RU190546U1 - Утилизирующая попутный нефтяной газ энергетическая установка для выработки пара, подаваемого в нагнетательные скважины - Google Patents
Утилизирующая попутный нефтяной газ энергетическая установка для выработки пара, подаваемого в нагнетательные скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU190546U1 RU190546U1 RU2019109296U RU2019109296U RU190546U1 RU 190546 U1 RU190546 U1 RU 190546U1 RU 2019109296 U RU2019109296 U RU 2019109296U RU 2019109296 U RU2019109296 U RU 2019109296U RU 190546 U1 RU190546 U1 RU 190546U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- petroleum gas
- associated petroleum
- steam generator
- heat
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
Abstract
Полезная модель относится к области добычи углеводородосодержащего сырья при разработке месторождений, в частности к устройствам интенсификации нефтеотдачи путем теплового воздействия на продуктивный пласт с целью его разогрева.Технической задачей, решаемой полезной моделью, является создание с незначительными трудозатратами высокоэффективного устройства, обеспечивающего за счет утилизации попутного нефтяного газа выработку электрической энергии и необходимого тепла для выработки пара, достаточного для разогрева продуктивных пластов при разработке месторождений с нефтью различной вязкости.В утилизирующей попутный нефтяной газ энергетической установке для выработки пара, подаваемого в нагнетательные скважины, содержащей энергетический блок на топливных элементах, работающих на отсепарированном попутном нефтяном газе, в отличие от известного, блок топливных элементов вмонтирован в блок парогенератора с теплообменником и дожимным насосом, соединенным с водопроводом системы поддержания пластового давления, при этом выход парогенератора подключен к паропроводу, подающему пар в нагнетательную нефтяную скважину, а дожимной насос установлен с возможностью получения электрической энергии, вырабатываемой батарей топливных элементов.
Description
Полезная модель относится к области добычи углеводородосодержащего сырья при разработке месторождений, в частности к устройствам интенсификации нефтеотдачи путем теплового воздействия на продуктивный пласт с целью его разогрева.
Известен способ добычи углеводородсодержащего сырья при разработке месторождений с высоковязкими нефтями, включающий подачу, через нагнетательные скважины пара, обеспечивающего разогрев пласта, и отбор через добывающие скважины углеводородсодержащего сырья. При этом пар получают путем нагрева пресной воды, и/или попутно добываемой минерализованной пластовой воды, и/или возвратного парового конденсата сжиганием содержащегося в сырье попутного и/или выделяемого в процессе термической обработки сырья топливно-технологического газа, который подают на сжигание с температурой 50-70°С при давлении 3,0-5,0 кг/см2, причем перед сжиганием газ подогревают до температуры не ниже 100°С, при этом 15-40% газа сжигают в котельной добывающего предприятия, а 60-85% - в технологическом оборудовании добывающего предприятия, подачу пара осуществляют циклически в избыточном количестве, при этом пар конденсируется на 90-95% и первый цикл заканчивают при снижении уровня добычи углеводородсодержащего сырья, производят выдержку в течение не менее 23 ч, после чего подачу пара продолжают (пат. РФ №2149258, приор. 06.10.1999 г., публ. 20.05.2000 г.).
Применение известного способа обеспечивает повышение нефтеотдачи пласта, удаление отложений асфальтеносмолопарафинов, увеличение темпов отбора нефти при одновременном снижении потерь этих продуктов и сокращении энергоемкости и себестоимости производства за счет обеспечения возможности использования пара собственной выработки, себестоимость которого ниже стоимости приобретаемого на стороне пара до 50%, снижении вредных выбросов и улучшении экологической обстановки в регионе.
Подобная технология парогравитационного дренирования применяется на месторождениях высоковязкой нефти и битумов, где действует льготное налогообложение, которое не распространяется на месторождения нефти с меньшей вязкостью, чем битумы, что делает эту технологию малоэффективной из-за высокой энергоемкости (Туторов Ю.А. и Гимаев И.Х. Современные технологии добычи природных битумов и высоковязких нефтей. Учебное пособие. Серия «Нефтегазовое дело», вып. VIII, г. Уфа, УГНТУ, 2013 г.).
