8. Шахтный способ добычи нефти

Большим преимуществом шахтного способа разработ­ки нефтяных залежей является локализация добычных работ на сравнительно ограниченном участке в подзем­ных условиях, исключающих влияние погоды, рельефа ме­стности и т. д. Отпадает также необходимость обустрой­ства месторождения различными коммуникациями и соо­ружениями. Кроме того, при этом не требуется обсадных труб, так как подземные скважины закрепляются только в устье на протяжении 2,5—3 метров кондуктором, кото­рый впоследствии извлекается. Характерно также то, что шахтный способ не требует применения специальных ме­ханизмов, так как нефть идет из пласта самотеком.

Камерная система. Продуктивные пласты вскрываются шахтными стволами до подошвы. Шахтные поля нарезаются главными галереями, ко­торые проводятся по простиранию пласта непосредственно в нефтеносном песчанике. Эти галереи под прямым углом соединялись штольнями (выработками меньшего сечения), пройденными по падению продуктивного пласта. Таким образом нефтеносный песчаник оказывался как бы разре­занным на прямоугольные блоки различной площади. Га­лереи и штольни представляют собой как бы го­ризонтальные скважины огромного диаметра. Нефть само­теком стекает по потолку и стенам этих выработок, сочи­тся снизу и благодаря наклону выработок стекает в нужном направлении. За время эксплуатации месторожде­ния шахтами было добыто около одного миллиона тонн нефти, а извлечение ее из пласта составило 43 процента — втрое больше, чем при разработке с поверхности.

Прогрев пласта по новой, предложенной специалистами получил название термошахтного способа с применением двухгоризонтной системы разработки. Теперь с поверхности в пласт закачивали пар.

Благодаря шахтному методу будет достигнута макси­мальная отдача продуктивных пластов, что даст возмож­ность добиться наиболее высокого коэффициента извлече­ния и значительно удешевить добычу нефти. Как извест­но, коэффициент извлечения из практически истощенных месторождений обычным способом (скважинами, пробуренными с поверхности) составляет 0,2—0,25. Если же на этих месторождениях организовать добычу шахтным спо­собом, этот коэффициент увеличится более чем в два с половиной раза, достигая порой при очистном способе 0,85—0,9.

Таким образом, широкое применение шахтного спосо­ба разработки старых, истощенных месторождений с цен­ными видами нефти приведет также к значительному уве­личению извлекаемых запасов самой высокой промышлен­ной категории без дополнительных затрат на поиски и раз­ведку. В этом главное преимущество шахтной и карьерной разработки нефтяных месторождений, которую можно оха­рактеризовать как максимальную экономию и рациональ­ное использование в народном хозяйстве запасов ценней­шего полезного ископаемого — нефти.

9. Сбор, подготовка и хранение нефти и газа на промысле

Продукция нефтяных скважин представляет собой смесь нефти, газа и пластовой минерализованной воды. Очень часто нефть и вода при интенсивном перемешивании образуют эмуль­сию — смесь, в которой мелко раздробленные капли воды на­ходятся в нефтяной среде во взвешенном состоянии и поэтому не отстаиваются и не сливаются друг с другом.

В продукции газовых скважин, кроме газа, может содер­жаться жидкая фаза в виде капелек и паров воды, а в газо-конденсатных скважинах также и жидкие углеводороды. Кроме газа и жидкости, в продукции скважин содержатся ме­ханические примеси: частицы песка и глины, выносимые из пласта.

Для сбора нефти и газа, их транспортирования, отделения друг от друга и освобождения от посторонних примесей, а также для замеров добываемой продукции на территории нефтяных промыслов строится система трубопроводов, аппара­тов и сооружений, в которых выполняются следующие опе­рации:

1) сбор и замер продукции скважин;

2) отделение (сепарация) нефти от газа;

3) освобождение нефти и газа от воды и механических примесей;

4) транспорт нефти от сборных и замерных установок до промысловых резервуарных парков и газа до компрессорных станций или газораспределительных узлов;

5) обезвоживание (деэмульсация) нефти и в ряде случаев ее обессоливание и стабилизация, т. е. удаление из нее лег­ких углеводородов;

6) удаление из газа ненужных примесей и отбензинивание его;

7) учет добычи нефти и газа и их сдача транспортным ор­ганизациям.

