RU2520119C1 - Система поддержания пластового давления - Google Patents
Система поддержания пластового давления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520119C1 RU2520119C1 RU2012157807/03A RU2012157807A RU2520119C1 RU 2520119 C1 RU2520119 C1 RU 2520119C1 RU 2012157807/03 A RU2012157807/03 A RU 2012157807/03A RU 2012157807 A RU2012157807 A RU 2012157807A RU 2520119 C1 RU2520119 C1 RU 2520119C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- pressure
- flow
- injection
- injection wells
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к системе закачки воды в пласт для вытеснения нефти и поддержания пластового давления. Обеспечивает возможность оптимизации давления в водоводах, снижения вероятности их порыва и сокращения материальные затрат на поддержание пластового давления. Сущность изобретения: система поддержания пластового давления включает насосы, водораспределительные устройства с расходомерами, регуляторы расхода, водоводы, соединяющие водораспределительные устройства с отводами, идущими к нагнетательным скважинам различной приемистости и сгруппированными по водоводам в соответствии с приемистостью и давлением закачки воды. Согласно изобретению водоводы, к которым подключены высокоприемистые и/или среднеприемистые нагнетательные скважины, соединяют с коллектором водораспределительного устройства через регулятор расхода пружинного типа, с входным калиброванным отверстием на подвижном элементе регулятора расхода, перекрывающим выходные каналы с возможностью поддержания требуемого расхода жидкости. Отводы высокоприемистых нагнетательных скважин, подключенные с отводами среднеприемистых нагнетательных скважин к одному водоводу, дополнительно оснащены аналогичными пружинными регуляторами расхода с входным калиброванным отверстием, обеспечивающим требуемый расход жидкости для соответствующей скважины с учетом взаимодействия с регулятором расхода, установленным на соответствующем водоводе. При этом выкидная линия насоса, соединяющая его с водораспределительным устройством, оснащена датчиком давления, а насос - частотно-регулируемым п
Description
Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к системе закачки воды в пласт с целью вытеснения нефти и поддержания пластового давления.
Известна система поддержания пластового давления (см. учебное пособие Ю.В.Зейгман «Эксплуатация систем поддержания пластового давления при разработке нефтяных месторождений», Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007.- С.179-183), включающая насосы кустовой насосной станции, блок напорных гребенок с расходомерами и регулирующими вентилями, водоводы, соединяющие коллектор блока напорных гребенок как с отдельными нагнетательными скважинами различной приемистости, так и с нагнетательными скважинами, сгруппированными по водоводам в соответствии с приемистостью и давлением закачки воды.
Недостатком известной системы является централизованный принцип регулирования режимов закачки (давление, расход) воды по водоводам, при котором задают расход воды по водоводам в целом регулирующими вентилями блока напорных гребенок кустовой насосной станции.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемой является система поддержания пластового давления, описанная в способе подготовки воды для закачки в нагнетательные скважины (патент РФ №2239698, Е21В 43/20, опубл. в бюл. №31 от 10.11.2004 г.), включающая дополнительно устьевые штуцеры для настройки режима закачки воды в каждую нагнетательную скважину индивидуально.
Недостатком данной системы является то, что при индивидуальной настройке режима закачки воды в нагнетательные скважины насос кустовой насосной станции должен поддерживать в системе водоводов высокое давление, необходимое для закачки воды в скважину с самым высоким устьевым давлением, при котором в скважину будет закачиваться требуемое количество воды исходя из фильтрационно-емкостных характеристик вскрытого ею продуктивного пласта, а в остальные нагнетательные скважины давление закачки на устье необходимо ограничивать путем установки устьевых штуцеров. При работе под повышенным давлением возрастает вероятность порывов (аварийной разгерметизации) водоводов на участках с наличием воздействия опасных факторов воздействия на материал трубы водовода (химическая и электрохимическая коррозия, механические нагрузки и т.д.). Кроме того, при изменении режима работы системы водоводов, связанных с остановкой высокоприемистых нагнетательных скважин либо отдельных водоводов для проведения на них плановых либо аварийных работ без остановки насоса кустовой насосной станции и работы остальных нагнетательных скважин данной кустовой насосной станции, потребуется перенастройка режимов работы нагнетательных скважин либо водоводов для предотвращения перезакачки в них избыточного количества воды.
Техническими задачами предлагаемого изобретения являются минимизация избыточной закачки воды в нагнетательные скважины при плановых либо аварийных остановках закачки воды в отдельные нагнетательные скважины либо водоводы кустовой насосной станции, оптимизация (снижение) давления в водоводах и, как следствие, снижение порывности водоводов по причине эксплуатации их под повышенным давлением и оптимизация энергетических затрат на закачку воды в нагнетательные скважины системы поддержания пластового давления.