Известны высокоэффективные установки на топливных элементах по утилизации попутного газа (www.intech-gmbh.ru. «инновации в энергосбережении» (утилизация попутного нефтяного газа), и www.irmergv.ru), позволяющие перерабатывать и утилизировать попутный нефтяной газ (ПНР) с получением тепловой и электрической энергии.
Известные установки содержат блок сепарации попутного нефтяного газа и энергетический блок с топливными элементами.
Одно из основных преимуществ установок на топливных элементах заключается в том, что они могут надежно и устойчиво работать на попутном нефтяном газе переменного состава. Благодаря беспламенной химической реакции, лежащей в основе работы топливного элемента, снижение процентного содержания, например метана, вызывает лишь соответствующее уменьшение выходной мощности. При этом не требуется остановка для перенастройки. В то время как установки, использующие принцип сжигания газа, весьма чувствительны к его составу и обладают низким КПД (коэффициентом полезного действия).
Гибкость по отношению к электрической нагрузке потребителей, перепаду нагрузки.
Дня монтажа и подключения теплоэнергетических установок на топливных ячейках не требуются глобальные капитальные затраты, т.к. установки легко монтируются на неподготовленные площадки вблизи месторождений, удобны в эксплуатации, надежны и эффективны, обладают высоким КПД>60%. Модульный принцип построения и высокая автономность позволяют в любое время отключить установку и перебросить ее на другой объект.
Высокая автоматизация и современный дистанционный контроль не требуют постоянного нахождения персонала на установке.
Простота и техническое совершенство конструкции: отсутствие движущихся частей, трения, систем смазки дает значительные экономические выгоды от эксплуатации установок на топливных элементах. За счет незначительных затрат на техническое обслуживание и, практически, отсутствия необходимости в капитальных ремонтах, достигается малый срок окупаемости и низкая себестоимость вырабатываемой электроэнергии и тепла.
Кроме того, теплоэнергетические установки на топливных элементах не шумят, не вибрируют, не дают вредных выбросов в атмосферу.
Перечисленные достоинства теплоэнергетических установок на топливных элементах позволяют эффективно их использовать для выработки пара с целью подачи его в нагнетательные скважины для разогрева пластов при разработке месторождений с нефтями различной вязкости.
Технической задачей, решаемой предлагаемой полезной модели, является создание с незначительными трудозатратами высокоэффективного устройства, обеспечивающего за счет утилизации попутного нефтяного газа выработку электрической энергии и необходимого тепла для выработки пара, достаточного для разогрева продуктивных пластов при разработке месторождений с нефтью различной вязкости.
Указанная задача решается тем, что в утилизирующей попутный нефтяной газ энергетической установке для выработки пара, подаваемого в нагнетательные скважины, содержащей энергетический блок на топливных элементах, работающих на отсепарированном попутном нефтяном газе, в отличие от известного, блок топливных элементов вмонтирован в блок парогенератора с теплообменником и дожимным насосом, соединенным с водопроводом системы поддержания пластового давления, при этом выход парогенератора подключен к паропроводу, подающему пар в нагнетательную нефтяную скважину, а дожимной насос установлен с возможностью получения электрической энергии, вырабатываемой батарей топливных элементов.
На прилагаемой фигуре представлена принципиальная схема энергетической установки с топливными элементами (ТЭ), установленной на промысловой площадке.
На промысловой площадке размещена ячейка нефтедобычи, содержащая четыре эксплуатационных нефтяных скважин 1 и одну - нагнетательную скважину 2. Каждая эксплуатационная скважина 1 соединена продуктопроводом 3 со своим сепаратором 4, из которого нефть с водой поступает по продуктопроводу 5 в автоматическую замерную установку (АЗУ) 6 и далее по продуктопроводу 7 в общий промысловый коллектор (на фиг. 1 не показан).
