foto1
foto1
foto1
foto1
foto1

Добыча нефти и газа

Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!

Анализ работы напорных водоводов системы ППД

По состоянию на 01.01.97г.,  согласно промысловым данным, на месторождении эксплуатируется порядка 37 км высоконапорных водоводов. Показатели обустройства системы ППД высоконапорными водоводами представлены в таблице 4.5. Принципиальная схема высоконапорных водоводов представлена на «Технологической схеме ППД »

Таблица  4.5. Показатели обустройства системы ППД  высоконапорными водоводами

 

Типоразмер водовода, мм

Число труб, шт.

Общая длина водоводов, м

114 х 10

18

15817

114 х 12

2

1742

168 х 16

6

8414

219 х 18

5

5346

273 х 22

4

6189

ИТОГО:

35

37508

 

Техническое состояние высоконапорных водоводов систем ППД зависит от многих факторов, таких как: срок эксплуатации водоводов, коррозионной активности перекачиваемых  вод (тип воды: пресной, сточной, сеноманской и их смесей), типоразмеров труб, из которых построены водоводы, давления закачки воды. Определение допустимого давления высоконапорных водоводов рассчитывалось в соответствии с РД 39-01480-70-025 ВНИИ-86 «Методика анализа и проектирования параметров систем ППД на действующих и новых месторождениях Западной Сибири» по формуле:

 

             (T – V × t) × 200 × 0.4 × q

Pдоп.= ––––––––––––––––––––––––     ,                                                  (4.1.)

           1.25 × D – 2 × (T – V × t) ×  10

 

где  Pдоп. – допустимое давление эксплуатации трубы, МПа;

T– толщина стенок труб нового водовода, мм;

V– скорость коррозии, мм/год;

 t– срок службы водовода, год;

q– временное  сопротивление разрыву, кг/мм²

D– наружный   диаметр, мм.

 

После расчета допустимого давления  эксплуатации трубы данная величина сравнивается с фактическим давлением нагнетания и делается вывод о надежности трубопровода. Скорость коррозии металла труб в сеноманской воде принята по данным лаборатории коррозии  института СургутНИПИнефть – 0,679 мм/год,   временное   сопротивление разрыву – 42 кг/мм²  (для стали марки Ст.20, из которой изготовлено большинство труб, применяемых для строительства высоконапорных водоводов).

Результаты расчетов по допустимым давлениям (табл. 4.6.) показали, что все построенные высоконапорные водоводы могут эксплуатироваться при давлении нагнетания до 18,0 МПа, практически 70%  высоконапорных водоводов способны работать при давлении до 19 МПа.

Следовательно, уже в настоящее время у 30% высоконапорных водоводов исчерпан лимит надежности, и они находятся в «опасной зоне», что может в любое время привести к интенсивному росту их порывов с соответствующими последствиями. Расчет объемов реконструкции водоводов (табл. 4.7.) проводился при условии поддержания фактического давления закачки на фактическом  уровне и использовании для закачки сеноманской воды.

 

Таблица  4.6. Распределение протяженности напорных водоводов по максимально допустимому рабочему давлению

Фактическое давление нагнетания, МПа

Протяженность водоводов, м/ % от общей длины при максимально допустимом давлении,  МПа

18,0

19,0

20,0

21,0

22,0

18,5

37508,0

26143,0

24467,0

22168,0

17498,0

100,0

69,70

65,23

59,10

46,65

Итого по месторождению

37508,0

26143,0

24467,0

22168,0

17498,0

100,0

69,70

65,23

59,10

46,65

 

        Таблица 4.7. Объем реконструкции высоконапорных водоводов системы ППД при поддержании давления нагнетания на фактическом уровне

Водоводы, фактически построенные

Водоводы, подлежащие  реконструкции

Типоразмер водовода, мм

Длина, м

Год реконструкции

Типоразмер водовода, мм

Длина, м

114,0 х 10,0

15817,0

1996

114,0 х 10,0

1209,0

114,0 х 12,0

1742,0

Итого

 

1209,0

168,0 х 16,0

8414,0

1997

114,0 х 10,0

5821,0

219,0 х 18,0

5346,0

Итого

 

5821,0

273,0 х 22,0

6189,0

1999

114,0 х 10,0

370,0

 

 

 

219,0 х 18,0

1680,0

 

 

 

273,0 х 22,0

2655,0

 

 

Итого

 

4605,0

 

 

2000

168,0 х 16,0

1075,0

 

Продолжение таблицы 4.7.