Технические задачи решаются предлагаемой системой поддержания пластового давления, включающей насосы, водораспределительные устройства с расходомерами, регуляторы расхода, водоводы, соединяющие водораспределительные устройства с отводами, идущими к нагнетательным скважинам различной приемистости и сгруппированными по водоводам в соответствии с приемистостью и давлением закачки воды.
Новым является то, что водоводы, к которым подключены высокоприемистые и/или среднеприемистые нагнетательные скважины, соединяют с коллектором водораспределительного устройства через регулятор расхода пружинного типа, с входным калиброванным отверстием на подвижном элементе регулятора расхода, перекрывающим выходные каналы с возможностью поддержания требуемого расхода жидкости, а отводы высокоприемистых нагнетательных скважин, подключенные с отводами среднеприемистых нагнетательных скважин к одному водоводу, дополнительно оснащены аналогичными пружинными регуляторами расхода с входным калиброванным отверстием, обеспечивающим требуемый расход жидкости для соответствующей скважины с учетом взаимодействия с регулятором расхода, установленным на соответствующем водоводе, при этом выкидная линия насоса, соединяющая его с водораспределительным устройством, оснащена датчиком давления, а насос - частотно-регулируемым приводом, функционально связанным с датчиком давления.
На фиг.1 представлена технологическая схема системы поддержания пластового давления в общем виде; на фиг.2 - схема насоса кустовой насосной станции с применением частотно-регулируемого привода; на фиг.3 - зависимость удельной порывности от давления для высоконапорных водоводов с давлением перекачки от 10,0 до 17,0 МПа.
Система поддержания пластового давления содержит насос 1 (фиг.1) кустовой насосной станции, соединенный выкидной линией 2 через коллектор 3 водораспределительного устройства 4, водоводы 5, 6, 7 и отводы 8, 9, 10, 11 с подключенными к ним высокоприемистыми нагнетательными скважинами 12, 13, низкоприемистыми нагнетательными скважинами 14, 15 и среднеприемистыми нагнетательными скважинами 16, 17, 18, сгруппированными по приемистости и давлениям закачки воды в различных комбинациях. Кроме того, водоводы 5, 6, 7 оснащены расходомерами 19, 20, 21 соответственно в составе водораспределительного устройства 4, а отводы 5, 6, 8, 9 - регуляторами расхода пружинного типа (например, модель «FS200» производства фирмы «Smith International Ink» (США), модель «ВЕ600-07» производства фирмы «BAKER» (США) и т.п.) с входным калиброванным отверстием на подвижном элементе регулятора расхода 22, 23, 24, 25 (конструктивные элементы на фиг.1 не показаны), при этом регуляторы расхода 22, 23 установлены на водоводы 5, 6 соответственно в составе водораспределительного устройства 4, а регуляторы расхода 24, 25 установлены на отводы 8, 9 соответственно в приустьевой зоне высокоприемистых нагнетательных скважин 12, 13. Дополнительно выкидная линия 2 насоса 1 может быть оснащена датчиком давления 26 (фиг.2), а насос 1 - частотно-регулируемым приводом 27, функционально связанным с датчиком давления 26.
Система поддержания пластового давления работает следующим образом.
От источника водоснабжения (на фиг.1 не показан) воду насосом 1 (как правило, динамическим центробежного типа) подают через выкидную линию 2 в коллектор 3 водораспределительного устройства 4 (например, блок напорных гребенок, манифольд и т.п.) и далее по системе водоводов 5, 6, 7 и отводов 8, 9, 10, 11 закачивают в нагнетательные скважины 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18. Расход воды по водоводам 5, 6, 7, соединенным с коллектором 3 водораспределительного устройства 4, контролируют расходомерами 19, 20, 21. Производят предварительное ранжирование водоводов 5, 6, 7, соединенных с коллектором 3 водораспределительного устройства 4, по типу подключенных к ним групп нагнетательных скважин или индивидуальных нагнетательных скважин и выделяют следующие типы водоводов:
- водовод 5 - I типа, к которому подключены высокоприемистые нагнетательные скважины 12, 13 и среднеприемистая нагнетательная скважина 18, при этом разброс значений приемистости подключенных к водоводу 5 скважин значителен, на устье высокоприемистых нагнетательных скважин 12, 13 могут применяться штуцирующие устройства;
- водовод 6 - II типа, к которому подключены только среднеприемистые нагнетательные скважины 16, 17 или только высокоприемистые нагнетательные скважины (на фиг.1 не показано), при этом разброс значений приемистости подключенных к водоводу 6 скважин 16, 17 незначителен;
- водовод 7 - III типа, к которому подключены низкоприемистые нагнетательные скважины 14, 15.
