
Славкинского месторождения-1
.pdf60
2.8 Общие выводы по системе сбора скважинной продукции
Скважины №11 Золоторевского купола, которая без замера дебита поступает в нефтесборный коллектор, рекомендуется подключить к новой замерной установке, которую рекомендуется установить на Золоторевском куполе, т.к. АГЗУ-1 З полностью загружена.
В соответствии с ВНТП 3-85 дебит каждой скважины должен замеряться по нефти и жидкости. Таким образом, для замера дебита скважин поступающих на гребенку 1, рекомендуется в районе этой гребенки установить замерную установку. В качестве замерной установки рекомендуется установить ЗУ типа «ОЗНА ИМПУЛЬС», которая имеют дополнительные функции и ряд преимуществ.
«ОЗНА ИМПУЛЬС» предназначена:
-для измерения среднесуточного массового расхода жидкости;
-измерения среднесуточного объемного расхода газа;
-определения среднесуточного массового расхода нефти. Дополнительные функции:
-измерение давления и температуры;
-измерение плотности жидкости;
-определение обводненности нефти,
Консорциум « Н е д р а »
61
- приведение расхода газа к стандартным условиям и определение газового фактора нефти. Количество подключаемых скважин составляет 1-14 шт. В дальнейшем при вводе новых скважин из бурения, для замера дебита скважины можно направить на «ОЗНА ИМПУЛЬС».
Месторождение введено в разработку в 1995 году.
В соответствии РД 39-132-94 нормативный срок эксплуатации трубопроводов для Урало-Поволжского региона составляется 10 лет.
По действующей классификации допустимых сроков эксплуатации принято считать, что трубопроводы,
эксплуатируемые:
-до трех лет – новые;
-до десяти лет – средней продолжительности;
-более десяти лет – старые.
Следуя данной классификации, 73% протяженности выкидных линий и 94,7% нефтегазосборных и напорных трубопроводов отработали нормативный срок эксплуатации, установленный продолжительностью 10 лет в нефтедобывающей промышленности.
Таким образом, нефтесборные система Славкинского месторождения требует контроля, диагностического обследования технического состояния трубопроводов, а также рекомендуется проведение ежегодного планового капитального ремонта и замены отбракованных и непригодных к дальнейшей эксплуатации участков трубопроводов.
Консорциум « Н е д р а »
62
В перспективный период предусматривается дальнейшее совершенствование системы поддержания пластового давления, в связи с чем, предлагается продолжать закачку воды в продуктивные пласты А-3, Б-2 с организацией системы заводнения в продуктивных пластах А-4, Б-3, В-1.
3. Расчётная часть
3.1 Технологический расчёт отстойника
Настоящий расчет [10] составлен к отстойнику воды с диаметром корпуса 3200 мм на расчетное давление 1,0 МПа.
Отстойник установлен на УПН «Радаевская».
Исходные данные для расчёта отстойника
1.Реальный расход эмульсии, Q =0,035 м3/с;
2.Длина отстойника, L=11 м;
3.Диаметр отстойника, DB=3,2 м;
4.Высота водяной подушки, h1=1,2 м;
5.Максимальный взлив, h2=0,40 м;
6.Минимальный взлив, h3=0,25 м;
7.Объемная доля дисперсной фазы до отстоя, φН=0,30%;
8.Объемная доля дисперсной фазы после отстоя, φК=0,15%;
9.Плотность дисперсной фазы, ρф=870 кг/м3;
10.Плотность дисперсной среды, ρс=1167,5 кг/м3;
Консорциум « Н е д р а »
63
11. Вязкость дисперсной среды, μс=1,26·10-3 Па·с.
Расчет отстойника
Расчет базируется на ряде следующих положений, качественно описывающих реальную картину гравитационного
осаждения полидисперсной эмульсии в типа Н/В в стесненных условиях в двигающей жидкости.
За время прохождения эмульсии от входа до выхода отстойника концентрация дисперсной фазы изменяется как
вдоль аппарата, так и по его высоте.
За время прохождения эмульсии от входа до выхода отстойника ее вязкость изменяется как вдоль аппарата, так и по
его высоте.
За время прохождения эмульсии от входа до выхода отстойника ее линейная скорость изменяется как вдоль аппарата, так и по его высоте.Такой сложный характер поведения реальной эмульсии в аппарате неизбежно требует ряда
упрощений: |
|
|
|
|
1. |
Пренебрежем толщиной входного слоя, который образуется между нефтью и водяной подушкой. |
|||
2. |
Будем вести расчет, используя понятие ( |
d |
MIN |
). |
|
||||
|
|
|
|
|
3. |
Будем считать время отстоя равным среднему времени движения эмульсии вдоль зоны отстоя. |
|||
|
Схема горизонтального отстойника |
Консорциум « Н е д р а »