Единой универсальной схемы промыслового сбора, транс­порта и обработки нефти и газа не существует. Все имею­щиеся схемы видоизменяются в зависимости от местных ус­ловий: географического расположения промысла, расстояния между скважинами, объема добычи, способа эксплуатации скважин, качества добываемой нефти, ее обводненности и т. п.

Тем не менее, современные схемы сбора, транспорта и об­работки нефти и газа должны отвечать общему основному принципу — предупреждению потерь легких фракций, недопу­щению контакта нефти с атмосферой и обеспечению наиболее полного отделения от нефти газа, воды и механических при­месей.

Этим принципам наиболее полно отвечают напорные си­стемы с централизованной многоступенчатой сепарацией на нефтесборных пунктах, рассчитанных на обслуживание нефтя­ных скважин одного или нескольких месторождений данного нефтяного района. При этой системе продукция скважин под действием давления на устье (от 0,6 до 1,0 МПа и выше) через групповую сепарационно-замерную установку ГСЗУ(при не­обходимости) направляется в сборный коллектор, а затем по­падает на централизованную сепарационную установку ЦСУ, расположенную на одной территории с установкой подготовки нефти УПН, товарным парком ТП и в отдельных случаях с газоперерабатывающим заводом ГПЗ. Все эти объекты пред­ставляют нефтегазовый комплекс НГК. На ЦСУ происходит трех- или четырехступенчатая сепарация.

Процесс подготовки нефти для ее переработки условно раз­деляется на две операции: обезвоживание (деэмульсация) и обессоливание. При обезвоживании содержание воды в нефти доводится до 1 —2%, при обессоливании — от 0,1% до следов. Кроме того, при этом процессе удаляются соли. Это - достигается пропусканием нефти через слой пресной воды, в результате чего соли, имеющиеся в нефти, растворяются и удаляются вместе с водой.

На рис. 2.6 приведена схема установки комплексной подго­товки нефти (УКПН), на которой осуществляются процессы обезвоживания, обессоливания и стабилизации нефти. Левая часть схемы, включая отстойник 3, представляет установку обезвоживания, в которой сырая нефть по линии 1 с помощью насоса 1 направляется в теплообменник 2, где нагревается ста­бильной нефтью, поступающей по линии V с низа стабилиза­ционной колонны 6. Подогретая нефть по линии // подается в отстойник 3, а из отстойника обезвоженная нефть по линии /// направляется в следующий отстойник или электродегидратора 4. В поток обезвоженной нефти добавляется пресная вода по линии IX для отмывки солей.

Рис. 2.6 Схема установки комплексной подготовки нефти (УКПН):

1,9, 11 — насосы; 2 — теплообменник; 3 — отстойник; 4 — электродегидратор; 5 — тепло­обменник; 6 — стабилизационная колонна; 7 — конденсатор-холодильник; 8 — емкость орошения; 10 — печь. Линии;1— сырая нефть; II — подогретая нефть; III — обезвожен­ная нефть; IV — обессоленная нефть; V, XI — стабильная нефть; VI — верхний продукт колонны; VII — широкая фракция; VIII — дренажная вода; IX — подача пресной воды; X — легкие углеводороды (газ)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В отчете рассмотрен тот минимум вопросов, которые должен знать каждый, кто готовится стать инженером-экономистом топливно-энергетического комплекса. Описаны технология бурения и добычи нефти и газа. Даны начальные сведения о переработке. Мы получили целостное представление о нефтяной и газовой промышленности, готовы к дальнейшему изучению дисциплин по выбранной профессии.

Выражаем благодарность преподавателям Ухтинского государственного технического университета кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождения и подземной гидромеханики за ценные замечания по улучшению отчета.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бренц А.Д., Тищенко В.Е., Малышев Ю.И. Организация, планирование и управление предприятиями нефтяной и газовой промышленности: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1986. – 511 с.

2. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела. Учебник для ВУЗов. Издание второе, дополненное и исправленное:- Уфа.: ООО «ДизайнПолиграфСервис» 2002 – 544с,:илл.

3. Вадецикий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин: Учебник для нач. проф. образования:- М.:Издательский центр «Академия», 2003.-352с.

4. Володин Ю.И. Основы бурения. 2-е изд., перераб. и доп. М., «Недра», 1978, 373с.

46