Внутрипромысловый сбор нефти и газа

Продукция нефтяных скважин представляет собой сложную смесь, состоящую из нефти, газа и воды, взвешенных веществ и иногда песка и других частиц. Эта продукция, поднятая на по­верхность через рассредоточенные, но площади месторождения скважины, должна быть собрана и подготовлена для дальнейшего транспорта по магистральным нефтепроводам или железнодорож­ным или водным путем до нефтеперерабатывающих заводов.

  Под системой сбора нефти, газа и воды на нефтяных месторождениях понимают все обо­рудование и систему трубопроводов, построенные для сбора продукции отдельных скважин и доставки ее до центрального пункта подготовки нефти, газа и воды (сокращенно ЦППН).

   Единой универсальной системы сбора нефти, газа и воды не существует, так как каждое месторождение имеет свои особен­ности: природно-климатические условия, сетку размещения сква­жин, способы и объемы добычи нефти, газа и воды, физико-хими­ческие свойства пластовых жидкостей и т. д. В зависимости от конкретных условий, они должны обеспечивать возможность осуществления следующих операций:

1) измерения продукции каждой скважины или, в случае не­обходимости, группы скважин данного участка;

2) транспорта продукции скважин под давлением, имеющимся на устье скважин, до ЦППН, а при недостаточном давлении — с использованием насосов на промежуточных сборных пунктах (ПСП) или дожимных насосных станциях (ДНС);

3) сепарации нефти от газа и транспорта газа до пункта его подготовки или до потребителя, а в случае применения газлифтного способа добычи — обратного транспорта газа до газлифтных скважин;

4) отделения до установок подготовки нефти свободной воды из продукции скважин в случае добычи высокообводненных нефтей;

5) отделения продукции некоторых скважин в случае неже­лательности ее смешения с продукцией остальных скважин;

6) подогрева продукции скважин в случае невозможности ее сбора и транспорта при обычных температурах.

В общем виде схема сбора нефти и газа представлена на рис. 14. Продукция скважин поступает на установку 5 для изме­рения дебита каждой отдельной скважины, далее на промежуточ­ный сборный пункт или дожимную насосную станцию 8, откуда направляется на центральный пункт сбора и подготовки нефти, газа и воды 9. Из центрального пункта сбора и подготовки нефти, газа и воды подготовленная нефть перекачивается в товарные резервуары нефтепроводных управлений для дальнейшего транс­порта. Газ после соответствующей подготовки поступает по газо­проводу 11 к потребителю или по газопроводу 10 обратно на ме­сторождение для подачи в газлифтные скважины. Отделившаяся на ЦППН пластовая вода после

Рис. 14. Принципиальная схема сбора нефти, газа и воды:

1 — скважины, дающие безводную нефть; 2 — скважины, дающие обводненную нефть (или содержащую сероводород); 3,4 — выкидные линии; 5 — установка для измерения дебита скважины; 6, 7 — нефтегазосборные коллекторы; 8 — ПСП или ДНС; 9 — ЦППН; 10,11 — газопроводы подачи газа на газлифт или потребителю; 12 и 13 — нефть в магистральный нефтепровод, соответственно не содержащая и содержащая Н₂S; 14 — водовод

подготовки по водоводу 14 закачивается в продуктивные пласты или поглоща­ющие горизонты.

Трубопроводы 3 или 4, прокладываемые на месторождении от скважин до установок для измерения продукции скважин, обычно называются выкидными линиями, а трубопроводы 6 и 7 от установок для измерения продукции скважин до ПСП или ДНС и от них — до ЦППН- нефтегазозборными коллекторами. В настоящее время на нефтяных месторождениях в основном применяются однотрубные системы сборов, при которых продукция скважин по выкидным линиям поступает на установку измерения, а оттуда по одному нефтегазосборному кол­лектору — до ЦППН. Помимо однотрубных систем сбора приме­няются двухтрубные, когда или на установке измерения или на ДНС от нефти отделяется газ и по отдельному трубопроводу подается на ЦППН.

На некоторых месторождениях осуществляется раздельный сбор продукции безводных и обводненных скважин. В этом слу­чае продукция безводных скважин, не смешиваясь с продукцией обводненных скважин, поступает на ЦППН. Так же раздельно собирают продукцию скважин, если нежелательно смешение нефти разных горизонтов, например не содержащих и содержащих сероводород. Продукция обводненных скважин или продукция, которую нежелательно смешивать, по отдельным выкидным ли­ниям 4 и нефтегазосборным коллекторам 7 транспортируется до ЦППН.

