Дипломная работа: Выполнение работ по поддержанию пластового давления

2. ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1. Технологическая схема поддержания пластового давления
Система ППД представляет собой комплекс технологического оборудования необходимый для подготовки, транспортировки, закачки рабочего агента в пласт нефтяного месторождения с целью поддержания пластового давления и достижения максимальных показателей отбора нефти из пласта.

Система ППД должна обеспечивать:

- необходимые объемы закачки воды в пласт и давления ее нагнетания по скважинам, объектам разработки и месторождению в целом в соответствии с проектными документами;

- подготовку закачиваемой воды до кондиций (по составу, физико-химическим свойствам, содержанию механических примесей, кислорода, микроорганизмов), удовлетворяющих требованиям проектных документов;

- проведение контроля качества вод системы ППД, замеров приемистости скважин, учета закачки воды как по каждой скважине, так и по группам, пластам и объектам разработки и месторождению в целом;

- герметичность и надежность эксплуатации системы промысловых водоводов, применение замкнутого цикла водоподготовки и заводнения пластов с использованием сточных вод;

- возможность изменения режимов закачки воды в скважины, проведения ОПЗ нагнетательных скважин с целью повышения приемистости пластов, охвата пластов воздействием заводнения, регулирование процесса вытеснения нефти к забоям добывающих скважин.

Система ППД включает в себя следующие технологические узлы (рисунок 8).

- систему нагнетательных скважин;

- систему трубопроводов и распределительных блоков (ВРБ);

- станции по закачке агента (БКНС), а также оборудование для подготовки агента для закачки в пласт.



Рисунок 4. Принципиальная схема системы ППД

Можно выделить следующие принципиальные системы ППД:

а) автономную систему, когда объект закачки (насосная станция) обслуживает одну нагнетательную скважину и располагается в непосредственной близости от нее

;

б) централизованную систему, когда насосная станция обеспечивает закачку агента в группу скважин, расположенных на значительном удалении от насосной станции.

В свою очередь централизованная система ППД подразделяется на групповую (см. рисунок 5) и лучевую (см. рисунок 6).

При групповой системе несколько скважин снабжаются одним нагнетательным трубопроводом; разновидностью групповой системы является применение распределительных пунктов (РП). В этом случае группа скважин подключается непосредственно к РП.



Рисунок 5. Централизованная групповая система ППД

При лучевой системе от насосной станции к каждой нагнетательной скважине подводится отдельный нагнетательный водовод.

Всем системам ППД должны быть присущи следующие общие положения:

а) строительство должно осуществляться в порядке очередности ввода мощностей по добыче нефти;

б) производительность системы должна обеспечивать потребность в рабочем агента;

в) должна быть предусмотрена маневренность и гибкость системы;

г) обслуживание должно быть удобным;

д) должна быть достигнута максимальная автоматизация.

Рассмотрим компоненты технологических схем ППД.



Рисунок 6. Централизованная лучевая система ППД

Автономная система включает в себя (см.рисунок 7) водозаборное сооружение 1, станцию 2 подъема, нагнетательную насосную станцию 3, нагнетательную скважину 4.

Водозаборное сооружение является источником водоснабжения: здесь осуществляется добыча воды для целей закачки в пласт.

Водозаборы подразделяются на:

а) подрусловые;

б) открытые;

Подрусловые водозаборы подразделяются на напорные и сифонные.



Рисунок 7. Основные компоненты автономной системы ППД

1-водозоборная скважина; 2-станция 2 подъема; 3-нагнетательная насосная станция; 4-нагнетательная скважина

В подрусловых водозаборах вдоль русла рек бурятся подрусловые скважины глубиной 12-15 м до водоносного горизонта. Подъем воды производится спускаемым в скважину артезианским турбинным насосом типа АТН-8, АТН-10 или электропогружным насосом.

Рисунок 8. Оборудование подрусловой напорной скважины

В артезианских насосах электропривод устанавливается на поверхности и приводит в действие насос вертикальным валом. Привод устанавливается в бетонной шахте глубиной 3,5 м и диаметром до 5 м, а насос спускается в скважину



Рисунок 9. Обордование сифонного водозабора

1-сифонная скважина; 2-вакуумнассо; 3-вакуум-котел; 4-насос

В сифонных водозаборах откачка воды из скважин 1 производится под действием вакуума, создаваемого специальными вакуум-насосами 2 в вакуум-котле 3, и откачка поступающей в них воды насосами 4 на насосную станцию 2 подъема или объекта закачки.