Ранжирование нагнетательных скважин по приемистости осуществляют исходя из промысловой практики, например:
- высокоприемистые нагнетательные скважины 12, 13 - с приемистостью более 150 м3/сут при фактическом устьевом давлении закачки воды;
- низкоприемистые нагнетательные скважины 14, 15 - с приемистостью до 25 м3/сут включительно при фактическом устьевом давлении закачки воды;
- среднеприемистые нагнетательные скважины 16, 17, 18 - с приемистостью от 25 м3/сут до 150 м3/сут включительно при фактическом устьевом давлении закачки воды.
На водоводе I типа (водовод 5 на фиг.1) устанавливают регулятор расхода 22 в составе водораспределительного устройства 4. На отводах 8, 9 в приустьевой зоне высокоприемистых нагнетательных скважин 12, 13 соответственно могут быть дополнительно установлены регуляторы расхода 24, 25, если разница в приемистости среднеприемистой нагнетательной скважины 18 и высокоприемистых нагнетательных скважин 12, 13 значительна (например, более 50 м3/сут) для подстройки режима закачки воды непосредственно в высокоприемистые нагнетательные скважины 12, 13.
На водоводе II типа (водовод 6 на фиг.1, в качестве примера условно приведены среднеприемистые скважины 16, 17) устанавливают регулятор расхода 23 только в составе водораспределительного устройства 4.
На водоводе III типа (водовод 7 на фиг.1) регулятор расхода не устанавливают.
В качестве регуляторов расхода 22, 23, 24, 25 применяют регуляторы расхода пружинного типа с входным калиброванным отверстием на подвижном элементе регулятора расхода, работающие в автоматическом режиме и обеспечивающие расход перекачиваемой по водоводу воды не более значения, задаваемого уставкой регулятора расхода 22, 23, 24 или 25. Настройка величины уставки каждого регулятора расхода 22, 23, 24 или 25 заключается в подборе сменной диафрагмы с калиброванным отверстием в ней. Сменная диафрагма с калиброванным отверстием устанавливается в поршень внутри регулятора расхода (на фиг.1 не показан). Через диафрагму с калиброванным отверстием проходит поток воды, определяемый площадью поперечного сечения отверстия. При увеличении перепада давления вследствие повышения давления нагнетания или снижения пластового давления поршень перемещается, сжимая пружину (на фиг.1 не показана) и уменьшая проходное сечение потока на выходе регулятора расхода 22, 23, 24 или 25, при этом поток воды ограничивается, и значение расхода остается неизменным. При уменьшении перепада давления на регуляторе расхода 22, 23, 24 или 25 вследствие снижения давления нагнетания или повышения пластового давления поршень перемещается, разжимая пружину и увеличивая проходное сечение потока, проходящего через регулятор расхода, при этом поток воды увеличивается, и значение расхода вновь остается неизменным. Регуляторы расхода 22, 23, 24, 25 работают во взаимодействии друг с другом, поскольку устанавливаются в единой гидродинамической системе водоводов 5, 6, 7, отводов 8, 9, 10, 11 и нагнетательных скважин 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18. Уставку расхода в регуляторе расхода 22 устанавливают по сумме требуемых расходов закачки в подключенные к водоводу 5 через отводы 8, 9 высокоприемистые нагнетательные скважины 12, 13 и среднеприемистую нагнетательную скважину 18 в соответствии с месячным режимом закачки по скважинам. Уставку расхода в регуляторе расхода 23 устанавливают по сумме требуемых расходов закачки в подключенные к водоводу 5 среднеприемистую нагнетательную скважину 17 и подключенную через отвод 10 среднеприемистую нагнетательную скважину 16 в соответствии с месячным режимом закачки по скважинам. Уставки расхода в регуляторах расхода 24, 25 устанавливают индивидуально в соответствии с месячным режимом закачки в высокоприемистые нагнетательные скважины 12, 13 соответственно. Размещение регуляторов расхода 22, 23 в составе водораспределительного устройства 4 позволяет снизить давление в водоводах 5, 6 соответственно, поскольку регуляторы расхода пружинного типа представляют собой гидросопротивление с регулируемой пропускной способностью. Установка регуляторов расхода 22, 23 на водоводы 5, 6 соответственно в составе водораспределительного устройства 4 позволяет снизить давление в этих водоводах до величины, необходимой для осуществления закачки воды в подключенные к ним нагнетательные скважины 12 (подключена через отвод 8), 13 (подключена через отвод 9), 16 (подключена через отвод 10), 17, 18, при этом давление в водоводе 7 будет высоким для осуществления закачки воды в подключенные к нему низкоприемистые нагнетательные скважины 14 (подключена к водоводу 7 через отвод 11), 15.