L
h |
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
D |
Э |
|
Э
Водянаяподушка
h |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В
64
Н
h1
Зная |
|
Н |
|
||
|
|
удаляются в
и |
|
К |
, с помощью табл. |
|
|||
|
|
|
данном отстойнике.
Рис. 3.1
3.5 определяют минимальный размер капель
дисперсной фазы (
d |
m in |
|
), которые
Таблица 3.1
Усредненное распределение дисперсной фазы по d
d м 10 |
−6 |
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
0,05 |
0,15 |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Для этого, |
вычисляют |
|||||
|
указанные в ячейках величины
превышая) |
|
. |
|
как
5 |
|
|
20 |
|
30 |
|
40 |
|
50 |
|
60 |
|
80 |
|
100 |
|
200 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
0,2 |
0,18 |
|
0,15 |
|
0,08 |
|
0,05 |
|
0,03 |
|
0,03 |
|
0,02 |
|
0,02 |
|
0,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
разницу Н |
и В , двигаясь справа налево по нижней строке табл., суммируются |
до тех пор пока найденное слагаемое не станет равным (или минимальным не
Консорциум « Н е д р а »

65
d = (d |
|
) = 40 10 |
−6 |
м |
m in |
|
|||
|
|
|
Рассчитываются критерий Архимеда, заменял
|
4 ( |
|
− |
|
) |
|
d |
|
3 |
g |
r = |
д.ф |
д.с |
д.с |
r |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
д.с |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
r |
|
на
(d |
m in |
) |
|
|
:
(3.1)
(3.2)
Так как
r
r = |
(1167,5 − 870) 870 (40 10−6 )3 |
9.8 |
= 0,17 |
(1,26 10−3 ) |
|
||
|
|
|
|
36, следовательно режим ламинарный.Для ламинарных условий оседания: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7 |
|
|
|
|
2 |
|
Qн |
( д.ф − |
д.с ) g dm in |
|
1 − ср |
|
|
|
|
( |
д.ф |
− д.с ) g d |
m in |
|
|||||||||||||
= |
|
|
д.с |
18 |
|
|
|
1 − (dm in ) |
2 |
|
|
+ |
|
|
18 д.с |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
1 − ср |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − ср |
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
SН |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− h |
− h ) |
|
|
− h |
− h ) |
|
|
|
|||||
1 − |
|
1 − (d |
|
|
) |
2 |
|
(D |
в |
|
(D |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
ср |
|
|
|
m in |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − |
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − 0,5( |
вх |
− |
вых |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.3)
где Sн - часть аппарата занятого нефтью. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Для горизонтального отстойника: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
Sн = R |
|
− R |
в |
− sin cos |
− R |
в |
|
|
|
− sin cos |
, |
(3.4) |
|
180 |
|||||||||||
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
где
Консорциум « Н е д р а »

