RU2098714C1

RU2098714C1 - Method of transportation of gas-water-oil mixture by means of multi-phase pump

Info

Publication number: RU2098714C1
Application number: RU96111180A
Authority: RU
Inventors: Ш.Ф. Тахаутдинов; Р.Х. Фассахов; К.Р. Ибатуллин; Р.Х. Махмудов; Р.Р. Махмудов
Original assignee: Совместное предприятие "Татойлгаз"
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 1997-12-10

Abstract

FIELD: oil producing industry; simultaneous gathering of oil, gas and water via pipe lines for field gathering stations. SUBSTANCE: gas-water-oil emulsion from group units is fed via gathering pipe line to end phase separator where it is separated into three phases: gas, oil and water. Separated water with residual content of oil is directed via pipe line to consumer where it is used for injection into zone of formation. Separated gas and gas-water-oil mixture flow to mixing filter simultaneously in separate flows where they are additionally cleaned of mechanical impurities and oil, gas and water are mixed to homogeneous mixture which is fed to multi-phase pump afterwards. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к совместному сбору нефти, газа и воды по трубопроводам до промысловых сборных пунктов. The invention relates to the oil industry, in particular to the joint collection of oil, gas and water through pipelines to field assembly points.

Известен способ совместного транспортирования нефти, газа и воды с последующей сепарацией газожидкостной смеси на центральной площадке промысловых сооружений (см. кн. К.С. Каспарянца Промысловая подготовка нефти и газа. М. Недра, 1973, с. 119). A known method of the joint transportation of oil, gas and water, followed by separation of the gas-liquid mixture at the central site of the field structures (see Prince KS Kasparyants Field oil and gas preparation. M. Nedra, 1973, p. 119).

Этот способ является более экономичным по сравнению с раздельным способом транспортирования по самостоятельным нефтесборным и газосборным сетям. This method is more economical compared to a separate method of transportation through independent oil and gas gathering networks.

Недостаток способа заключается в том, что совместный сбор нефти, газа и воды нуждается при транспортировании по трубопроводу в принудительной перекачке газоводонефтяной смеси, т.к. давление на устье скважин бывает недостаточным для проталкивания газоводонефтяной смеси от скважины до промыслового сборного пункта. The disadvantage of this method is that the joint collection of oil, gas and water requires transportation through the pipeline in the forced pumping of gas-oil mixture, because the pressure at the wellhead is insufficient to push the gas-oil mixture from the well to the field assembly point.

Кроме того при перекачке газоводонефтяной смеси требуется особый подход к выбору насоса. In addition, when pumping gas-oil mixture requires a special approach to the selection of the pump.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ транспортирования газоводонефтяной смеси (см. пат. РФ N 503086, кл. F 17 D 1/14), включающий отбор продукции из скважин, создание давления нагнетания и транспортирование последней по трубопроводу, при этом на конечном участке трубопровода (КДФ) скорость движения потока газоводонефтяной смеси снижается до величины, обеспечивающей расслоение смеси на фазы, которые затем отбирают отдельными потоками. Closest to the technical nature of the proposed method is the transportation of gas-oil mixture (see US Pat. RF N 503086, CL F 17 D 1/14), including the selection of products from wells, creating a discharge pressure and transporting the latter through the pipeline, while at the end section of the pipeline (KDF) the velocity of the gas-oil mixture is reduced to a value that ensures the separation of the mixture into phases, which are then selected in separate streams.

Способ позволяет осуществить совмещение транспорта водонефтяной эмульсии с ее разрушением, сепарацией газожидкостной смеси и отделением воды с ее очисткой, а также производить частичное гашение пульсаций потока и пеногашение. The method allows combining the transport of water-oil emulsion with its destruction, separation of the gas-liquid mixture and separation of water with its purification, as well as partial damping of flow pulsations and defoaming.

