Ответ на вопрос 14. Газлифтный способ добычи нефти

Ответ на впрс №21 Солянокислотная обработка скважин.

Солянокислотная обработка скважин – это воздействие соляной кислоты на материал пласта. В основном продуктивные пласты состоят: либо из кремнезёмистого пласта, либо из песчаного, либо представлены известняками или долонитами. Так как с кремнеземом соляная кислота не реагирует - в песчаных пластах она бесполезна. Возможно использование HF. Соляная кислота хорошо реагирует с известняками

CaCO3+2HCl = CaCl2+CO2 +H2O

Было твёрдое вещество (CaCO3) из него получиили растворимую в воде соль (CaCl2), образовавшийся углекислый газ и вода. В результате увеличивается пористость и проницаемость призабойной зоны.

При солянокислотной обработке скважину очищают от песка, грязи, парафина и т.п. Для очистки её стенок от цементной и глинистой корки и продуктов коррозии на забой в скважину закачивают кислоту, выдерживают её без промывки, вымывают (“ кислотная ванна”) отреагированную кислоту вместе с продуктами реакции.

Если в скважине возможно установить циркуляцию, то сначала её заполняют нефтью, затем в трубы нагнетают раствор соляной кислоты. Вытесняемую нефть замеряют в мернике (количество кислоты, нагнетаемой в скважину, должно быть равным объёму насосно-компрессорных труб и затрубного пространства в интервале расположения обрабатываемого горизонта). После закачки расчётного количества кислоты закрывают задвижку на выкиде из затрубного пространства и под давлением в скважину нагнетают небольшое количество кислоты. После этого кислоту из труб продавливают в пласт нефтью или водой. В таком состоянии оставляют скважину и пускают в эксплуатацию.

При кислотных обработках используют специальные агрегаты (например, агрегат типа Азинмаш-30) или обычные передвижные насосные агрегаты, смонтированные на автомобили или тракторе

Соляно-кислотную обработку в любом варианте применяют для обработки карбонатных пород. Если продуктивные горизонты сложены песчаниками с глинистым цементом, применяют грязевую ванну (смесь плавиковой кислоты с соляной). Вначале целью удаления цементной и глинистой корки делают соляно-кислотную ванну. Затем для растворения в призабойной зоне карбонатов в скважину закачивают 10-15% -ный раствор соляной кислоты. После удаления продуктов реакции в пласт закачивают грязевую кислоту, выдерживают её определённое время, очищают забой от продуктов реакции и пускают скважину в работу.

При соляно кислотной обработке скважин используются следующие агрегаты: АНЦ 32/50, УНК- 16/5 предназначены для транспортировки соляной кислоты и нагнетания в скважины жидких сред при солянокислотной обработке призабойной зоны скважин.

В настоящее время технологии по обработке скважин соляной кислотой продолжают совершенствоваться. Например, используются солянокислотные обработки с использованием Нефтенола К.

Опытные солянокислотные обработки с применением Нефтенола К показали высокую эффективность: прирост добычи нефти составляет в среднем около 5 м3/сут.

Однако в настоящее время всё больше используются новые, более прогрессивные методы воздействия на пласт – использование серной кислоты, использование алюмосодержащей композицией с добавлением соляной кислоты (радиусы зоны обработки возрастают по сравнению с солянокислотными обработками в 4 - 10 раз).

 

ОТВЕТ НА ВОПРОС №2

Нефтеносный пласт – коллектор углеводородов - — горная порода, содержащая пустоты (поры, каверны или системы трещин) и способная вмещать и фильтровать флюиды (нефть, газ, воду).Коллекторами нефти и газа являются как терригенные (пески, алевриты, песчаники, алевролиты, некоторые глинистые породы) так и хемогенные и биохемогенные (известняки, мел, доломиты), а также смешанные породы.

Залежь нефти и газа представляет собой естественное локальное (единичное) скопление нефти и газа в ловушке (существуют ловушки: сводовые, тектонические, литологические экранированные, стратиграфические экранированные). Залежь нефти образуется в той части резервуара, в которой устанавливается равновесие между силами движения, заставляющими нефть и газ перемещаться в природном резервуаре, и силами сопротивления, которые препятствуют движению.