В свою очередь, отсепарированный попутный газ из сепараторов 4 поступает по газопроводам 8 от каждой эксплуатационной скважины 1 в энергетический блок с батарей топливных элементов 9, которая вмонтирована в блок парогенератора 10, включающего в свой состав дожимной насос 11, теплообменник 12 и собственно парогенератор 13, выход которого по паропроводу 14 подсоединен к устью нагнетательной скважины 2. Электропитание на дожимной насос 11 подается с ТЭ 9 по токопроводу 15. Нагнетаемая вода подается на блок парогенератора 10 промысловой пятиточечной ячейки по водоводу 16 системы ППД - поддержания пластового давления (на фигуре не показана).
Предлагаемое устройство, предназначенное для генерации пара и закачки его в нагнетательную скважину 2, с целью повышения нефтеотдачи в эксплуатационных скважинах 1, входящих в пятиточечную эксплуатационную ячейку, функционирует следующим образом.
Добываемая продукция - смесь нефти, воды и газа из каждой эксплуатационной скважины 1 по продуктопроводу 3 поступает в свой сепаратор 4, где газ отделяется от жидкой фазы и подается по газопроводам 8 на вход энергетического блока с батареей топливных элементов 9, которая вмонтирована в блок парогенератора 10.
В энергетическом блоке 9 осуществляется непосредственно переработка/утилизация отсепарированного попутного нефтяного газа с получением тепловой и электрической энергии. Процесс беспламенной физико-химической реакции, лежащей в основе работы топливного элемента, позволяет использовать водород, содержащийся в попутном нефтяном газе, и атмосферный воздух для выработки тепла и электричества, используемых для нужд нефтепромысла. При этом вырабатываемое тепло поступает на вход парогенератора 13 блока парогенератора 10, содержащего теплообменник 12, в котором происходит передача тепла, вырабатываемого блоком топливных элементов, воде, которая преобразуется в пар. Пар по паропроводу 14 поступает на вход нагнетательной скважины 2 для разогрева продуктивных пластов в скважине. Вода для ее преобразования в пар в парогенераторе 13 с помощью дожимного насоса 11 подается на него по водоводу 16 промысловой системы ППД (на фиг. 1 не показана).
Электропитание, вырабатываемое батареей топливных элементов 9, подается на дожимной насос 11 по токопроводу 15.
Средняя стоимость утилизаторов ПНГ на топливных элементах в зависимости от мощности вырабатываемой тепловой и электрической энергии составляет от 40 000 до 100 000 руб. за один киловатт/час, что предполагает срок их окупаемости при эксплуатации на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки, в течение 1,5 лет использования топливных элементов (ichem.umi.ru/2016/09/03brzhezinskij).
Claims (1)
- Утилизирующая попутный нефтяной газ энергетическая установка для выработки пара, подаваемого в нагнетательные скважины, содержащая энергетический блок на топливных элементах, работающих на отсепарированном попутном нефтяном газе, отличающаяся тем, что блок топливных элементов вмонтирован в блок парогенератора с теплообменником и дожимным насосом, соединенным с водопроводом системы поддержания пластового давления, при этом выход парогенератора подключен к паропроводу, подающему пар в нагнетательную нефтяную скважину, а дожимной насос установлен с возможностью получения электрической энергии, вырабатываемой батарей топливных элементов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019109296U RU190546U1 (ru) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Утилизирующая попутный нефтяной газ энергетическая установка для выработки пара, подаваемого в нагнетательные скважины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019109296U RU190546U1 (ru) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Утилизирующая попутный нефтяной газ энергетическая установка для выработки пара, подаваемого в нагнетательные скважины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU190546U1 true RU190546U1 (ru) | 2019-07-03 |
Family
