2. Оборудование для вытеснения нефти водой
Оборудование состоит в общем случае из участков водозабора, магистрали подвода воды (трубопровод и насосные первого, второго подъема), очистных сооружений подготовки воды для закачки ее в нефтяной пласт, кустовых насосных станций высокого давления с водораспределительными гребенками и разводящими трубопроводами, от которых вода идет к нагнетательным скважинам. Скважины оснащены устьевой арматурой по типу фонтанной, НКТ и часто пакером, предохраняющим основную часть обсадной колонны от высокого давления.
2.1. Оборудование водозабора
Для ППД с помощью заводнения вода обычно берется из водоемов (рек, озер, морей ) или из водоносного пласта, а также используется пластовая вода , добываемая с нефтью. Из водоемов вода забирается поверхностными центробежными насосами из специально подготовленного участка так, чтобы с водой не захватывался песок , ил и другие механические примеси. Насосная станция может быть расположена на берегу водоема или в плавучей станции.
Часто отбирают
подрусловые , более чистые воды. В этом
случае невдалеке от водоема или реки
бурится скважина, из которой вода
забирается сифонной системой или
поверхностными насосами (при высоком
расположении уровня воды), или скважинными
насосами различных тип
Р и с. 2.1. Схема водозабора подрусловых вод:
1-обсадная колонна; 2-подъемная колонна; 3-гравийный фильтр;4-вакуум-котел; 5-вакуум-компрессор; 6, 9-центробежные насосы; 7-шахт; 8-резервуар чистой воды.
При сифонном отборе подрусловые скважины соединяются с вакуум- котлами, в которых создается разряжение в 0,04 - 0,047 МПа. Вода из скважин поступает в вакуум - котел самотеком и далее отбирается поверхностными насосами. Сифонный отбор применяется на Туймазинском, Ромашкинском и других месторождениях. Водозабор с помощью сифона на 20 -30 % дешевле, чем скважинными насосами.
При более низких уровнях жидкости ( 4 м и более от поверхности) применяются погружные насосы типов АТН и ЭЦВ.
Насосы типа АТН имеют приводной двигатель с вертикальной осью, установленной над устьем скважины. Его вал соединен с длинным трансмиссионным валом, расположенным в радиальных резинометаллических опорах внутри НКТ. Внизу трансмиссионный вал соединен с валом погружного центробежного насоса, размещенного под уровнем жидкости и нагнетающего ее на поверхность по НКТ. Эти насосы применяются для отбора до 400 м3/час воды с глубины до 40 м (возможно до 100м). Насосы удобны тем, что все электрооборудование вынесено на поверхность и легко обслуживается. Недостатком является длинный трансмиссионный вал, вращающийся с частотой 1400мин -1.(Опоры вала выходят из строя).
АТН 8-1-16 - артезианский трубный насос, 8 - диаметр скважины в дюймах, 1 - минимальное погружение под динамический уровень в м, 16 - число ступеней насоса. Подача 30 м3/час, напор - 60м, NДВ= 13квт.
АТН 14 - 1- 6 - (Подача- 200 м3/час, напор- 95м, NДВ - 100квт.)
Насосы типа ЭЦВ по составу и расположению оборудования соответствуют насосам ЭЦН. У них упрощены погружные двигатели, которые выполняются водозаполненными без узлов гидрозащиты. Для них не так опасно попадание вовнутрь пластовой воды, если она не имеет механических или агрессивных примесей. Упрощение достигнуто за счет применения водостойкой изоляции обмотки статора.
Насосы спускаются в обсадную колонну диаметром от 114 до 426мм.
Параметры: мощность от 100 до 500 квт., подача от 1,6 до 670м3/час, напор от 30 до 650м.
Обозначение: ЭЦВ 4 - 1,6 - 30 ( 4- внутренний диаметр обсадной колонны в дюймах, 1,6- подача в м3/час, 30- напор в м.)
ЭЦВ 16 - 670 - 205 (D = 400мм, Q = 670м3/час,H = 205м, N = 500квт)
Часто для закачки используются и пластовые воды ( воды аптского и сеноманского ярусов). Химический состав вод примерно тот же, что, что и у законтурных вод нефтяных месторождений. При их смешивании не выпадает осадок, который мог бы засорять поры пласта.
Воды имеют хорошие вытесняющие и вымывающие свойства по сравнению с поверхностными. В них отсутствует кислород и сероводород. Глубина залегания пластов 700 - 1500м, мощность 300 -500м.(Добыча ЭЦВ).
Использование пластовых вод значительно облегчает подготовку воды для закачки в пласт или исключает её вовсе.
Количество воды , нагнетаемой в пласт, зависит от большого числа факторов и ориентировочно составляет: при площадном заводнении 8 - 10 м3/т добываемой нефти, при законтурном - 1 - 1,5м3/т.