести их своевременный ремонт или замену. Высокая чувствительность и локальность зоны измерения позволяет эффективно использовать толщиномеры как для определения pавномеpного износа, так и для выявления язвенных поражений небольшой площади.
Весь нагнетательный фонд скважин должен быть оснащен расходомерами и регуляторами расхода воды. Для учета объемов закачки рекомендуется использовать расходомеры типа СВУ.
При отсутствии автоматических регуляторов расхода воды следует предусмотреть на устье каждой нагнетательной скважины или на блок-гребенках установку легкосъемных штуцеров из износостойких материалов.
8. Механический расчет отстойника
Исходные данные для расчета отстойника ОГ-200-1-2
1.Основной материал, применяемый в изделии, Сталь 09Г2С-6 ГОСТ 5520;
2.Гайки, Сталь 25 ГОСТ 1050-88;
3.Шпильки Сталь 35 ГОСТ 1050-88;
4.Диаметр аппарата, 3400 мм;
5.Расчетное давление, 1,0 МПа;
6.Температура, 50 0С.
Расчет отстойника
Расчет толщины стенки обечайки корпуса, работающего под внутренним давлением.
Консорциум н е д р а
S |
|
= |
PD |
||
p |
2 Э |
|
− Р |
||
|
|
|
|||
|
|
|
р |
||
|
|
|
|
|
|
S = S p +C
41
(8.1)
(8.2)
где |
|
- допускаемое напряжение при t = 20 C, для стали 0,9Г2С-6, принимается равной |
=196МПа |
; |
|
||||||||||||
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
р |
|
- коэффициент прочности для продольного и кольцевого швов, принимается равной |
ф |
р |
=1 |
; |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
С |
|
- прибавка к расчетной толщине для компенсации коррозии, принимается равной |
С |
= 2мм |
; |
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
С2 |
-прибавка к расчетной толщине на минусовой допуск по толщине листа, принимается равной |
С2 |
= 0,8мм |
; |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
С |
|
- сумма прибавок к расчетным толщинам стенок; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Р |
|
|
|
Р =1МПа |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- расчетное давление, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
D |
- внутренний диаметр корпуса, мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
C = C |
+ C |
2 |
1 |
|
(8.3)
С = 2 + 0,8 = 2,8
S p |
= |
|
3400 1 106 |
|
= 9,0мм ; |
|
196 1 −1 10 |
6 |
|||
|
2 |
|
|
||
|
S = 2,8 + 9,0 = 11,8мм |
||||
Принимается S = 16 мм.
Проверим условия применения формул:
Консорциум н е д р а
42
S − C |
0,1 |
||
|
D |
||
|
|
||
16 − 2.8 |
0,1 |
||
|
3400 |
||
|
|||
(8.4)
(8.5)
Т.к
|
0.0039 < 0,1 - условие прочности выполняется. |
||||
|
Допускаемое внутреннее избыточное давление: |
||||
Р = |
2 p (S − C) |
|
|
|
(8.6) |
|
|
|
|
||
D + (S + C) |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
1 (16 − 2.8) |
|
|
P = |
2 196 10 |
= 1.53МПа |
||
|
3400 |
+ |
(16 − 2.8) |
||
|
|
|
|||
Р P |
|
|
|
|
|
, т.е 1<1.53, то условие прочности обечайки по внутреннему давлению – выполняется.
Расчет толщины стенки эллиптического днища, работающего под внутренним давлением
S1 p |
= |
P D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8.7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 − 0.5 P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
S1 = S1 p + C1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8.8) |
|
|
|
|
C = C |
+ C |
2 |
+ C |
3 |
= 2 + 0,8 + 3 = 5,8мм |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 10 |
6 |
3400 |
|
|
|||
|
|
S |
|
= |
|
|
|
|
= 9.0мм |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
||||
|
|
1 р |
|
|
2 |
1 196 |
− 0.5 1 10 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
S = 9.0+5.8 = 14,8 мм.
Консорциум н е д р а
Проверим условие применения формул:
0,2 |
H |
0,5 |
|||
|
D |
||||
|
|
|
|
|
|
0.002 |
S |
1 |
− C |
0,1 |
|
|
|
|
|||
|
|
D |
|
||
|
|
|
|
|
|
43
Принимаем S1=18 мм.
(8.9)
(8.101)
0,2
850 3400
0,5
;
0,2 0,25 0,5
0,002 |
S |
1 |
− C |
0,1 |
|
|
|||
|
|
|
||
|
|
|
D |
|
H = 0.25 D = 0.25 3400 = 850мм
(8.11)
0,002 0,0036 0.1
-Условие выполняется.
Расчет необходимости укрепления отверстий в обечайки
|
|
|
Расчет ведется для штуцера n |
( Д |
у |
450) |
и В |
( Д |
у |
200) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
D |
у |
− Д − |
для цилиндрических обечаек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетный диаметр одиночного отверстия не требующего дополнительного укрепления.
Консорциум н е д р а
44
Люк |
Д |
у |
450 |
|
|
||
|
|
|
d |
|
= 2 ( |
S −C |
−0,8) |
Д |
|
(S −C) |
|
0 |
S |
|
р |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d0 = 111,4мм
(8.12)
Расчетный диаметр отверстия: |
|
d p = d + 2CS |
(8.13) |
d p |
= 455.6мм |
114,4
455,6 |
- Условие не выполняется, поэтому рассчитываем укрепление отверстия. |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
Условие укрепления одиночных отверстий: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
L |
= (S − S |
|
− C |
S |
)x + l |
2 p |
S |
2 |
x |
2 |
+ l |
3 p |
(S |
3 |
− S |
p |
+ C |
S1 |
)x |
3 |
+ l |
p |
(S − S |
p |
− C) |
||||
1 p |
|
|
|
1 p |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8.14) |
||||||||||||
0,5(d |
|
− d |
|
)S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
p |
0 p |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчетные длины штуцеров:
|
l |
|
|
1p |
|
l |
|
= |
1p |
|
|
= min l |
;1,25 |
(d + 2C )(S |
− C |
S |
) |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
|
|
min 150;1,25 |
(450 + 2 2.8)(10 − 2,8) |
|||||
l |
= min 150;71,6 |
|
|
|
|
|
1p |
|
|
|
|
|
|
(8.15)
(8.16)
(8.17)
l1p = 71,6мм.
Расчетная толщина стенки штуцера:
Консорциум н е д р а