При отключении любой из нагнетательных скважин, подключенных к водоводам 5, 6, 7, в том числе и через отводы 8, 9, 10, 11, к рассматриваемой кустовой насосной станции, происходит снижение суммарного расхода перекачиваемой воды в системе водоводов кустовой насосной станции, изменяется режим работы насоса 1 и происходит перераспределение потоков закачиваемой воды в высокоприемистые нагнетательные скважины 12, 13, среднеприемистые нагнетательные скважины 16, 17, 18 и низкоприемистые нагнетательные скважины 14, 15, в одних случаях в меньшей степени, в других - в большей, что показано ниже.
Например, при остановке закачки воды в среднеприемистую нагнетательную скважину 16 (для проведения геолого-технологических, аварийных работ или в соответствии с месячным режимом закачки) расход воды, перекачиваемой по водоводу 6, снизится приблизительно на величину приемистости среднеприемистой нагнетательной скважины 16. При этом расход воды, перекачиваемой по водоводу 5, ограничивается регулятором расхода 22 и не изменится, а расход воды, закачиваемой в среднеприемистую нагнетательную скважину 17 и перекачиваемой по водоводу 7 с подключенными к нему низкоприемистой нагнетательной скважиной 15 и через отвод 11 низкоприемистой нагнетательной скважиной 14, увеличится незначительно ввиду незначительного же роста давления в выкидной линии 2 насоса 1 кустовой насосной станции, коллекторе 3 водораспределительного устройства 4 и водоводе 5, при этом давление в водоводах 6, 7 не увеличивается, т.к. оно ограничено установленными на них регуляторами расхода 22 и 23 соответственно.
При включении в работу временно отключенной среднеприемистой нагнетательной скважины 16 система поддержания пластового давления возвращается в первоначальное состояние с параметрами работы насоса 1 и режимными закачками по высокоприемистым нагнетательным скважинам 12, 13, среднеприемистым нагнетательным скважинам 16, 17, 18 и низкоприемистым нагнетательным скважинам 14, 15 в соответствии с месячным режимом закачки.
Остановка закачки в высокоприемистые нагнетательные скважины 12 и/или 13 либо остановка полностью отдельных водоводов 5, 6 или 7 может привести к значительному изменению режима работы насоса 1 кустовой насосной станции с выходом его из области рабочей зоны, при этом значительно снизится расход перекачиваемой воды насосом 1 при увеличении давления в выкидной линии 2, а расходы закачки в низкоприемистые нагнетательные скважины 14, 15 увеличатся, что также приведет к закачке в данные нагнетательные скважины воды сверх месячного режима закачки воды. Для регулирования режима работы насоса 1 при значительном снижении расхода перекачиваемой воды выкидную линию 2 насоса 1 оборудуют датчиком давления 26 (фиг.2), а привод насоса 1 - частотно-регулируемым приводом 27, функционально связанным с датчиком давления 26 (аналогично схеме в способе управления системой поддержания пластового давления и устройстве для его осуществления, патент РФ №2278248, Е21В 43/20, опубл. в бюл. №17 от 20.06.2006 г.). При повышении давления в выкидной линии 2 насоса 1 сверх уставки, заложенной в контроллере частотно-регулируемого привода 27, происходит понижение оборотов вала насоса 1 и понижение давления в выкидной линии 2 до уровня уставки, при этом расход перекачиваемой воды снижается и остается в новой рабочей зоне для сниженного числа оборотов вала насоса 1, а объем воды, закачанной сверх месячного режима закачки воды, будет незначительным либо полностью исключится, при этом давления в водоводах 5 (фиг.1), 6, 7 при изменении режима работы насоса 1 кустовой насосной станции не изменятся за счет регулирования давления в выкидной линии 2.
При включении в работу временно отключенных высокоприемистых нагнетательных скважин 12 и/или 13 либо отдельных водоводов 5, 6 или 7 система поддержания пластового давления также возвращается в первоначальное состояние с параметрами работы насоса 1 и режимными закачками по высокоприемистым нагнетательным скважинам 12, 13, среднеприемистым нагнетательным скважинам 16, 17, 18 и низкоприемистым нагнетательным скважинам 14, 15 в соответствии с месячным режимом закачки.