Месторождение нефти и газа — скопление углеводородов (нефти, газа и газоконденсата) в одной или нескольких залежах, связанных территориально, общностью геологического строения и нефтегазоностности. Под территориальной связаностью нескольких залежей понимается общность их внешнего контура, то есть полное или частичное перекрытие их контуров в проекции на земную поверхность. Площадь месторождений нефти и газа обычно составляет первые десятки сотен км2, известны и гигантские по площади месторождения, площадь которых более 1000 км2. Для добычи используются нефтяные и газовые скважины. Газоносный горизонт обычно располагается выше нефтяного.

ОТВЕТ НА ВОПРОС №7

Буровая скважина – горная выработка цилиндрической формы, имеющая значительную длину и небольшой диаметр.

Бурение скважины состоит из следующих трех основных (рабочих) процессов:

разрушения горной породы на забое скважины;

удаления разрушенной породы (шлама) с забоя скважины на поверхность;

закрепления неустойчивых (обрушающихся) стенок скважины.

Виды бурения: ударное; вращательное.

Ударное бурение из-за ограниченности глубины не получило широкого распространения.

Вращательное бурение. Суть: путём вращения режущего инструмента производится разрушение горной породы, а разрушенная часть выносится на поверхность буровыми растворами.

 

Вопрос 29

Разведка и эксплуатация нефтегазовых месторождений с позиций экологической геологии относится к системе «литосфера – инженерные сооружения (техногенное воздействие) – биота».

Предприятия нефтяной и газовой отраслей рассматриваются как источники комплексного и концентрированного воздействия на окружающую среду. Прежде всего, через лито-, гидро- и атмосферу. Последствия такого воздействия нередко проявляются на значительных расстояниях от источников.

Обмениваясь с окружающей средой веществом, энергией и информацией, промышленные предприятия формируют природно-техногенную систему или технобиогеоценоз.

Воздействие объектов нефтегазового комплекса обусловлено токсичностью природных углеводородов и сопутствующих им ресурсов, разнообразием химических веществ, используемых в технологических процессах, а также спецификой добычи,

подготовки, транспорта, хранения, переработки и разнообразного

использования нефти и газа.

Существует богатый мировой опыт разработки месторождений полезных ископаемых методами глубокого кустового бурения с соблюдением норм экологической

безопасности. Большинство ведущих компаний мира основывают свою доктрину на концепциях допустимого риска. Многие производители вкладывают большие финансовые средства в охрану окружающей природной среды как гарант снижения

общего риска производства, обеспечения экономической выгоды (прибыли) при соблюдении норм охраны окружающей среды. Огромный ущерб окружающей среде может быть нанесен в результате аварийных выбросов и неконтролируемого фонтанирования скважин подземными флюидами – водой, газом и

особенно нефтью.

Экологическая оценка намечаемой деятельности – превентивный, упреждающий инструмент экологического регулирования, нацеленный на учет экологических последствий намечаемой деятельности до начала ее осуществления. Особую

важность такой подход приобретает в связи с распространением представлений об устойчивом развитии, способном наилучшим образом обеспечить потребности нынешнего и будущих поколений. Системы экологической оценки (ЭО) намечаемой

деятельности сегодня используются практически во всех странах мира и во многих международных организациях, как «превентивный», упреждающий инструмент экологической политики. Экологическая оценка основана на простом принципе: легче выявить и предотвратить негативные последствия деятельности для окружающей среды на стадии планирования, чем обнаружить и исправлять их на стадии ее осуществления.

Таким образом, экологическая оценка сосредоточена на всестороннем анализе возможного воздействия планируемой деятельности на окружающую среду и использовании результатов этого анализа для предотвращения или смягчения

экологического ущерба.

Инженерно-экологические изыскания – комплексное исследование компонентов окружающей природной среды (почв, атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод,геофизических полей), техногенных и социально-экономических

условий в районе расположения проектируемого объекта. Инженерно-экологические изыскания следует выполнять для предпроектной документации (градостроительной, обоснований инвестиций) с целью обеспечения своевременного принятия объемно-планировочных, пространственных и конструктивных решений, гарантирующих минимизацию экологического риска и

предотвращения неблагоприятных или необратимых экологических последствий.