 

 

 

219,0 х 18,0

1676,0

 

 

Итого

 

2751,0

Итого

37508,0

 

 

14486,0

 

Расчеты показали, что при имеющихся условиях эксплуатации (давлении нагнетания и типу используемой воды)  к 2000 году порядка 39% напорных водоводов, эксплуатируемых в настоящее время, требуют ремонта.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что напорные трубопроводные сети системы ППД месторождения находятся в удовлетворительном состоянии, но, в скором времени потребуется проведение определенных мероприятий по поддержанию части их в рабочем состоянии.

 

Технологическая  работа КНС

 

Тип насосов кустовых насосных станций определяется в зависимости от проектного устьевого давления нагнетательных скважин и гидравлических сопротивлений в напорных водоводах и обвязки КНС. Исходя из имеющейся информации о коллекторских параметрах пласта АС12 давление нагнетания , для обеспечения проектной нормы закачки, должно составлять порядка 18,0 МПа. Пласты АС10, АС11 имеют несколько лучшие показатели проницаемости поэтому можно ожидать, что для них потребуется меньшее давление нагнетания, однако с малым объемом информации о коллекторских свойствах пластов по всей территории месторождения следует рекомендовать при проектировании обустройства предусмотреть на месторождении единую высоконапорную систему ППД с насосами ЦНС 180-1900 и с напорными водоводами, рассчитанными на давление 20,0 МПа. Если в процессе эксплуатации выяснится, что для части скважин пластов АС10 и АС11 требуется меньшее давление нагнетания, то регулировать его рекомендуется регуляторами расхода, а при их отсутствии штуцерами из износостойкого материала, возможность установки которых следует предусмотреть в блок - гребенках кустов.

  В целях контроля за технологическими параметрами работы оборудования системы ППД следует установить средства учета закачиваемой воды на приеме каждой КНС и на выкиде каждого насосного агрегата, на каждом напорном водоводе в помещении распределительной гребенки КНС и на устьях всех нагнетательных скважин.

Общая характеристика объекта следующая:           

 - проектировал: Гипротюменьнефтегаз , СибНИПИ газстрой , г. Тюмень.

 - проектная мощность на 1998г 3000-4800 м3/сут.          

 Кустовая насосная станция Приобского месторождения (рис.4.13.) предусмотрена “Проектом разработки первоочередного участка Приобского нефтяного  месторождения”, предназначена для поддержания пластового давления, путем закачки рабочего агента в пласт.      

Технологический режим работы КНС:

 -  в работе агрегат ЦНС 180-1900;

 - давление на приеме Рпр = 0,5-8,0 МПа;

 - давление масла Рм = 0,5-1,5 МПа;

 - давление на выкиде Рв = 150-230 МПа;

 - нагрузка электродвигателя 80-110 А;

 - суточная закачка 3000 – 4800 м3/сут.

         Режим работы водозаборных скважин на  кусту № 1                         

   В работе:           скв. 2 “В”  УЭЦ 2000х450

                              скв. 6 “В”  ЭЦН 400х350

                              скв. 4 “В”  ЭЦН 1000х600

  В резерве:          скв. 1 “В”  ЭЦН 400х350    

                              скв. 3 “В”  УЭЦ 2000х450

На Приобском месторождении сеноманский горизонт - очень плохой источник воды для заводнения, так как вода насыщена метаном и отличается высоким уровнем растворенных твердых веществ. Это отрицательно сказывается на межремонтном периоде работы насосов ЦНС-180-1900, а также на призабойной зоне нагнетательных скважин. Для удаления механических примесей в сеноманской воде на КНС используются гидроциклоны и булиты -  отстойники.

Рабочий агент ( сеноманская вода ) с помощью погружных насосов типа УЭЦП и ЭЦН подается по приемному водоводу диаметром 325 мм при давлении 1,5-4,5кг/см2. Вода вначале проходит через два последовательно соединенных гидроциклона, где происходит частичное отделение механических примесей, песка. Затем рабочий агент поступает в булиты, где происходит выпадение в осадок мехпримесей и сепарация газа. Контроль за

уровнем жидкости и газовой шапки булитов ведется с помощью уровнемеров ОМИV, световая сигнализация находится в операторной. Отделившийся газ направляется на факел КНС. Жидкость из булитов поступает на прием насоса. Давление на приеме колеблется от 0,5  до 8,0 кг/см2 и контролируется манометрами ЭКМ.