Таким образом, применение предлагаемой системы поддержания пластового давления позволяет производить закачку воды в нагнетательные скважины 12-18 различной приемистости с помощью насоса 1 кустовой насосной станции и минимизировать излишнюю (непроизводительную) закачку воды в нагнетательные скважины 12-18 при временной остановке части нагнетательных скважин либо водоводов, подключенных к данной кустовой насосной станции, без дополнительной ручной регулировки режимов их работы, оптимизировать давление в водоводах и, как следствие, снизить порывность водоводов за счет исключения их эксплуатации под повышенным давлением и тем самым оптимизировать энергетические затраты на закачку воды в нагнетательные скважины системы поддержания пластового давления.
Пример конкретного выполнения.
Насосом 1 (фиг.1) кустовой насосной станции ЦНС 40-1400 производят закачку воды через водораспределительное устройство 4 в высокоприемистую нагнетательную скважину 12 с расходом 288 м3/сут при устьевом давлении 8,5 МПа (на эту величину настроена уставка регулятора расхода 24 на отводе 8), в высокоприемистую нагнетательную скважину 13 с расходом 240 м3/сут при устьевом давлении 8,0 МПа (на эту величину настроена уставка регулятора расхода 25 на отводе 9) и в среднеприемистую нагнетательную скважину 18 с расходом 144 м3/сут при устьевом давлении 11,0 МПа (суммарно по водоводу 5 расход закачки составляет 672 м3/сут, на эту величину настроена уставка регулятора расхода 22), в среднеприемистую нагнетательную скважину 16 с расходом 144 м3/сут при устьевом давлении 11,5 МПа и в среднеприемистую нагнетательную скважину 17 с расходом 146 м3/сут при устьевом давлении 11,0 МПа (суммарно по водоводу 6 расход закачки составляет 290 м3/сут, на эту величину настроена уставка регулятора расхода 23), в низкоприемистую нагнетательную скважину 14 с расходом 22 м3/сут при устьевом давлении 13,5 МПа и в низкоприемистую нагнетательную скважину 15 с расходом 19 м3/сут при устьевом давлении 13,5 МПа (суммарно по водоводу 7 расход закачки составляет 41 м3/сут). В качестве регуляторов расхода 22, 23, 24, 25 применяют, например, регуляторы расхода пружинного типа - модель «FS200» производства фирмы «Smith International Ink» (США). Суммарный расход воды, закачиваемой насосом 1 в водоводы 5, 6, 7 через водораспределительное устройство 4, составляет 1003 м3/сут, при этом расходе давление в выкидной линии 2 составляет 14,5 МПа при частоте оборотов вала насоса 1 3000 об/мин. Для установленного насоса ЦНС 40-1400 рабочая зона по расходу составляет от 672 м3/сут (левая граница рабочей зоны) до 1152 м3/сут (правая граница рабочей зоны) при номинальном расходе 960 м3/сут, режим работы насоса с расходом 1003 м3/сут при давлении 14,5 МПа находится в пределах рабочей зоны.
При остановке водовода 6, например для проведения ремонтных работ, при открытых водоводах 5, 7 и отводах 8, 9, 11 происходит снижение суммарного расхода закачиваемой воды через водораспределительное устройство 4 до 718 м3/сут при увеличении давления в выкидной линии 2 до 15,2 МПа, при этом происходит частичное перераспределение потоков закачиваемой воды через водораспределительное устройство 4, а именно: по водоводу 5 расход не изменяется, так как он ограничивается регулятором расхода 22, а по водоводу 7 расход незначительно увеличивается до 46 м3/сут, так как увеличение давления в водоводе 7 влечет за собой увеличение приемистости низкоприемистой нагнетательной скважины 14 до 24 м /сут при устьевом давлении 14,5 МПа и низкоприемистой нагнетательной скважины 15 до 22 м3/сут при устьевом давлении 14,5 МПа, т.е. происходит незначительное, на 12%, превышение режима закачки воды в низкоприемистые нагнетательные скважины 14, 15. Снизившийся расход насоса 718 м3/сут не выходит за левую границу рабочей зоны насоса 1, насос продолжает работать в энергоэффективном режиме с высоким коэффициентом полезного действия.