 

Вопрос 30

До настоящего времени нефтяную политику определяли два картеля - западный и восточный. Первый объединяет 6 крупнейших нефтяных компаний, на которые приходятся 40% нефтедобычи стран, не входящих в ОПЕК. Совокупный объем продаж этих компаний в 2007 году составил почти 800 млрд. долларов. Страны, входящие в восточный картель (ОПЕК), дают 38% всей мировой добычи и 61% мирового экспорта нефти. Добыча России составляет 30% мировой, поэтому можно с уверенностью сказать, что страна занимает сильные позиции на международном рынке нефти. Например, эксперты ОПЕК, что государства, входящие в эту организацию, не смогут восполнить нехватку нефти, если мировой рынок покинет Россия.

Кроме того, в обозримом будущем нефть заменить нечем. Мировой спрос будет расти, согласно прогнозам, на 3% в год, а предложение существенно не возрастет, если Ирак не получит увеличения квоты на объем экспортируемой нефти. До энергетического кризиса 1973 года в течение 70 лет мировая добыча практически удваивалась каждые десять лет. Однако сейчас из стран - членов ОПЕК располагающих 72% мировых запасов, лишь четыре страны могут ощутимо увеличить объем нефтедобычи (Саудовская Аравия, Кувейт, Нигерия, Ирак).

 

Независимо от ситуации с энергоносителями на внешнем рынке, нефть и газ всегда будут играть большую роль на внутреннем рынке, так как они являются ценнейшим сырьем для нефтехимической промышленности, из этого сырья производится более 2000 различных видов продукции. Россия заинтересована в том, чтобы отечественный нефтехимический синтез превратился в самостоятельную и мощную отрасль промышленного производства, стал конкурентоспособен на мировом рынке и страна могла таким образом экспортировать не сырые энергоносители, а гораздо более дорогие продукты переработки нефти и газа и товары на их основе, таким образом принося ощутимые доходы в бюджет.

В 2009 году было много изменений связанных с данной отраслью, были резкие скачки цен, снижение спроса на газ и нефть, снижение добычи, устаревание месторождений и так далее.

Под воздействие мирового финансового кризиса стихийно формировалась ситуация на данном рынке. Все помнят, как в 2008 году цена за баррель нефти достиг рекордно высокого показателя 130 долларов за баррель, такое явление наблюдали только лишь 1979-1980 годах. Одной из причин повышения цен на нефть явился большой спрос, который возник в связи с большими темпами развития мировой экономики, в частности экономики Китая. Рост повлек за собой резкое снижение, это привело к тому, что ОПЭК снизил объем добычи нефти в сутки. Спрос на нефть резко снизился; связанно с тем, что все страны испытывали глубокий финансовый кризис и сокращение объемов добычи.

Если браться за прогноз, в 2011 цена на нефть поднимется до 82 долларов за баррель. Вероятность того, что цены снизятся до 60 долларов за баррель очень низка. Цены на газ зависят от цен на дизтопливо и мазут, они в свою очередь от нефти, прогноз напрашивается сам по себе.

Необходимо обратить внимание на налоговые аспекты нефтегазовой отрасли, совсем недавно были внесении поправки в Налоговый кодекс РФ, которая направлена на снижения налоговой нагрузки и стимулирование отрасли в целом. Введенная ставка налога на добычу полезных ископаемых (НДПИ) в 2002 году была едина для всех и не учитывала особенности работ по добыче нефти. Т.е была надобность ставку по данному налогу дифференцировать с учетом определенных особенностей.

Были введены следующие поправки: Появился новый понижающий коэффициент, который находятся расчетным путем. Для месторождений с выраженностью запасов не более 80%. Кроме того появилась и нулевая ставка для новых месторождений на территории Сибири и Якутии. Кроме того введен новый налог НДД налог на дополнительный доход, существуют некие преимущества по сравнению с НДПИ, а именно тут существует прямая зависимость от эффективности разработки месторождения. Если проект по разработке и добыче удачный, эффективный, то НДД будет значительную часть доходов приносить государству, это же относиться и к менее удачным проектам.

Для нефтегазовой отрасли применения НДД является выгодным вариантом, который позволит установить связь между налоговой нагрузкой и условиями работы месторождения. Такой режим позволит стимулировать разработку новых месторождений, что является выгодным как для самих нефтяных компаний, так и для государства в целом, ближайших соседей и мировой экономики.

 

Вопрос 11.