Недостатком способа является то, что он не обеспечивает высокое качество отбираемых фаз, в частности обводненность отбираемой нефти в воде 300-400 мг/л, т.е. требуется дополнительная их подготовка. Кроме того, при транспортировании газоводонефтяной смеси с газовым фактором 15-50 м³/м³ происходит следующее:
во-первых выделение большого количества газа и образование газовых пробок приводит к срыву работы насосов, а использование компрессоров дополнительно приводит к огромным материальным затратам;
во-вторых, выделившаяся нефтяная фаза с остаточным базовым фактором при снижении давления образует нефтяную пену, которая затрудняет работу насоса, а оставшаяся вода способствует отложению солей в виде накипи и забиванию насосов и в конечном итоге их заклиниванию.The disadvantage of this method is that it does not provide high quality of the selected phases, in particular, the water cut of the selected oil in water is 300-400 mg / l, i.e. additional training is required. In addition, when transporting a gas-oil mixture with a gas factor of 15-50 m ³ / m ³ the following occurs:
firstly, the release of a large amount of gas and the formation of gas plugs disrupt the operation of the pumps, and the use of compressors additionally leads to enormous material costs;
secondly, the precipitated oil phase with a residual base factor forms a petroleum foam when the pressure decreases, which makes the pump more difficult to work, and the remaining water contributes to the deposition of salts in the form of scale and clogging of the pumps and, eventually, their seizure.

Все эти факторы требуют дополнительных материальных затрат при транспортировании (перекачки) газоводонефтяных смесей. All these factors require additional material costs during transportation (pumping) of gas-oil mixtures.

Решаемая техническая задача состоит в том, что необходимо создать такой способ транспортирования газоводонефтяной смеси, который при совместном сборе нефти, газа и воды требовал бы минимальных затрат на подготовку продукции скважин в промысловых условиях. The technical problem to be solved is that it is necessary to create such a method for transporting the gas-oil mixture, which, when collecting oil, gas and water together, would require minimal costs for the preparation of well products in the field.

Задачей изобретения является снижение материальных затрат на перекачку газоводонефтяных смесей за счет стабильной работы насосов. The objective of the invention is to reduce material costs for pumping gas-oil mixtures due to the stable operation of the pumps.

Это достигается описываемым способом, включающим предварительную обработку газоводонефтяной смеси демульгатором, создание в трубопроводе давления нагнетания и скорости движения потока в концевом делителе фаз, обеспечивающих расслоение смеси на фазы, отбор их отдельными потоками и транспортирование до места назначения. This is achieved by the described method, including the preliminary processing of the gas-oil mixture with a demulsifier, the creation in the pipeline of discharge pressure and flow velocity in the end phase divider, which ensure the separation of the mixture into phases, their selection by separate flows and transportation to the destination.

Новым является то, что из КДФ сначала отбирают воду, а выделившиеся нефть с остаточным содержанием воды и газа и газ раздельными потоками направляют для дополнительного перемешивания соответственно в верхнюю и среднюю часть фильтра смесителя, а затем смесь подают на прием многофазного насоса. What is new is that water is first taken from the CDF, and the separated oil with a residual water and gas content and gas are sent in separate streams for additional mixing, respectively, to the upper and middle parts of the mixer filter, and then the mixture is fed to a multiphase pump.

Из доступных источников патентной и научно-технической литературы известна заявленная совокупность отличительных признаков, следовательно предлагаемый способ отвечает критерию "существенные отличия". Of the available sources of patent and scientific literature, the claimed combination of distinctive features is known, therefore, the proposed method meets the criterion of "significant differences".

На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа транспортирования газоводонефтяных смесей с помощью многофазного насоса. The drawing shows a diagram of an implementation of the proposed method for transporting gas-oil mixtures using a multiphase pump.

Способ осуществляют в следующей последовательности (совмещен с примером конкретного выполнения). The method is carried out in the following sequence (combined with an example of a specific implementation).