ID=67216177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019109296U RU190546U1 (ru) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Утилизирующая попутный нефтяной газ энергетическая установка для выработки пара, подаваемого в нагнетательные скважины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU190546U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4250230A (en) * | 1979-12-10 | 1981-02-10 | In Situ Technology, Inc. | Generating electricity from coal in situ |
SU1729300A3 (ru) * | 1986-03-19 | 1992-04-23 | Интератом Гмбх (Фирма) | Способ третичной добычи нефти |
RU2343314C1 (ru) * | 2007-05-14 | 2009-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Милек" | Способ использования попутного газа для привода насосной установки и устройство для его осуществления |
EA013253B1 (ru) * | 2005-10-24 | 2010-04-30 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способы обработки углеводородсодержащих пластов |
RU186377U1 (ru) * | 2018-04-28 | 2019-01-17 | Расим Наилович Ахмадиев | Устройство для извлечения геотермальной энергии из добытой продукции действующей низкотемпературной нефтяной скважины |
-
2019
- 2019-03-29 RU RU2019109296U patent/RU190546U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4250230A (en) * | 1979-12-10 | 1981-02-10 | In Situ Technology, Inc. | Generating electricity from coal in situ |
SU1729300A3 (ru) * | 1986-03-19 | 1992-04-23 | Интератом Гмбх (Фирма) | Способ третичной добычи нефти |
EA013253B1 (ru) * | 2005-10-24 | 2010-04-30 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способы обработки углеводородсодержащих пластов |
RU2343314C1 (ru) * | 2007-05-14 | 2009-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Милек" | Способ использования попутного газа для привода насосной установки и устройство для его осуществления |
RU186377U1 (ru) * | 2018-04-28 | 2019-01-17 | Расим Наилович Ахмадиев | Устройство для извлечения геотермальной энергии из добытой продукции действующей низкотемпературной нефтяной скважины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7484561B2 (en) | Electro thermal in situ energy storage for intermittent energy sources to recover fuel from hydro carbonaceous earth formations | |
US20100269501A1 (en) | Control system to manage and optimize a geothermal electric generation system from one or more wells that individually produce heat | |
RU2480579C2 (ru) | Способ добычи битумов или особо тяжелой фракции нефти из подземного месторождения, установка для его осуществления и способ эксплуатации этой установки | |
CN108005618B (zh) | 一种基于太阳能-海水源热泵联合供热技术的天然气水合物开采装置及方法 | |
WO2018176691A1 (zh) | 一种油气田分布式多能互补能源微网系统 | |
RU190546U1 (ru) | Утилизирующая попутный нефтяной газ энергетическая установка для выработки пара, подаваемого в нагнетательные скважины | |
CN207829866U (zh) | 基于太阳能-海水能联合供热的天然气水合物开采装置 | |
CN102161900B (zh) | 一种高效块状油页岩提油的装置及方法 | |
WO2010016920A2 (en) | Design and control system to manage and optimize a geothermal electric generation system from one or more wells that individually produce heat | |
Smith | Geothermal energy | |
CN114704343A (zh) | 废弃矿井地热-光热耦合发电系统及其发电方法 | |
RU2411409C1 (ru) | Способ сбора и транспорта многофазной смеси с удаленных кустов скважин | |
RU152317U1 (ru) | Установка энергоснабжения объектов морского нефтегазового месторождения | |
CN209782788U (zh) | 一种村镇清洁供暖供气系统 | |
Cheng et al. | Exergoeconomic analysis for crude oil gathering and transportation system in matrix pattern | |
CN208830986U (zh) | 油田用移动锅炉注汽系统 | |
Zhou et al. | Technical performance optimization of a novel geothermal hybrid power generation system | |
Abd El Rahman et al. | Application of solar energy heating system in some oil industry units and its economy | |
CN201443748U (zh) | 烟囱排放热气的回收利用装置 | |
CN202747613U (zh) | 石油输油管道地热能加热装置 | |
CN202326050U (zh) | 太阳能与外源蒸汽互补发电设备 | |
CN114719322B (zh) | 一种矿区多能互补清洁供热系统及使用方法 | |
CN203547696U (zh) | 稠油开采用辅助装置 | |
Alkhasov et al. | Evaluating the effect from constructing binary geothermal power units based on spent petroleum and gas boreholes in the south regions of Russia | |
CN219454050U (zh) | 一种燃气锅炉和空气源热泵的耦合供热系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200330 |