В теории и практике разработки газовых и газоконден-сатных месторождений широко применяют следующие системы размещения эксплуатационных скважин по площади газоносности:

1) равномерное по квадратной или треугольной 2) батарейное 3) линейное по "цепочке" 4) в сводовой части залежи 5) неравномерное

Равномерное расположение скважин обычно применяют при разной неоднородности трещиноватых и трещинно-пористых коллекторов и в малопроницаемых пластах.

Недостаток равномерной системы расположения скважин — увеличение протяженности промысловых коммуникаций и газосборных сетей.

В виде кольцевых батарей

Такой подход обеспечивает высокую газо- и конденсато-отдачу и в условиях проявления упруговодонапорного режима работы залежи, но требует увеличения числа скважин в зонах с низкой проницаемостью.

Наиболее широко применяют схемы кустового батарейного расположения скважин. Например, на месторождениях северной части Тюменской области такое расположение скважин выбирают исходя из обеспечения из минимума затрат на сооружение дорог в условиях тундры и безгидрат-ной эксплуатации на пути движения газа от устья до группового пункта (УКПГ).

Осевое расположение скважин обычно применяют в удлиненных структурах. Для получения наибольшего дебита скважин их располагают в тех частях структуры, где продуктивный пласт обладает наилучшими коллекторскими свойствами.

Линейное расположение скважин по площади газоносности обусловливается, как правило, геометрией залежи. Оно обладает теми же преимуществами и недостатками, что и батарейное.

 

На размещение и ввод скважин в эксплуатацию влияют неоднородность пласта и режим работы залежи, от которых зависят темпы разработки и газоотдача пласта.

На расположение скважин, а следовательно, и газоотдачу влияют газонасыщенность микрозащемленного газа, размеры и количество целиков макрозащемленного газа в условиях проявления упруговодонапорного режима работы залежи.

 

ОТВЕТ НА ВОПРОС №8

Фильтрация – движение жидкости (нефти) в пористой среде.

Закон Дарси (Анри Дарси, 1856) — закон фильтрации жидкостей и газов в пористой среде.

Закон Дарси справедлив при соблюдении следующих условий:

a) пористая среда мелкозерниста и поровые каналы достаточно узки;

b) скорость фильтрации и градиент давления малы;

с) изменение скорости фильтрации и градиента давления малы.

Уравнение Дарси отражает законы прямолинейной фильтрации.

 

 

ОТВЕТ НА ВОПРОС №28

В настоящее время к основным видам транспорта нефти и нефтепродуктов относятся трубопроводный, водный, железнодорожный и автомобильный. Самым экономичным видом транспорта является трубопроводный. К преимуществам этого вида транспорта нефти и нефтепродуктов относятся:

- низкая стоимость перевозок;

- возможность строительства трубопроводов в любом месте и направлении и на требуемые расстояния;

- простота обслуживания;

- бесперебойность работы и гарантированное обеспечение потребителей, независимо от погодных условий, времени года и суток.

- высокая степень автоматизации;

- снижение потерь нефти и нефтепродуктов при их транспортировании и т.д.

Железнодорожный транспорт. Перевозка нефти и нефтепродуктов осуществляется в специальных стальных вагонах-цистернах. Преимущества железнодорожного транспорта:

- этот вид транспорта универсален, он может перевозить все виды нефти и нефтепродукты в любых объёмах;

- по железным дорогам обеспечивается равномерная доставка нефти и нефтепродуктов в любое время года с высокой скоростью;

- железнодорожный транспорт имеет разветвленную сеть в густонаселенных промышленных и сельскохозяйственных районах, что позволяет доставлять нефть и нефтепродукты в большинство объектов потребления.

Недостатки:

-высокие капитальные вложения при строительстве новых, ремонте и реконструкции существующих линий;

-сравнительно высокие эксплуатационные затраты;

-значительные потери нефти и нефтепродуктов при транспорте и погрузочно-разгрузочных работах;

-необходимость создания специальных сливо-наливных пунктов и пунктов зачистки вагонов-цистерн.