Поступающая с групповых установок газоводонефтяная эмульсия, содержащая 60% воды с газовым фактором 50 м³/м³ в количестве 1000 м³/сут по жидкости, со скоростью 5 м/с по сборному трубопроводу 1 поступает в концевой делитель фаз (КДФ) 2 диаметром 1400 мм, длиной 30 м, где разделяется на три фазы газ, нефть с остаточным содержанием воды и газа и воду. Отделившаяся вода в количестве 40% с остаточным содержанием нефти 40 мг/л по трубопроводу 3 поступает потребителю, например на ППД, где используется для закачки в пласт при поддержании пластового давления.Oil-gas emulsion coming from group installations containing 60% water with a gas factor of 50 m ³ / m ³ in an amount of 1000 m ³ / day by liquid, at a speed of 5 m / s through a collection pipe 1 enters the terminal phase divider (CDF) 2 with a diameter 1400 mm, 30 m long, where gas, oil with a residual water and gas content and water are divided into three phases. Separated water in an amount of 40% with a residual oil content of 40 mg / l is supplied to the consumer through pipeline 3, for example, to the pressure maintenance reservoir, where it is used for injection into the reservoir while maintaining reservoir pressure.

Выделившийся газ в количестве 5000 м³/сут по газопроводу 4 и газонефтяная смесь по трубопроводу 5 одновременно раздельными потоками поступают в фильтр-смеситель 6, где происходит дополнительная очистка от механических примесей и перемешивание нефти, газа и воды до однородной среды. Механические примеси через патрубок 7 выводятся из смесителя, а однородная газоводонефтяная смесь поступает по трубопроводу 8 на прием многофазного насоса 9.The released gas in an amount of 5000 m ³ / day through gas pipeline 4 and the gas-oil mixture through pipeline 5 are simultaneously delivered in separate streams to the filter mixer 6, where additional purification from mechanical impurities and mixing of oil, gas and water to a homogeneous medium takes place. Mechanical impurities through the pipe 7 are removed from the mixer, and a homogeneous gas-oil mixture enters through a pipe 8 to the reception of a multiphase pump 9.

Дополнительное перемешивание фаз в фильтре-смесителе обеспечивает равномерное поступление смеси на прием многофазного насоса, т.е. стабилизирует его работу и как следствие работу последующих аппаратов при подготовки нефти и газа позволяет исключить образование газовых пробок и пенообразование при комбинации изменений режима транспортирования. Additional mixing of the phases in the filter-mixer ensures a uniform flow of the mixture to the intake of a multiphase pump, i.e. stabilizes its operation and, as a result, the operation of subsequent apparatuses in the preparation of oil and gas eliminates the formation of gas plugs and foaming with a combination of changes in the transportation mode.

Отбор, отделившейся в КДФ из газоводонефтяной смеси воды, перед подачей смеси в фильтр-смеситель позволяет сократить транспортные расходы на непроизводительную перекачку воды, стабилизировать работу фильтра-смесителя за счет стабилизации режимных параметров, а также стабилизировать работу насосов за счет уменьшения отложения солей, тем самым повышать продолжительность срока их службы до 120 мес. против 36 по прототипу. The selection, separated in the CDF from the gas-oil mixture of water, before the mixture is fed to the filter mixer, allows to reduce transport costs for unproductive pumping of water, stabilize the filter mixer by stabilizing the operating parameters, and also stabilize the operation of the pumps by reducing salt deposition, thereby increase the duration of their service to 120 months. versus 36 for the prototype.

Claims

A method of transporting a gas-oil mixture using a multiphase pump, including pre-treating it with a demulsifier, creating a discharge pressure in the pipeline and flow rates in the end phase divider, which allow the mixture to separate into phases, select them in separate streams and transport to the destination, characterized in that water is selected at the end of the phase divider, and the separated oil with a residual gas and water content at the same time and the gas are sent in separate streams for additional remeshivaniya respectively in the upper and middle portions of the filter-mixer, then the mixture is supplied to the reception of the multiphase pump.