Ко всем существующим системам сбора нефти и газа предъяв­ляется также одно из важнейших требований — предупреждение потерь легких фракций нефти. Для выполнения этого условия необходима полная герметизация системы, начиная от скважины на всем пути до ЦППН. Наиболее полно это условие соблюдается в напорных однотрубных системах сбора, когда продукция сква­жин за счет давления на устье транспортируется до ЦППН. За последние годы однотрубные напорные герметизированные си­стемы сбора нефти, газа и воды получили наибольшее распростра­нение на нефтяных месторождениях страны. Однако на больших по площади месторождениях не всегда возможно доставить про­дукцию скважин на ЦППН без применения промежуточных на­сосных станций. В этом случае на удаленных площадях строят дожимные насосные станции, и система сбора состоит как бы из двух частей: напорной герметизированной однотрубной (до ДНС) и напорной герметизированной двухтрубной (с раздельным транс­портом нефти и  газа до ЦППН).

Кроме того, в последние годы наметилась тенденция к укруп­нению пунктов подготовки нефти, продукция с нескольких нефтяных месторождений (или залежей) поступает на подготовку в один центральный пункт, построенный на одном из месторожде­ний (обычно на самом крупном). При этом на остальных месторо­ждениях строят лишь дожимные насосные станции, обеспечива­ющие подачу продукции скважин до ЦППН.

Наряду с перечисленными выше напорными герметизирован­ными системами сбора нефти и газа на нефтяных месторождениях также встречаются открытые самотечные системы с использованием индивидуальных трапно-замерных установок для измерения продукции скважин. Постепенно они заменяются напорными герметизированными системами.

Системы сбора нефти, газа и воды непрерывно совершен­ствуются.

Эти усовершенствования в основном направлены на сниже­ние капиталовложений, эксплуатационных затрат, а также на предотвращение потерь нефти и газа.

Рассмотрим основные системы сбора нефти и газа, получившие наибольшее распространение на нефтяных месторождениях нашей страны.

  Напорная однотрубная система Бароняна — Везирова

Система сбора нефти и газа на нефтяных месторождениях, предложенная в 1946 г. инженерами Ф. Г. Бароняном и С. А. Везировым, была первой системой, предусматривающей герметиза­цию сбора нефти, газа и воды. Она относится к группе напорных систем. Герметизация в ней достигается тем, что вся продукция скважин под давлением на устье 0,4—0,5 МПа (4—5 кгс/см²), независимо от способа эксплуатации (фонтанный, компрессорный, насосный), направляется по выкидным линиям на групповые замерные установки и далее в общие сборные коллекторы и на

сборный пункт. Групповая установка обычно обслуживает до восьми скважин.

Продукцию фонтанных скважин 1 (рис. 15), имеющих на устье давление свыше 0,6 МПа (6 кгс/см²), предварительно пропускают через сепараторы (трапы) 2 высокого и среднего или только сред­него давления, откуда жидкость поступает в групповую замерную установку 5 и далее на сборный пункт. Газ из трапов 2 направ­ляется по газопроводу высокого или среднего давления на газо­диспетчерский пункт или в газораспределительную будку для подачи в газлифтные скважины или на газобензиновый завод (ГБЗ).

Затрубный газ от глубиннонасосных скважин при помощи подвесных компрессоров подается в выкидные продуктопроводы или его сбор осуществляется вакуум-компрессорами 12.

На сборном пункте продукция скважин поступает в сепара­торы 7 для отделения нефти от газа. Последний, пройдя через осушитель б, подается к компрессорам высокого давления 13 для

сжатия и последующего нагнетания в компрессорные скважины, а избыток газа направляется потребителю. Для отделения конден­сата после компрессора высокого давления газ пропускается через сепаратор 10. Жидкость из сепараторов 7 на сборном пункте поступает в го­ризонтальные отстойники 8, где от нефти отделяются вода, песок и механические примеси. Отсюда нефть перетекает в сборные ре­зервуары 9, где окончательно отстаивается. Для предотвращения потерь нефти от испарения в горизонталь­ных отстойниках и сборных резервуарах газовое пространство последних соединено с приемной линией вакуум-компрессора 12.

Рис. 15. Система сбора нефти и газа Бароняна — Везирова:

1 — фонтанная скважина высокого давления; 2 — сепаратор высокого давления; з — станок-качалка; 4 — компрессорная скважина; 5 — групповая замерная установка; 6 — осушитель газа; 7 — сепаратор; 8 — горизонтальные отстойники; 9 — сборные резервуары для нефти; 10 — газовый сепаратор; 11 — песколовка; 12 — вакуум-компрес­соры; 13 — компрессоры высокого давления

Вода вместе с песком из отстойников сбрасывается в песко­ловку 11 для осаждения песка, а из песколовки по лоткам направ­ляется в нефтеловушку (на рисунке не показана), где из воды улавливается остаточная нефть. Из нефтеловушки вода поступает в канализацию, а уловленная нефть перекачивается в горизон­тальные отстойники и далее вместе с остальной нефтью поступает в сборные ревервуары. Из сборных резервуаров нефть подается на обезвоживающую установку, если в этом есть необходимость, или же откачивается насосами в товарный парк либо непосред­ственно на нефтеперерабатывающий завод.

Система Бароняна—Везирова позволяет герметизировать сбор нефти и газа до резервуаров сборного пункта.