Распространенным способом транспорта нефти и нефтепродуктов является водный транспорт. Перевозка нефти и нефтепродуктов осуществляется сухогрузными и нефтеналивными судами. Сухогрузами перевозятся нефть и нефтепродукты в небольших металлических емкостях (бочках и др.) непосредственно на палубе. Основная масса нефти и нефтепродуктов перевозится в трюмах, а также в танках (емкостях), располагаемых на палубе. Нефтеналивные суда бывают следующие: танкеры морские и речные; баржи морские (лихтеры) и речные.

Танкер – это самоходное судно, корпус которого разделен на отсеки системой продольных и поперечных переборок. Морские баржи (лихтеры) используются для перевозки нефти и нефтепродуктов в тех случаях, когда танкеры не могут подойти непосредственно к причалам для выгрузки или погрузки.

Преимущества водного транспорта:

-сравнительно низкая стоимость перевозок;

-практически неограниченная пропускная способность водных путей;

-возможность доставки нефтепродуктов и нефти в отдаленные районы страны, где нет железных дорог;

Недостатки:

-небольшая скорость водного транспорта;

-сезонность перевозок по речным путям;

-порожние рейсы судов в обратном направлении.

Автомобильный транспорт час то и наиболее эффективно используется в районах, в которые невозможно доставить нефть и нефтепродукты железнодорожным или водным транспортом. Автомобильные перевозки осуществляются в бочках, емкостях, а чаще всего в автомобильных цистернах.

Достоинства автомобильного транспорта:

-быстрота доставки;

-возможность доставки нефти и нефтепродуктов в места, значительно удаленные от водных путей и железной дороги;

-большая маневренность.

Недостатки:

-сравнительно высокая стоимость перевозок;

-значительный расход топлива на собственные нужды;

-ограниченная вместимость автоцистерн и т.д.

Газ транспортируется с помощью магистральных газопроводов.

С проблемой транспорта нефти и газа связана и проблема их хранения. До сих пор основным видом хранилищ нефти и нефтепродуктов являются искусственные резервуары, находящиеся непосредственно на земле или даже опущенные ниже ее уровня. Емкость их бывает различной: от десятков тонн до десятков тысяч тонн. Обычно недалеко от крупных нефтепромыслов и в крупных морских портах сооружаются резервуарные парки. Резервуарные парки различаются по своей емкости — в одном парке таких хранилищ может быть 10—15, в другом несколько десятков

Основной недостаток наземных хранилищ — это большая испаряемость (потери), а также опасность пожара, поэтому, как правило, их строят на значительном удалении oт прочих объектов.

Газ хранится в наземных резервуарах.

Подъезжая к крупным городам — Москве, Киеву можно видеть огромные площади, занятые батареями серебристых баллонов, расположенных штабелями. Это и есть газосборные и распределительные парки. Дело в том, что в городах потребность в газе сезонная, она резко увеличивается осенью и зимой (отопительный сезон) и уменьшается летом. Все эти парки и служат своего рода распределительным механизмом, регулирующим подачу топлива потребителю.

 

Вопрос

Геология нефти и газа

Геология нефти и газа (геология углеводородов, нефтегазовая геология) — прикладной раздел геологии, изучающий образования и скопления углеводородов в недрах земли, с целью научно обоснованного прогноза нахождения залежей нефти и газа, выбора рационального комплекса методов их поиска, разведки, подсчета запасов и оптимального режима разработки.

 

Задачи геологии нефти и газа: изучение вещественного состава углеводородов и вмещающих их пород (геохимия нефти и газа), сопутствующих им вод, форм залегания в недрах земли, условий формирования и разрушения, закономерностей пространственно-временного размещения залежей и месторождений нефти и газа, их генезиса.

 

Главным объектом изучения геологии нефти и газа являются образования и скопления углеводородов. На минеральном уровне это пузырьки углеводородных газов, капли жидких и включения твердых углеводородов в кристаллах, а также пленки вокруг минеральных и полиминеральных зерен. На породном уровне — рассеяные углеводороды и концентрированные скопления в отдельных пластах. На надпородном уровне — это залежи и месторождения, а на литосферном — нефтегазоносные зоны и бассейны, нефтегазоносные пояса и узлы нефтегазонакопления.

 

Геология нефти и газа начала становление как наука в первое двадцатилетие XX века в связи с появлением и распространением двигателя внутреннего сгорания и на начальном этапе накапливала и обобщала опыт поисковых работ.