В открытых водозаборах насосный агрегат устанавливается вблизи водоисточника и откачивает из него воду на объект закачки (см. рисунок 10).

Могут применяться заглубленные насосные станции с расположением насосов ниже уровня реки. В последующие году все большую долю в закачиваемой в пласт воде занимают сточные воды, которые проходят очистку на специальных сооружениях и ими же откачиваются на объекты закачки. При этом водозаборы из схемы исключаются.



Рисунок 10. Открытый водозабор

1-водоисточник; 2-приеный трубопровод; 3-здание насосной станции; 4-насос; 5-привод

Централизованная система закачки.

Включает в себя (см. рисунок 11) водозабор 1, станцию 2 подъема 2, кустовую нагнетательную насосную станцию 3 и нагнетательные скважины 4.

Кустовая насосная станция (КНС) представляет собой специальное сооружение, выполненное из бетона или кирпича, в котором размещается насосное и энергетическое оборудование, технологическая обвязка, пусковая и регулирующая аппаратура.

В последние годы получили распространение блочные КНС, которые изготавливаются на заводах в виде отдельных блоков и доставляются к месту монтажа в собранном виде.



Рисунок 11. Обордование централизованной системы ППД

1-водозаборная скважина; 2-станция 2 подъема; 3-кустовая насосная станция; 4-нагнетательная скважина

2.2. Система трубопроводов системы поддержания пластового давления
К трубопроводам системы поддержания пластового давления относятся:

- нагнетательные линии (трубопровод от ВРБ до устья скважины); - водоводы низкого давления (давление до 2 МПа);

- водоводы высокого давления (в водоводах высокого давления нагнетание воды осуществляется насосными агрегатами);

- резервуарный парк;

- внутриплощадочные водоводы (водоводы площадочных объектов).

Транспортируемой продукцией трубопроводов является агрессивная смесь вод, содержащая: механические примеси, серу, кальцит и другие вредные вещества.

Технологии сбора и транспорта продукции.

Подача воды на блочные кустовые насосные станции (БКНС) осуществляется из нескольких источников:

- по водоводам низкого давления подается пластовая вода (УПСВ и ЦППН (ЦПС));

- по водоводам низкого давления подается вода из водозаборных скважин;

- из открытых водоемов по водоводам низкого давления подается пресная вода.


Рисунок 12. Кольцевая (а) и лучевая (б) водораспределительные системы

1 - водоочистная станция; 2 - магистральный водовод; 3 - водовод высокого давления; 4 - нагнетательная линия; 5 - колодец; 6 - нагнетательные скважины; 7 - подводящие водоводы; 8 - подземные резервуары чистой воды; 9 - кустовая насосная станция; 10 – перемычка

Из БКНС рабочий агент (вода) через водораспределительные блоки (ВРБ) по водоводам высокого давления и нагнетательным линиям скважин подается для закачки в пласт с целью поддержания пластового давления [20].

Основные технологические параметры.

Конструкция промысловых трубопроводов (диаметр, толщина стенки), способ их прокладки, материал для их изготовления определяются проектной организацией и обеспечивают:

- безопасную и надежную эксплуатацию;

- промысловый сбор и транспорт вод системы ППД в нагнетательные скважины; - производство монтажных и ремонтных работ;

- возможность надзора за техническим состоянием водоводов;

- защиту от коррозии, молний и статического электричества;

- предотвращение образования гидратных и других пробок.



Рисунок 13. Таблица рабочего давления в трубопроводах системы ППД
2.3. Насосные станции и установки для закачки воды.

Существующие конструкции нагнетательных скважин предусматривают закачку воды через насосно-компрессорные трубы, спускаемые с пакером и якорем (рисунок 14).

Оборудование нагнетательных скважин включает:

- наземное оборудование - нагнетательная арматура, обвязка устья скважины.

- подземное оборудование - насосно-компрессорные трубы, пакер.

Вода от блока гребенок (высоконапорного водовода) подаётся через нагнетательную линию скважины и тройник устьевой арматуры в НКТ и по ним поступает в пласт. Расход закачиваемой в нагнетательную скважину технологической жидкости регулируется штуцером. Выбор параметров НКТ осуществляют исходя из условий механической прочности и допустимых потерь напора при закачке. Для контроля процесса нагнетания воды арматура скважины оборудуется вентилями с манометрами.