
Карагайского месторождения
.pdf115
Из стендовых скважин пластовая вода через ВРП под давлением по системе высоконапорных водоводов подается в нагнетательные скважины для закачки в продуктивный пласт с целью ППД.
Сведения о состоянии водоводов заводнения и поглощения Карагайского месторождения, ЦДНГ № 6, ОАО «Самаранефтегаз» (по состоянию на 01.01.2016 г.) приведены в табл. 7.2.
С учетом геолого-физических характеристик продуктивных нефтяных пластов, состава и свойств пород и насыщающих их флюидов, давление нагнетания на устьях нагнетательных скважин принимается равным 10-12 МПа.
В рассматриваемый период разработки Карагайского месторождения в качестве источника водоснабжения для целей заводнения продуктивных пластов предусматривается использование очищенных пластовых сточных вод, сбрасываемых с существующей УПСВ.
Основными технологическими требованиями к рабочему агенту для заводнения являются:
•сохранение устойчивой приемистости нагнетательных скважин;
•предотвращение осложнений при эксплуатации водоводов и оборудования системы заводнения из-за отложения неорганических солей;
•предупреждение коррозионного износа водоводов системы заводнения и оборудования скважин;
•предупреждение бактериальной жизнедеятельности в призабойной зоне нагнетательных скважин.
На основании данных технических требований формируется требования к качеству подготовки закачиваемых
вод.
В настоящее время на Карагайском месторождении осуществляется утилизация избытка нефтепромысловых сточных вод в глубокие поглощающие горизонты серпуховских и фаменских отложений. Полигон расположен в
Консорциум « Н е д р а »
116
пределах горного отвода на разработку Карагайского месторождения.
Сброс пластовой воды в поглощение с УПСВ происходит до 3-5% остаточного водосодержания.
Очистка нефтепромысловых сточных вод осуществляется в водоотстойнике и буфере-дегазаторе пластовой воды, входящих в состав сооружений Карагайской УПСВ.
Фонд поглощающих скважин составляет 3 единицы (№№ 109,203,205), из них скважина №203 пребывает в бездействии.
Закачка воды осуществляется существующей КНС системы заводнения.
Пластовое давление составляет – 25,5 МПа, забойное давление – 36,2 МПа, Давление закачки за весь период составляла 2-12,0 МПа, оставаясь ниже критической величины, при которой может произойти гидроразрыв пласта.
Максимальная приемистость скважин составляет – 800 м3/сут.
Глубина сброса нефтепромысловых сточных вод в поглощающий горизонт серпуховского яруса составляет - 1610-1670 м, в фаменского яруса –-2220-2270 м.
К поглощающему горизонту предъявляются следующие требования:
•толщина поглощающего горизонта должна иметь повсеместное распространение и выдержанную мощность;
•рассолы поглощающего горизонта не пригодны для лечебных целей, технического водоснабжения и извлечения из них ценных компонентов;
•пласт-коллектор обладает значительной поглощающей способностью и обеспечивает продолжительную устойчивую приемистость поглощающих скважин;
Консорциум « Н е д р а »
117
•предусмотрена надежная изоляция поглощающего горизонта от используемых для водоснабжения верхних горизонтов зоны активного водообмена.
Систему поглощения намечается оборудовать запорно-регулирующей и предохранительной арматурой.
Поглощающий фонд скважин должен быть оснащен расходомерами и регуляторами расхода воды.
Выводы и рекомендации
В настоящее время для заводнения пласта Д1вор Карагайского месторождения используется пластовая сточная вода, сбрасываемая с Карагайской УПСВ. Избыток пластовых сточных вод, образующихся на УПСВ, утилизируется в поглощающие горизонты (серпуховский или фаменский).