При изменении давления на приемном или выкидном трубопроводе предусмотрено автоматическое отключение насосов и срабатывание звуковой сигнализации. Минимальное давление на приеме 0,5кг/см2. На выкидном трубопроводе минимальное рабочее давление 150,0 кг/см2. Расход воды осуществляется счетчиком воды ультрозвуковым (СВУ), который устанавливается на выкидной линии насоса. Также предусмотрена защита насосных агрегатов  по перегреву гидропяты и подшипников с помощью датчиков температуры. При температуре большей или равной 70°С происходит автоматическое отключение насосов, с включением световой и звуковой сигнализации. 

Ежедневно осадок в виде песка и других твердых частиц, накопившихся в булитах - отстойниках методом интенсивной промывки, удаляется в амбар-отстойник.

На процедуру промывки гидроциклонов и булитов используется ежедневно 80 м3 воды (2400 м3/месяц). Два раза в месяц специалистами химико-аналитической лаборатории на Приобском месторождении производится отбор проб сеноманской воды на выкиде насосов УЭЦП и ЭЦН на содержание мехпримесей (КВЧ).

По результатам исследования произведен расчет, который показывает, что ежемесячно из продуктивных пластов выносится 3,3 тонны песка.

Ежедневно после отстоя стоки с помощью насоса подаются на прием КНС и далее в систему ППД. В случае поломки насоса откачка производится агрегатом ЦА-320 .

На Приобском месторождении существует и КНС-1А. Пресная вода из карьера при помощи плавучей насосной станции (ПНС), расположенной на карьере, подается на прием насосов КНС-1А и далее закачивается в нагнетательные скважины. Технологическая схема ПНС приведена на рисунке 4.14.

Земляной амбар отстойник выполнен с водонепроницаемым замком из суглинков. Емкость амбара (1500м3) принята из расчета накопления песка за период закачки сеноманской воды в систему ППД до 2000 года ( проект 4519 “ Пробная эксплуатация Приобского месторождения” том 1 стр. 55 ) .Земляной амбар помимо функций отстойника мехпримесей выполняет роль резервного водоема с запасами воды на случай аварийной остановки насосов УЭЦП, а также насосов ЦНС-180-1900.

При аварийной остановке насосов в холодное время года , во избежании замерзания системы ППД, с помощью агрегатов ЦА-320 и запаса воды в земляном амбаре система ППД поддерживается в рабочем состоянии.

Для сбора утечек рабочего агента через сальниковые уплотнения смонтированы дренажные линии, подведенные к дренажной емкости объемом


 

(16м3), которая закопана в грунт. Контроль за уровнем в дренажной емкости осуществляется при помощи поплавка , в котором встроен флажок. Откачка жидкости из дренажной емкости осуществляется дренажным насосом ЦНС60-268 на прием насоса ЦНС 180-1900. В таблице 4.9. приведены показатели работы насосных агрегатов КНС.                  

Общая схема трубопроводов БКНС-1, БКНС-1А изображена на рисунке 4.15.

 

Таблица  4.8. Показатели работы насосных агрегатов кустовой насосной станции

 

№ КНС,  тип насосов

ЦНС 180-1900

1991

1992

1993

1994

1995

1996

Годовой объем закачки, тыс.м3

21,0

100,0

35

19,0

40,0

78,5

 Дифференциальное давление насосов, МПа

18,7

18,7

18,8

17,8

17,9

18,2

Средняя производительность насосов (факт), м3/ч

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

Номенальная производительность насосов, м3/ч

79,29

79,29

77,75

92,12

92,12

86,64

Коэффициент эксплуатации насосных агрегатов, доли ед.

0,456

0,463

0,497

0,491

0,467

0,463

Коэффициент технического использования насосных агрегатов, доли ед.

0,911

0,926

0,993

0,982

0,934

0,925

Максимальные возможности производительности, при Кт.и.=0,75 и производительности  насосов

-          фактическое;

-          номинальное

1314,0

2355,9

1314,0

2355,9

1314,0

2335,6

1314,0

2524,5

1314

2524,5

1314,0

2452,5

 
   

Рис. 4.15.Технологическая схема БКНС-1, БКНС-1А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Статистика



Яндекс.Метрика