При одновременной остановке высокоприемистой нагнетательной скважины 13 и среднеприемистой нагнетательной скважины 18, например для проведения геолого-технических мероприятий, при открытых водоводах 6, 7, отводах 8, 10, 11 и открытой высокоприемистой нагнетательной скважине 12 на отводе 8, также происходит снижение суммарного расхода закачиваемой воды через водораспределительное устройство 4 до 629 м3/сут при увеличении давления в выкидной линии 2 до 15,5 МПа, при этом происходит частичное перераспределение потоков закачиваемой воды через водораспределительное устройство 4, а именно: по водоводу 6 расход не изменяется, так как он ограничивается регулятором расхода 23, по водоводу 5 расход уменьшается до 288 м3/сут, так как остается открытой только высокоприемистая нагнетательная скважина 12, соединенная с водоводом 5 отводом 8, расход закачки в которую ограничен регулятором расхода 24, а по водоводу 7 расход увеличивается до 50 м3/сут, так как увеличение давления в водоводе 7 влечет за собой увеличение приемистости низкоприемистой нагнетательной скважины 14 до 26 м3/сут при устьевом давлении 14,7 МПа и низкоприемистой нагнетательной скважины 15 до 24 м3/сут при устьевом давлении 14,7 МПа, т.е. происходит частичное, на 22%, превышение режима закачки воды в низкоприемистые нагнетательные скважины 14, 15. Кроме того, снизившийся расход насоса до 629 м3/сут выходит за левую границу рабочей зоны насоса 1. Для данного случая эффективно применение схемы системы поддержания пластового давления с частотно-регулируемым приводом 27 (фиг.2) насоса 1, функционально связанного с датчиком давления 26, устанавливаемого на выкидной линии 2 насоса 1. При отключении высокоприемистой нагнетательной скважины 13 (фиг.1) и среднеприемистой нагнетательной скважины 18 уменьшается расход закачиваемой воды через водораспределительное устройство 4 и начинает повышаться давление в выкидной линии 2 насоса 1, контролируемое датчиком давления 26 (фиг.2), сверх уставки 14,5 МПа, заложенной в контроллере частотно-регулируемого привода 27, который функционально связан с датчиком давления 26, при этом контроллер дает команду частотно-регулируемому приводу 27 уменьшить обороты вала насоса 1 (фиг.1) приблизительно до 1850 об/мин. Происходит понижение давления в выкидной линии 2 до уровня уставки в 14,5 МПа, при этом расход перекачиваемой воды снижается и остается в новой рабочей зоне для сниженного числа оборотов вала насоса 1, а объем воды, закачанной сверх месячного режима закачки воды, в зависимости от точности регулировки частотно-регулируемого привода 27 минимизируется вплоть до полного исключения, т.е. расход воды по водоводу 5 составит 288 м3/сут (при отключенных высокоприемистой нагнетательной скважине 13 и среднеприемистой скважине 18), по водоводам 6 и 7 расходы составят первоначальные 290 м3/сут и 41 м3/сут соответственно. Суммарный расход закачиваемой воды через водораспределительное устройство 4 составит 619 м3/сут, при этом избыточная закачка в низкоприемистые нагнетательные скважины 14 и 15 отсутствует, т.к. давление в водоводе 7 не повышается.
Изменение расходов и давлений по водоводам и нагнетательным скважинам приведено в таблице.
| Таблица | ||||||||
| Параметры работы | ||||||||
| Объект | Исходное состояние | Отключен водовод 6 | Отключены скважины 13, 18 (система без частотно-регулируемого привода) | Отключены скважины 13, 18 (система с частотно-регулируемым приводом) | ||||
| Расход, м3/сут | Давление, МПа | Расход, м3/сут | Давление, МПа | Расход, м3/сут | Давление, МПа | Расход, м3/сут | Давление, МПа | |
| Коллектор 3 | 1003 | 14,5 | 718 | 15,2 | 629 | 15,5 | 619 | 14,5 |
| Водовод 7 | 41 | 14,5 | 46 | 15,2 | 50 | 15,5 | 41 | 14,5 |
| Скважина 14 | 22 | 13,5 | 24 | 14,2 | 26 | 14,7 | 22 | 13,5 |
| Скважина 15 | 19 | 13,5 | 22 | 14,2 | 24 | 14,7 | 19 | 13,5 |
| Водовод 6(после регулятора расхода 23) | 290 | 12,5 | 0 | - | 290 | 12,5 | 290 | 12,5 |
| Скважина 16 | 144 | 11,5 | 0 | - | 144 | 11,5 | 144 | 11,5 |
| Скважина 17 | 146 | 11,0 | 0 | - | 146 | 11,0 | 146 | 11,0 |
| Водовод 5 (после регулятора расхода 22) | 672 | 12,0 | 672 | 12,0 | 288 | 12,0 | 288 | 12,0 |
| Скважина 18 | 144 | 11,0 | 144 | 11,0 | 0 | - | 0 | - |
| Скважина 13 (после регулятора расхода 25) | 240 | 8,0 | 240 | 8,0 | 0 | - | 0 | - |
| Скважина 12 (после регулятора расхода 24) | 288 | 8,5 | 288 | 8,5 | 288 | 8,5 | 288 | 8,5 |