Таблица 7.2
Сведения о состоянии водоводов заводнения и поглощения Карагайского месторождения, ЦДНГ №6, ОАО «Самаранефтегаз» (по состоянию на 01.01.2016 г.)
|
|
|
Параметры |
|
|
|
||
Наименование |
Назначение |
Коли- |
трубопроводов |
Состояние |
Мате- |
Год ввода в |
||
трубопровода или |
чество |
Диаметр, |
|
риал |
эксплуата- |
|||
объекта |
|
трубопроводов |
||||||
участка |
ниток |
толщина |
Длина, м |
трубы |
цию |
|||
|
|
|||||||
|
|
|
стенки, мм |
|
|
|
|
|
ВРП-2 – нагнетательная |
Водовод |
1 |
114х8 |
700 |
действующий |
Ст. 10 |
1994 |
|
скважина № 182 |
заводнения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВРП-2 – нагнетательная |
Водовод |
1 |
114х8 |
600 |
действующий |
Ст. 10 |
1995 |
|
скважина № 169 |
заводнения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВРП-2 – нагнетательная |
Водовод |
1 |
114х8 |
600 |
бездействующий |
Ст. 10 |
1980 |
|
скважина № 189 |
заводнения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВРП-2 – нагнетательная |
Водовод |
1 |
114х8 |
50 |
бездействующий |
Ст. 10 |
1976 |
|
скважина № 78 |
заводнения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВРП-1 – нагнетательная |
Водовод |
1 |
114х8 |
900 |
действующий |
Ст. 20 |
1995 |
Консорциум « Н е д р а »
118
|
|
|
Параметры |
|
|
|
||
Наименование |
Назначение |
Коли- |
трубопроводов |
Состояние |
Мате- |
Год ввода в |
||
трубопровода или |
чество |
Диаметр, |
|
риал |
эксплуата- |
|||
объекта |
|
трубопроводов |
||||||
участка |
ниток |
толщина |
Длина, м |
трубы |
цию |
|||
|
|
|||||||
|
|
|
стенки, мм |
|
|
|
|
|
скважина № 176 |
заводнения |
|
|
|
|
|
|
|
ВРП-1 – нагнетательная |
Водовод |
1 |
114х8 |
1200 |
действующий |
Ст. 20 |
1995 |
|
скважина № 181 |
заводнения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВРП-1 – нагнетательная |
Водовод |
1 |
114х8 |
100 |
действующий |
Ст. 20 |
1995 |
|
скважина № 70 |
заводнения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВРП-1 – нагнетательная |
Водовод |
1 |
114х8 |
200 |
действующий |
Ст. 20 |
1995 |
|
скважина № 72 |
заводнения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВРП-2 – поглощающая |
Водовод |
1 |
114х8 |
600 |
бездействующий |
Ст. 10 |
1995 |
|
скважина № 203 |
поглощения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВРП-1 – нагнетательная |
Водовод |
1 |
114х8 |
600 |
действующий |
Ст. 20 |
1995 |
|
скважина № 109 |
поглощения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВРП-1 – поглощающая |
Водовод |
1 |
114х8 |
1200 |
действующий |
Ст. 20 |
1995 |
|
скважина № 205 |
поглощения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
УПСВ «Карагайская» – |
Водовод |
1 |
168х8 |
4000 |
действующий |
Ст. 10 |
1995 |
|
ВРП-1 |
заводнения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
УПСВ «Карагайская» – |
Водовод |
1 |
114х8 |
2500 |
действующий |
Ст. 20 |
1995 |
|
ВРП-2 |
заводнения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Консорциум « Н е д р а »
119
7. Технологический расчет отстойника
Настоящий расчет составлен к отстойнику нефти с диаметром корпуса 3400 мм на расчетное давление 1,0 МПа.
Отстойник установлен на НСП г. Нефтегорск.
Точный расчет отстойника с подачей эмульсии под водяную подушку
Исходные данные:
1.Реальный расход эмульсии, Q =0,104 м3/с;
2.Длина отстойника, L=22 м;
3.Радиус отстойника, RB=1,7 м;
4.Высота водяной подушки, h1=1,45 м;
5.Максимальный взлив, h2=1,35 м;
6.Минимальный взлив, h3=0,35 м;
7.Объемная доля дисперсной фазы до отстоя, φН=0,85;
8.Объемная доля дисперсной фазы после отстоя, φК=0,65;
9.Плотность дисперсной фазы, ρф=1117 кг/м3;
10.Плотность дисперсной среды, ρс=835 кг/м3;
11.Вязкость дисперсной среды, μс=6,9×10-3 Па×с.