 

Вопрос

Гидродинамическое несовершенство скважины проявляется в том, что в призабойной зоне пласта с конечной мощностью отсутствует радиальность потока по причине, обусловленной конструкцией забоя или фильтра.

 

Различают два вида несовершенства скважин - несовершенство по степени вскрытия и несовершенство по характеру вскрытия.

 

Несовершенная скважина по степени вскрытия - это скважина с открытым забоем, вскрывшая пласт не на всю мощность, а частично (рис.4.18а).

 

Скважина, хотя и доведённая до подошвы пласта, но сообщающаяся с пластом только через отверстия в колонне труб, в цементном кольце или в специальном фильтре, называется несовершенной по характеру вскрытия пласта (рис. 4.18b).

 

На практике чаще всего встречаются скважины несовершенны как по степени, так и по характеру вскрытия пласта.

 

Дебит G несовершенной скважины чаще всего меньше дебита Gс совершенной, действующей в тех же условиях, что и данная несовершенная скважина. В некоторых случаях (при торпедной или кумулятивной перфорации, когда глубина прострела достаточно велика) может наблюдаться обратная картина. Отношение данных дебитов d характеризует степень несовершенства скважины и называется коэффициентом несовершенства

 

Коэффициент несовершенства зависит от:

 

от относительного вскрытия пласта

от числа отверстий, приходящихся на 1м колонны, размеров и формы отверстий;

от глубины прострела.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНО:

При расчете несовершенных скважин нередко используют понятие приведенного радиуса несовершенной скважины

Это - радиус такой совершенной скважины, дебит которой равняется дебиту данной несовершенной скважины при тех же условиях эксплуатации. Таким образом, вначале находятся приведённые радиусы rпр и дальнейший расчет несовершенных скважин ведется, как для совершенных скважин радиуса rпр.

 

Итак, дебит несовершенной скважины можно определить, если известен коэффициент несовершенства d или приведённый радиус rпр, а также известна соответствующая формула дебита совершенной скважины. Влияние несовершенства скважины на приток при существовании закона фильтрации Дарси можно учесть величиной коэффициента С, основываясь на электрической аналогии.

 

Билет 27

Подготовка нефти на промыслах

 

Подготовка нефти на промыслах - обработка нефти c целью удаления компонентов (вода, минеральные соли, механич. примеси, лёгкие углеводородные газы), затрудняющих её транспортировку и последующую переработку.

 

Hаличие воды в нефти приводит к удорожанию транспортировки в связи c увеличением её объёмов и повышенной вязкостью смеси нефти и воды по сравнению c чистой нефтью. Присутствие минеральных солей в виде кристаллов в нефти и раствора в воде вызывает усиленную коррозию металла оборудования и трубопроводов; механич. примесей - абразивный износ нефтеперекачивающего оборудования и трубопроводов и ухудшение качества получаемых нефтепродуктов. Kроме того, примеси нарушают технол. режим переработки нефти.

Перечисленные причины обуславливают необходимость П. н., к-рая включает

Обезвоживание нефти

Обессоливание нефти

Стабилизацию нефти.

П. н. ведётся на комплексных установках обезвоживания, обессоливания и стабилизации нефти, объединённых в единую технол. схему сбора и подготовки нефти и попутного газа на Нефтяном промысле.

 

 

Поступающая из нефтяных и газовых скважин продукция не представляет собой соответственно чистые нефть и газ. Из скважин вместе с нефтью поступают пластовая вода, попутный (нефтяной) газ, твердые частицы механических примесей (горных пород, затвердевшего цемента).

 

Пластовая вода - это сильно минерализованная среда с содержанием солей до 300 г/л. Содержание пластовой воды в нефти может достигать 80%. Минеральная вода вызывает повышенное коррозионное разрушение труб, резервуаров; твердые частицы, поступающие с потоком нефти из скважины, вызывают износ трубопроводов и оборудования. Попутный (нефтяной) газ используется как сырье и топливо.

 

Технически и экономически целесообразно нефть перед подачей в магистральный нефтепровод подвергать специальной подготовке с целью ее обессоливания, обезвоживания, дегазации, удаления твердых частиц.