Как видно из таблицы, применение предлагаемой системы поддержания пластового давления позволяет предотвратить излишнюю (непроизводительную) закачку 285 м3 в сутки (28% относительно плановой суточной закачки 1003 м3 в сутки) при отключении водовода 6 или 384 м3 в сутки (38% относительно плановой суточной закачки 1003 м3 в сутки) при отключении высокоприемистой скважины 13 и среднеприемистой скважины 18. При этом уже в исходном состоянии системы при осуществлении закачки воды в соответствии с месячным режимом снизить давление в водоводе 5 с 14,5 МПа в коллекторе 3 водораспределительного устройства 4 до 12,0 МПа после регулятора расхода 22 за счет установки регулятора расхода 22 в составе водораспределительного устройства 4, в водоводе 6 - аналогично с 14,5 МПа до 12,5 МПа за счет установки регулятора расхода 23 в составе водораспределительного устройства 4, что способствует снижению порывности водоводов 5, 6 и отводов 8, 9, 10 на участках с наличием воздействия опасных факторов воздействия на материал трубы водовода (химическая коррозия, электрохимическая коррозия, механические нагрузки и т.д.). Экспериментальными исследованиями установлено, что зависимость удельной порывности от давления для высоконапорных водоводов с давлением перекачки от 10,0 до 17,0 МПа носит линейный характер с существенной скоростью нарастания (аппроксимирующая формула, полученная средствами Microsoft Excel, представлена на фиг.3).
Технико-экономическая эффективность предлагаемой системы поддержания пластового давления достигается за счет минимизации избыточной (непроизводительной) закачки воды в нагнетательные скважины при плановых либо аварийных остановках закачки воды в отдельные нагнетательные скважины либо водоводы кустовой насосной станции с использованием минимально необходимого количества регуляторов расхода и оптимального их размещения на водоводах и устье высокоприемистых нагнетательных скважин при незначительных затратах на монтаж регуляторов расхода.
Использование данного предложения позволяет при небольших дополнительных капитальных затратах с помощью существующей системы поддержания пластового давления оптимизировать давление в водоводах и, как следствие, снизить порывность водоводов за счет установки части регуляторов расхода в составе водораспределительного устройства и снижения тем самым давления в водоводах, на которых они установлены, оптимизировать энергетические затраты на закачку воды в нагнетательные скважины системы поддержания пластового давления за счет применения частотно-регулируемого привода насоса и, как результат, сократить материальные затраты на поддержание пластового давления.
Claims (1)
- Система поддержания пластового давления, включающая насосы, водораспределительные устройства с расходомерами, регуляторы расхода, водоводы, соединяющие водораспределительные устройства с отводами, идущими к нагнетательным скважинам различной приемистости и сгруппированными по водоводам в соответствии с приемистостью и давлением закачки воды, отличающаяся тем, что водоводы, к которым подключены высокоприемистые и/или среднеприемистые нагнетательные скважины, соединяют с коллектором водораспределительного устройства через регулятор расхода пружинного типа, с входным калиброванным отверстием на подвижном элементе регулятора расхода, перекрывающим выходные каналы с возможностью поддержания требуемого расхода жидкости, а отводы высокоприемистых нагнетательных скважин, подключенные с отводами среднеприемистых нагнетательных скважин к одному водоводу, дополнительно оснащены аналогичными пружинными регуляторами расхода с входным калиброванным отверстием, обеспечивающим требуемый расход жидкости для соответствующей скважины с учетом взаимодействия с регулятором расхода, установленным на соответствующем водоводе, при этом выкидная линия насоса, соединяющая его с водораспределительным устройством, оснащена датчиком давления, а насос - частотно-регулируемым приводом, функционально связанным с датчиком давления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012157807/03A RU2520119C1 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Система поддержания пластового давления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012157807/03A RU2520119C1 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Система поддержания пластового давления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2520119C1 true RU2520119C1 (ru) | 2014-06-20 |
Family
ID=51216927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012157807/03A RU2520119C1 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Система поддержания пластового давления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2520119C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105863583A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油田缆控分体桥式全自动配水器 |
| CN107542457A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-01-05 | 中国石油大学(北京) | 模拟地质构造对排水过程地层压力影响的实验装置及方法 |
| CN107542456A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-01-05 | 中国石油大学(北京) | 模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4374544A (en) * | 1980-09-19 | 1983-02-22 | Standard Oil Company (Indiana) | Technique for control of injection wells |
