Схемы нефте- и газосбора

Нефть, газ и вода от устьев скважин, рассредоточенных по площади месторождения, направляются в систему сбора и транспортирования.

Система сбора и транспортирования – это разветвленная сеть трубопроводов, проложенных на площади месторождения на (под) землей или над (под) водой (для морских месторождений). Общая длина транспортной сети достигает нескольких тысяч километров.

На старых месторождениях применяют негерметизированные самотечные системы сбора и транспортирования (за счет разности геодезических отметок). В таких системах низка скорость движения, поэтому происходит отложение механических примесей, солей, парафина. Такая система металлоемка, трудно автоматизируется, т.к. требует большого числа обслуживающего персонала – операторов, лаборантов. Потери нефти от испарения легких фракций и газа достигают 3%. В настоящее время такие системы уже не строят, но еще эксплуатируют. Современные нефтепромыслы снабжены высоконапорными герметизированными и автоматизированными системами сбора. Потери от испарения сведены к минимуму и не превышают 0,2%.

В призабойной зоне и при движении нефти и воды по трубопроводам возможно образование эмульсий. Эмульсии бывают двух типов:

• нефть в воде (неполярное вещество в полярном – эмульсия первого рода или прямая эмульсия),

• вода в нефти (полярное вещество в неполярном – эмульсия второго рода или обратная эмульсия).

На нефтепромыслах эмульсии разрушают для:

• отделения воды от нефти и вывода ее из системы транспортирования,

• обессоливания нефти, что увеличивает срок службы оборудования из-за уменьшения коррозии.

Для разрушения эмульсий применяют деэмульгаторы – многочисленные ПАВы, а также электродегидраторы.

На газопромыслах к газосборному пункту подключают 10-30 скважин. На одном месторождении функционируют 5-10 газосборных пунктов, но их количество может достигать 20-25 в зависимости от размеров залежи. Добытый газ освобождается от механических примесей, охлаждается до 5-10^оС. Для предотвращения образования твердых гидратов газ осушается раствором этиленгликоля. Температура, выше которой образование гидратов не происходит, называется критической. Для этана она равна 14,5, пропана 5,6, изобутана 1,7^оС. Наибольшую критическую температуру имеет сероводород (29,5^оС). В борьбе с образованием гидратов используются ингибиторы гидратообразования:

• метанол, самый эффективный, расход его составляет 0,3-1кг/1000м3 газа, но дорог, ядовит, трудно регенерируется,

• диэтиленгликоль, менее эффективен, дороже метанола, но легко регенерируется,

• СаСl2 (30-35% раствор), дешевый, нетоксичный, подвергается регенерации, но в местах утечек газа создает очаги коррозии, поэтому мало употребим.

Воздействия, оказываемые при нефте- и газодобыче

на окружающую среду

В результате извлечения из недр нефти, газа и подземных вод, поддерживающих пластовое давление, возможны деформации земной поверхности. Наибольшая известная величина оседания – 8,8 м (месторождение Ланг-Бич в Калифорнии). Перемещения поверхности могут быть значительно большими, чем при тектонических движениях земной коры. Оседания могут быть причиной оползней. Могут происходить внезапные оседания, которые по характеру протекания и по вызываемому эффекту мало отличаются от землетрясений. Вызываемые изменения привести к разрушению строений, подземных и наземных коммуникаций, дорог, мостов.

На участках с нарушенным растительным покровом увеличивается глубина протаивания грунта, образуются временные потоки и развиваются эрозионные процессы. Скорость роста оврагов в тундре и лесотундре достигает 20м/год.

Опасны протечки пластовой жидкости в подземной системе сбора нефти, которые трудно обнаружить и на которые не действуют процессы фотохимического разложения.

Взаимодействие с гидросферой характеризуется нарушением водооборота, выбросами сточных вод и их повышенной температурой, потреблением воды буровыми установками, компрессорными станциями.

Среднесуточный расход воды на одну бурящуюся скважину составляет 100-120 м3. При этом образуется 25-40 м3/сут сточных вод. На добычу 1 т нефти затрачивается около 2 т воды.

При этом используется ряд химических реактивов:

• для буровых растворов. Для «смазки» и промывки стволов скважин во время бурения используют растворы аминов, ПАВов, полимерных веществ;

• для обработки призабойной зоны пласта с целью увеличения нефтеотдачи используют растворы кислот (соляная, плавиковая, уксусная), ПАВов, полимеров, комплексонов, органические растворители;

• для борьбы с коррозией, отложением солей, асфальтов, смол, парафинов используют растворы щелочей, фторорганических соединений, органические растворители.