Очистка промысловых вод для системы поддержания пластового давления на Федоровском месторождении

2.2 Расчёт системы ППД

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

Суточная добыча нефти из пласта Q_н¹ = 311,4 т;

Суточная добыча воды из пласта Q_в = 404,2 т;

Объемный коэффициент нефти b_н = 1,18;

Коэффициент растворимости газа в нефти б = 7,7 м³/м³;

Суточная добыча газа V_г = 91970 м³;

Плотность нефти с = 863 кг/м³;

Коэффициент сжимаемости газа z = 0,88;

Пластовое давление Р_пл = 7,45 МПа;

Пластовая температура Т_пл = 316 К;

Атмосферное давление Р₀ = 0,1 МПа;

Проницаемость пласта для воды k = 0,2*10^-12 м²;

Эффективная мощность пласта h = 10 м;

Перепад давления на забое ДР = 5 МПа;

Коэффициент гидродинамического совершенства скважины С = 0,8;

Половина расстояния между нагнетательными скважинами R = 400 м;

Радиус забоя скважины R_с = 0,075 м;

Вязкость воды м = 1 мПа*с.

Решение.

Добытая нефть в пластовых условиях занимает объем:

(2.1)

,

Объем свободного газа в залежи, приведенный к атмосферным условиям:

(2.2)

,

Объем свободного газа в пластовых условиях:

(2.3)

,

Общая суточная добыча в пластовых условиях составит:

V = Q_н + V_пл + Q_в (2.4)

,

Для поддержания давления требуется ежесуточно закачивать в залежь не менее указанного объема. При коэффициенте избытка К = 1,2 потребуется следующее количество воды (без учета поступающего в залежь объема контурной воды):

Q_в = V•K (2.5)

,

Определяем приемистость нагнетательной скважины:

(2.6)

,

Определяем количество нагнетательных скважин.

п = Q_в/q (2.7)

2040,6/505,8=4

Следовательно, для закачки потребного количества воды необходимо иметь четыре нагнетательные скважины.

Определить потери давления в наземном трубопроводе и в скважине при заводнении нефтяного пласта.

Исходные данные: длина трубопровода L=2000 м; диаметр трубопровода D=0,15 м; глубина скважины Н=1200 м; внутренний диаметр подъемных труб d=0,076 м; количество нагнетаемой воды Q=2166 м³/сут; кинематическая вязкость воды =10^-5 м²/с; плотность воды _в=1000 кг/м³.

Гидравлические потери напора на трение при давлении воды в трубопроводах определяются по формуле:

(2.8)

где - коэффициент гидравлического сопротивления; v - скорость движения воды в трубопроводе

Скорость движения воды в наземном трубопроводе по формуле:

v = Q/0,785D²86400 (2.9)

.

для определения коэффициента гидравлических сопротивлений найдем значение Re

Re = vD/ (2.10)

Следовательно, режим движения ламинарный, поэтому

= 64/Re (2.11)

,

Скорость движения воды в колонне НКТ диаметром 76 мм

Число Рейнольдса:

Следовательно режим движения турбулентный, поэтому

= 0,3164/Re^0,25 (2.12)

Потери напора на трение при движении воды в колонне труб диаметром 76 мм

2.3 Техника безопасности при эксплуатации объектов ППД

При проведении работ по повышению нефтеотдачи должны строго соблюдаться общие требования техники безопасности, вытекающие из действующих правил и инструкций нефтегазодобывающей промышленности. Так, все рабочие, вновь поступающие на предприятие или переводимые с одного участка работы на другой, должны пройти производственный инструктаж по технике безопасности. Содержание инструктажа должно охватывать все виды работ, выполняемых конкретным работником в пределах профессии, на которую он принят на работу.

Находясь на рабочих местах, рабочие должны пользоваться установленной для них спецодеждой, обувью и индивидуальными защитными приспособлениями. Рабочие места и участки работы должны оборудоваться указателями, предупреждающими рабочих об опасностях, а подвижные части механизмов должны ограждаться специальными заградительными щитами. Инструмент, которым пользуются рабочие при проведении работ, должен находиться в исправном состоянии.

Большинство методов повышения нефтеотдачи проводят при высоких давлениях, а поэтому перед применением методов необходима предварительная опрессовка всего оборудования и трубопроводов при надлежащем достаточном оснащении всей системы обвязки трубопроводов исправными приборами (манометрами).

При осуществлении поддержания пластового давления закачкой воды на всех объектах системы ППД - кустовые насосные станции, трубопроводы, скважины - должно быть организовано наблюдение за состоянием их исправности. Не допускается наличие утечек воды и газа.