| RU2166071C1 (ru) * | 1999-08-10 | 2001-04-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти,"ТатНИПИнефть" | Система транспортирования воды для поддержания пластового давления |
| RU48201U1 (ru) * | 2005-05-20 | 2005-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Система подготовки и транспортирования воды для поддержания пластового давления |
| RU61340U1 (ru) * | 2006-10-09 | 2007-02-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Трубная обвязка замерно-распределительного узла кустовой насосной станции |
| RU92090U1 (ru) * | 2009-02-03 | 2010-03-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Система поддержания пластового давления |
| RU2386021C1 (ru) * | 2008-12-23 | 2010-04-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Система закачки воды |
| RU2387816C1 (ru) * | 2009-04-23 | 2010-04-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ кустовой закачки воды в нагнетательные скважины |
-
2012
- 2012-12-27 RU RU2012157807/03A patent/RU2520119C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4374544A (en) * | 1980-09-19 | 1983-02-22 | Standard Oil Company (Indiana) | Technique for control of injection wells |
| RU2166071C1 (ru) * | 1999-08-10 | 2001-04-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти,"ТатНИПИнефть" | Система транспортирования воды для поддержания пластового давления |
| RU48201U1 (ru) * | 2005-05-20 | 2005-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Система подготовки и транспортирования воды для поддержания пластового давления |
| RU61340U1 (ru) * | 2006-10-09 | 2007-02-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Трубная обвязка замерно-распределительного узла кустовой насосной станции |
| RU2386021C1 (ru) * | 2008-12-23 | 2010-04-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Система закачки воды |
| RU92090U1 (ru) * | 2009-02-03 | 2010-03-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Система поддержания пластового давления |
| RU2387816C1 (ru) * | 2009-04-23 | 2010-04-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ кустовой закачки воды в нагнетательные скважины |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105863583A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油田缆控分体桥式全自动配水器 |
| CN105863583B (zh) * | 2016-04-15 | 2019-02-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油田缆控分体桥式全自动配水器 |
| CN107542457A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-01-05 | 中国石油大学(北京) | 模拟地质构造对排水过程地层压力影响的实验装置及方法 |
| CN107542456A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-01-05 | 中国石油大学(北京) | 模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置及方法 |
| CN107542456B (zh) * | 2017-09-21 | 2023-04-25 | 中国石油大学(北京) | 模拟渗流阻力对排水过程地层压力影响的实验装置及方法 |
| CN107542457B (zh) * | 2017-09-21 | 2023-05-09 | 中国石油大学(北京) | 模拟地质构造对排水过程地层压力影响的实验装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2376451C1 (ru) | Комплексная автоматизированная система распределения и дозирования ингибитора гидратообразования | |
| RU2456437C2 (ru) | Способ и система для управления потоками в скважине | |
| RU2520119C1 (ru) | Система поддержания пластового давления | |
| RU2545204C1 (ru) | Система кустовой закачки воды в пласт | |
| GB2541504A (en) | Flow control system and method | |
| RU2547029C1 (ru) | Система закачки воды в нагнетательные скважины | |
| CN111412132A (zh) | 一种给水泵系统的控制方法及给水泵系统 | |
| CN205135587U (zh) | 聚合物多井分压复配调节一体化撬装装置 | |
| CN204826043U (zh) | 山丘区输水工程安全运行调度系统 | |
| RU2310792C1 (ru) | Способ управления энергопотреблением насосной станции | |
| RU2506505C1 (ru) | Установка для подготовки газа с удаленным терминалом управления и использованием программного комплекса автоматического управления технологическим процессом | |
| RU96609U1 (ru) | Система транспортирования и закачки воды в пласт | |
| RU2278248C2 (ru) | Способ управления системой поддержания пластового давления и устройство для его осуществления | |
| CN202441347U (zh) | 恒流量配水器 | |
| RU2351748C2 (ru) | Способ программно-регулируемого поддержания пластового давления в нефтедобыче | |
| CN2736618Y (zh) | 带止回功能的压差控制阀 | |
| RU2714898C1 (ru) | Система поддержания пластового давления | |
| CN202370799U (zh) | 一种pta空压机组的防喘放空阀组 | |
| CN207582562U (zh) | 管道式供水系统 | |
| CN205773283U (zh) | 一种变频恒压自控发油生产线 | |
| CN105545718A (zh) | 一种流量和压力双重控制的流体加压装置和方法 | |
| CN219429740U (zh) | 一种污水多路取水控制系统 | |
| RU73506U1 (ru) | АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО НА ДАВЛЕНИЕ ДО 320 кгс/см2 | |
| RU95365U1 (ru) | Двухуровневая делительно-регулирующая насосная установка | |
| RU77461U1 (ru) | Регулятор расхода жидкости или газа межфланцевый на высокое давление |