|
|
R |
|
− h |
= arccos |
в |
|
1 |
|
|
R |
|||
|
|
|
||
|
|
|
|
в |
= arccos |
1,6 −1,2 |
= 0,724 |
||
1,6 |
|
|||
|
|
|
66
(3.5)
|
|
R |
− h |
|
= arccos |
в |
2 |
||
R |
||||
|
|
|||
|
|
|
в |
|
= arccos |
1,6 − 0,4 |
= 0,723 |
||
1,6 |
||||
|
|
|
|
|
|
= |
|
н |
+ |
к |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ср |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
0,3 + 0,15 |
= 0,225 |
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
ср |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.6)
(3.7)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
0,724 3,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
SH = |
3.14 1,2 |
|
−1.2 |
|
|
|
|
|
|
− sin 0,724 cos0,724 |
− |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2 |
|
0,723 3,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
− |
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− sin 0,723 cos0,723 = |
10,52м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
−870) 9.8 (40 10 |
−6 |
|
2 |
|
1 − 0.225 |
|
|
|
|
|
4.7 |
|
(1167,5 −870) 9.8 (40 10 |
−6 |
2 |
|
|||||||||||||||||||
Qн |
(1167,5 |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
||||||||||||||||||||||||
= |
1,26 10 |
−3 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − (40 10 |
−6 |
) |
2 |
|
|
+ |
1,26 |
10 |
−3 |
18 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − 0.225 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 − 0.225 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,52 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
− 0.225 1 − (40 10−6 )2 |
|
|
|
|
(1,6 −1.2 − 0.4) |
|
(1,6 |
−1.2 − 0.4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − 0.3 |
|
|
|
= 0,089м |
3 |
/ сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1 |
− 0,5 (0.5 − |
0.15) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Консорциум « Н е д р а »
67
Вывод
Так как реальный объем эмульсии проходящей через отстойник меньше, чем его пропускная способность,
следовательно, аппарат справляется. Дополнительного оборудования для отстоя нефти не требуется.
3.2 Механический расчет отстойника
Расчет обечайки цилиндрической
Исходные данные: |
|
Материал: |
09Г2С |
Внутр. диаметр, D: |
3,2∙103 мм |
Толщина стенки, s: |
12 мм |
Прибавка для компенсации коррозии и эрозии, c1: |
2 мм |
Прибавка для компенсации минусового допуска, c2: |
0,8 мм |
Прибавка технологическая, c3: |
0 мм |
Сумма прибавок к расчётной толщине стенки, c: |
2,8 мм |
Длина обечайки, L: |
1,1∙104 мм |
Коэффициенты прочности сварных швов: |
|
Продольный шов: |
|
Консорциум « Н е д р а »

68
|
р |
=1 |
|
|
Окружной шов:
|
Т |
=1 |
|
|
Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре t = 25 oC (рабочие условия): [σ]25= 194,5 МПа
Модуль продольной упругости для материала 09Г2С при температуре 25 oC: E25= 1,985∙105 МПа
Проведем расчет на прочность и устойчивость цилиндрической обечайки по ГОСТ 14249-89 [11].
Гладкая обечайка, нагруженная внутренним избыточным давлением
Расчетная толщина стенки с учетом прибавок рассчитаем по формуле:
s |
|
+ с = |
pD |
|
р |
|
|
||
|
2 |
|
||
|
|
р |
||
|
|
|
|
−
p
+
c
,
(3.8)
где p – расчетное (рабочее) внутреннее избыточное давление;
D – Внутренний диаметр сосуда или аппарата;
– допускаемое напряжение при расчетной температуре;
р – коэффициент прочности продольного шва цилиндрической обечайки;
c – сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, которая рассчитывается по формуле:
с = с |
+ с |
2 |
+ с |
3 |
, |
(3.9) |
1 |
|
|
где c1 – прибавка для компенсации коррозии и эрозии;
Консорциум « Н е д р а »

69
c2 |
– прибавка для компенсации минусового допуска; |
|
|
|||
c3 |
– прибавка технологическая. |
|
|
|
|
|
|
|
|
с = 2 + 0,8 + 0 = 2,8мм |
|||
|
s |
|
+ с = |
1,0 3200 |
+ 2,8 |
= 11,04 мм |
|
р |
194 ,5 1 −1 |
||||
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
Принимаем толщину стенки обечайки s=10мм согласно сортамента листового проката по ГОСТ 5520-
79.Допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитаем по формуле:
p = |
2 |
р |
(s − c) |
, |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
D + (s − c) |
|
где s – исполнительная толщина стенки обечайки.
(3.10)
p = |
2 194 ,5 1 (12 |
− 2,8) |
= 1,11МПа |
||
3200 |
+ (12 − |
2,8) |
|||
|
|
||||
1,11МПа 1,0МПа |
|
|
|
|
|
– условие прочности выполняется. |
|
|
|
Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего укрепления рассчитывается по формуле:
где
D |
р |
|
=
s D
р
d |
|
s − c |
|
D |
|
(s − c) |
|
||
0 |
= 2 |
|
|
− 0,8 |
р |
, |
|||
|
|
s |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
–расчетная толщина стенки обечайки;
–расчетный диаметр обечайки равный диаметру обечайки.
(3.11)
Консорциум « Н е д р а »