При обнаружении утечек газа все работы в зоне возможной загазованности должны быть прекращены. Не допускается проведение работ в системе ППД при загрязнении рабочего места или прилегающей территории нефтью, при отсутствии должного освещения. Не допускается проводить ремонтные работы в системе ППД по замене задвижек, контрольно - измерительных приборов и т.п. при наличии давления. При проведении ремонтных работ в насосных или компрессорных станциях пусковые устройства двигателей должны снабжаться плакатами «Не включать - работают люди». Если возникает необходимость проведения работ на скважинах с нефтегазопроявлением, то должны быть соблюдены правила противопожарной безопасности. Работать следует, находясь с наветренной стороны, и использовать инструмент, не создающий искр при соударении с оборудованием.

При проведении физико-химических методов повышения нефтеотдачи в дополнение к общепромысловым требованиям охраны труда добавляются требования по знанию правил в обращении с химическими реагентами и дополнительные меры безопасности при этом. Так, при заводнении пластов с использованием ПАВ рабочие должны быть обучены правилам обращения с растворами. Не допускается попадание раствора ПАВ на тело и в глаза, поэтому при проведении работ рабочие должны пользоваться защитными очками и резиновыми перчатками. Не допускается стирка спецодежды в территории растворах ПАВ. Не допускается разлив растворов ПАВ на нефтепромыслах и попадание их в озера, реки и т.п. При обнаружении утечек растворов ПАВ в системе ППД закачка раствора незамедлительно должна прекращаться.

Столь же строгие требования предъявляются к работающим при использовании для целей повышения нефтеотдачи кислот или щелочей. Если в результате прорыва трубопровода или неисправностей запорной арматуры произошел разлив химических реагентов на территории промысла, то место, подвергшееся загрязнению, должно быть обозначено щитами с предупредительными надписями и незамедлительно дезактивировано.

По эксплуатации погружных насосных установок при закачке воды в продуктивные горизонты предъявляются следующие требования:

- к эксплуатации погружных насосных установок типа УЭЦНМВ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, соответствующее обучение, производственную стажировку, инструктаж по безопасному ведению работ и проверку знаний по охране труда и технике безопасности;

- рабочие, обслуживающие погружные установки должны знать характеристику применяемого оборудования, систему обвязки погружных насосов, расположение подводящих и напорных трубопроводов;

- при эксплуатации погружных установок встречаются следующие опасные и вредные производственные факторы: высокое давление нагнетания, высокое напряжение питания электродвигателя, высокое содержание в воздухе углеводородов и сероводорода.

Выводы

Произведен расчет по определению необходимых параметров процесса ППД.

Рассмотрено применяемое оборудование для очистки воды и дано его назначение и характеристика.

Заключение

По ходу выполнения данной работы были выполнены все поставленные задачи.

Детально изучены геологические сведения о месторождении. Рассматриваемое месторождение - Фёдоровское - расположено на территории Сургутского района, после Самотлорского это месторождение является вторым по объему залежей и находится в списке десяти крупнейших в мире, поскольку относится к гигантским (разновидность классификации) и разрабатываемым (характер промышленного освоения).

Для решения проблем с загрязнением пластов и низким коэффициентом нефтеотдачи, наряду с существующими методами очистки, для использования были предложены установки кустового сброса, позволяющие утилизировать основную массу пластовой воды непосредственно на месторождении, предварительно доведя ее до соответствующих норм. А также применение каскадной системы отчистки, предусматривающей последовательное и направленное доведение качества воды до требований конкретного объекта заводнения, вплоть до нагнетательной скважины.

В результате многовариантного анализа различных технологий отделения фаз продукции скважин с механическими примесями, выявлено и обосновано внедрение кустового сброса воды в трубном исполнении (аппараты типа ТВО, УФРЭ или TOC) с новыми технологическими решениями и конструктивными элементами для ряда нефтяных месторождения.

Таким образом, достигнута цель работы - разработка мероприятий по повышению эффективности применения очистки промысловых сточных вод.

Библиографический список

1. Алексеев А., Зорина С. Нефть. Просто о сложном (выпуск 2) ОАО «Газпром нефть» // Сибирская нефть. - 2015 г.

2. Мищенко И.Т., Расчеты в добыче нефти. - М., Недра, 2005 г.

3. Артемьев, В. Н. Инженерные расчеты при разработке нефтяных месторождений. Том 1. Скважина - промысловый сбор - ППД / В.Н. Артемьев, Г.З. Ибрагимов, А.И. Иванов. - М.: Нефтегазтехнология, 2014 г.

4. Голубев И.А., Лягов А.В. Совершенствование систем сбора и подготовки скважинной продукции путем организации кустового сброса попутнодобываемой пластовой воды в герметизированном варианте // Материалы Всероссийской науч. - техн. конф. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2010 г.

5. Максимов В.П. Эксплуатация нефтяных месторождений в осложненных условиях. М.: Недра, 1976 г.

6. Желтов, Ю.П. Разработка нефтяных месторождений; М.: Недра - Москва, 2011 г.

7. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности ПБ 08-624-03.

8. Стахов Е. А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов - Л.: Недра, 1983 г.

9. Очистка производственных сточных вод: учебное пособие для вузов / Под. ред. Яковлева С. В. - М: Стройиздат, 1985 г.

Размещено на Allbest.ru