 

На нефтяных промыслах чаще всего используют централизованную схему сбора и подготовки нефти. Сбор продукции производят от группы скважин на автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ). От каждой скважины по индивидуальному трубопроводу на АГЗУ поступает нефть вместе с газом и пластовой водой. На АГЗУ производят учет точного количества поступающей от каждой скважины нефти, а также первичную сепарацию для частичного отделения пластовой воды, нефтяного газа и механических примесей с направлением отделенного газа по газопроводу на ГПЗ (газоперерабатывающий завод). Частично обезвоженная и частично дегазированная нефть поступает по сборному коллектору на центральный пункт сбора (ЦПС). Обычно на одном нефтяном месторождении устраивают один ЦПС. Но в ряде случаев один ЦПС устраивают на несколько месторождений с размещением его на более крупном месторождении. В этом случае на отдельных месторождениях могут сооружаться комплексные сборные пункты (КСП), где частично производится обработка нефти. На ЦПС сосредоточены установки по подготовке нефти и воды. На установке по подготовке нефти осуществляют в комплексе все технологические операции по ее подготовке. Комплект этого оборудования называется УКПН - установка по комплексной подготовке нефти.

 

ОТВЕТ НА ВОПРОС № 3

Нефть. Свойсва: Наряду с углеводородами в состав нефти входят вещества, содержащие примесные атомы. Серосодержащие — H2S, меркаптаны, моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также полициклические и т. п. (70—90 % концентрируется в остаточных продуктах —мазуте и гудроне); азотсодержащие — преимущественно гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины (большей частью концентрируется в тяжёлых фракциях и остатках); кислородсодержащие — нафтеновые кислоты,фенолы, смолисто-асфальтеновые и др. вещества (сосредоточены обычно в высококипящих фракциях). Всего в нефти обнаружено более 50 элементов.

Содержание указанных соединений и примесей в сырье разных месторождений колеблется в широких пределах, поэтому говорить о среднем химическом составе нефти можно только условно.

 

Физическо-химические свойства: Нефть — жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до тёмно-бурого (почти чёрного) цвета (хотя бывают образцы даже изумрудно-зелёной нефти). Средняя молекулярная масса 220—300 г/моль (редко 450—470). Плотность 0,65—1,05 (обычно 0,82—0,95) г/см3; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжёлой. Плотность нефти, как и других углеводородов, сильно зависит от температуры и давления. Температура кристаллизации от −60 до + 30 °C; зависит преимущественно от содержания в нефти парафина (чем его больше, тем температура кристаллизации выше) и лёгких фракций (чем их больше, тем эта температура ниже). Вязкость изменяется в широких пределах (от 1,98 до 265,90 мм2/с для различных не́фтей, добываемых в России), определяется фракционным составом нефти и её температурой (чем она выше и больше количество лёгких фракций, тем ниже вязкость), а также содержанием смолисто-асфальтеновых веществ (чем их больше, тем вязкость выше). Удельная теплоёмкость 1,7—2,1 кДж/(кг∙К); удельная теплота сгорания (низшая) 43,7—46,2 МДж/кг; диэлектрическая проницаемость 2,0—2,5. Нефть — легковоспламеняющаяся жидкость; температура вспышки от −35[5] до +121 °C (зависит от фракционного состава и содержания в ней растворённых газов). Нефть растворима в органических растворителях, в обычных условиях не растворима в воде, но может образовывать с ней стойкие эмульсии. В технологии для отделения от нефти воды и растворённой в ней соли проводятобезвоживание и обессоливание.

 

Газ. Свойства: Природные газы подразделяют на три группы:

1. газы, добываемые из чисто газовых месторождений, представляют собой сухой газ без тяжелых углеводородов;

2. газы, добываемые из нефтяных месторождений вместе с нефтью, представляют собой смесь сухого газа с газообразным бензином и пропан – бутановой фракцией;

3. газы, добываемые из конденсатных месторождений, представляют собой смесь сухого газа и конденсата.

Природные газы состоят преимущественно из предельных углеводородов, но в них встречаются также сероводород, азот, углекислота, водяные пары.Газы, добываемые из чисто газовых месторождений, состоят в основном из метана. Основную часть природного газа составляет метан (CH4) — до 98 %. В состав природного газа могут также входить более тяжёлыеуглеводороды — гомологи метана:

1. этан (C2H6),

2. пропан (C3H8),

3. бутан (C4H10),

а также другие неуглеводородные вещества:

1. водород (H2),

2. сероводород (H2S),

3. диоксид углерода (СО2),

4. азот (N2),

5. гелий (Не).

Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Чтобы можно было определить утечку по запаху, в газ добавляют небольшое количество веществ, имеющих сильный неприятный запах (т. н. одорантов). Чаще всего в качестве одоранта применяетсяэтилмеркаптан.

Для облегчения транспортировки и хранения природного газа его сжижают, охлаждая при повышенном давлении.

 

Физическо-химические свойства: Ориентировочные физические характеристики (зависят от состава; при нормальных условиях, если не указано другое)

Плотность:

1. от 0,7 до 1,0 кг/м3 (сухой газообразный);

2. 400 кг/м3 (жидкий).

3. Температура самовозгорания: 650 °C;

4. Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом от 4 % до 16 % объёмных;

5. Удельная теплота сгорания: 28—46 МДж/м3 (6,7—11,0 Мкал/м3);

6. Октановое число при использовании в двигателях внутреннего сгорания: 120—130.

7. Легче воздуха в 1,8 раз, поэтому при утечке не собирается в низинах, а поднимается вверх.

 

Вода. Свойства: Вода (Н2О) – это окись водорода, она является наиболее важным и распространенным веществом, в природе не существует чистой воды, в ней обязательно содержатся какие-либо примеси, чистая вода не имеет вкуса и запаха, прозрачна, ее получают в процессе перегонки, после этого она называется дистиллированной. В водных растворах подавляющее большинство солей существует в виде ионов. В природных водах преобладают три аниона (гидрокарбонат HCO3-, хлорид Cl- исульфат SO42-) и четыре катиона (кальций Ca2+, магний Mg2+, натрий Na+ и калий K+) - их называют главными ионами. Хлорид-ионы придают воде солёный вкус, сульфат-ионы, ионы кальция и магния - горький, гидрокарбонат-ионы безвкусны. Они составляют в пресных водах свыше 90-95 %, а в высокоминерализованных - свыше 99 % всех растворенных веществ. Обычно нижним пределом концентрации для главных ионов считают 1 мг/л, поэтому в ряде случаев, например для морских и некоторых подземных вод, к главным компонентам можно отнести также Br-, B3+, Sr3+ и др. Отнесение ионов K+ к числу главных является спорным. В подземных и поверхностных водах эти ионы, как правило, занимают второстепенное положение. Только в атмосферных осадках ионы K+ могут играть главную роль.

 

Физико-химические свойства: Вода - уникальный растворитель. Она растворяет больше солей и прочих веществ, чем любая другая жидкость. Воду очень трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода - химически стойкое вещество. Вода окисляет почти все металлы и разрушает даже самые твердые горные породы. Пресная вода замерзает не при температуре наибольшей плотности (4 гр. С), а при 0 гр.С. Вода обладает способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. У воды очень высокая скрытая теплота плавления льда (79 кал/г) и испарения (539 кал/г при 100 гр. С), т. е. она поглощает значительное количество дополнительной теплоты при неизменности температуры в процессе замерзания и при кипении. Удельная теплоемкость воды выше, чем у большинства веществ (кроме водорода и аммиака): при 100 гр. С=0,487 кал/г- град, а при 15 гр. С=1,000 кал/г град. Плавление льда сопровождается увеличением его удельной теплоемкости почти вдвое.

 

Вопрос 15 Механизированная добыча (механизированный лифт) применяется в тех случаях, когда давление в нефтяном коллекторе снижается настолько, что уже не может обеспечивать экономически оптимальный отбор из скважины за счет природной энергии.

 

Насосные или механизированные способы добычи нефти и газа:

1. Глубинные с приводом от станков качалок (НГН)

Штанговые насосы(невставные с захватным штоком) представляют собой насосы со всасывающим и нагнетательным клапанами, в качестве вытеснителн выступает полый плунжер, подвижно соединенный с захватным штоком. В полом плунжере располагается захватный шток, который открывает отверстие наконечника при ходе плунжера вниз, а приподъеме плунжера, соединенного со штангой через переводник, закрывает это отверстие, обеспечивая этим процесс нагнетания.

Насосы подразделяются на вставные (ранее называюсь типа НГВ) и невставные (ранее назывались типа НГН).

 

2. Электроцентробежные (ЭЦН)