Результаты расчета
Консорциум « Н е д р а »
120
Расчет базируется на ряде следующих положений, качественно описывающих реальную картину гравитационного осаждения полидисперсной эмульсии в типа В/Н 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:
Пренебрежем толщиной входного слоя, который образуется между нефтью и водяной подушкой.
Будем вести расчет, используя понятие ( |
d |
MIN |
). |
|
|||
|
|
|
Будем считать время отстоя равным среднему времени движения эмульсии вдоль зоны отстоя.
Схема горизонтального отстойника
Консорциум « Н е д р а »

d м *10 |
−6 |
|
121
L
h |
2 |
|
|
|
Н |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
Э |
|
Э
|
Водянаяподушка |
h |
|
|
1 |
h |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В
Рис. 8.1
Зная Н и К , с помощью таблице 8.1 определяют минимальный размер.
Таблица 8.1
Усредненное распределение дисперсной фазы по d
3 |
4 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Консорциум « Н е д р а »

Консорциум « Н е д р а »

122
|
|
0,05 |
0,15 |
0,2 |
|
0,18 |
|
0,15 |
0,08 |
0,05 |
|
0,03 |
|
0,03 |
|
0,02 |
0,02 |
0,04 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для этого, |
вычисляют |
как разницу |
Н |
и |
В |
, |
|
двигаясь справа налево |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
указанные в ячейках величины |
|
|
до тех пор пока найденное слагаемое не |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
превышая) |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d = (d |
m in |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитываются критерий Архимеда, заменял |
d |
r |
на |
(d |
m in |
) |
: |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по нижней строке табл., суммируются станет равным (или минимальным не
) = 40 10 |
−6 |
, |
(8.1) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
( |
|
− |
|
) |
|
d |
|
3 |
g |
|
|
|
|
r = |
|
д.ф |
д.с |
д.с |
r |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д.с |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 (1117 −835) 835 (40 10 |
−6 |
) |
3 |
9.81 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
r = |
|
|
|
= 1,43 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3 |
(6,9 10 |
−3 |
) |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
(8.2)
При |
r 36 |
, следовательно режим ламинарный. Для ламинарных условий оседания: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Qн |
( д.ф − |
д.с ) g d m in |
|
1 − ср |
|
|
|
|
|
|
( |
д.ф |
− д.с ) g d |
|
m in |
|
|
|||||||||||||||
|
|
= |
|
|
д.с 18 |
|
|
|
1 − (d |
|
) |
2 |
|
|
+ |
|
|
18 д.с |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
m in |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − |
ср |
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
1 − |
вх |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SН |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− h − h ) |
|
|
|
|
|
|
− 0,5( |
|
− |
|
|
) |
||||||||||||
|
|
1 − |
|
1 − (d |
|
) |
2 |
|
(D |
0 |
|
(D |
в |
− h − h ) |
|
1 |
вх |
вых |
||||||||||||||||
|
|
ср |
m in |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8.3)
Для горизонтального отстойника:
Консорциум « Н е д р а »

|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Sн = R |
|
|
− R в |
|
|
|
− sin cos |
− Rв |
|
|
− sin cos , |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
||||
S |
|
= 3.14 1.7 |
2 |
−1.7 |
2 |
|
1,42 3,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
0,44 3,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=10,1 |
||
H |
|
|
|
180 |
−sin1,42 cos1,42 −1,5 |
|
180 |
|
−sin0,44 cos0,44 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
− h |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= arccos |
в |
|
1 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
= arccos |
1,7 −1,45 |
= 1,42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
− h |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= arccos |
|
в |
|
|
2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= arccos |
1,7 |
−1,35 |
= 0,44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
н |
− |
к |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
2 |
|
, |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
0,85 + 0,65 |
= 0,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
123
(8.4)
(8.5)
(8.6)
(8.7)
Консорциум « Н е д р а »