RU2656056C1 - Способ и устройство для освоения месторождений высоковязких нефтей - Google Patents

Способ и устройство для освоения месторождений высоковязких нефтей Download PDF

Info

Publication number
RU2656056C1
RU2656056C1 RU2017135108A RU2017135108A RU2656056C1 RU 2656056 C1 RU2656056 C1 RU 2656056C1 RU 2017135108 A RU2017135108 A RU 2017135108A RU 2017135108 A RU2017135108 A RU 2017135108A RU 2656056 C1 RU2656056 C1 RU 2656056C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
gas
thermal energy
water
light fractions
Prior art date
Application number
RU2017135108A
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Георгиевич Антониади
Максим Витальевич Омельянюк
Ирина Альбертовна Пахлян
Константин Эдуардович Джалалов
Никита Андреевич Шостак
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority to RU2017135108A priority Critical patent/RU2656056C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2656056C1 publication Critical patent/RU2656056C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована при освоении средних по запасам нефтяных месторождений высоковязких нефтей, расположенных вдали от обустроенных нефтегазодобывающих регионов, с последующей переработкой углеводородного сырья непосредственно на промысле. Технический результат - повышение коэффициента нефтеизвлечения. По способу осуществляют первичную подготовку нефти, газа и воды, переработку нефти путем разделения на легкие фракции и асфальтосмолистые компоненты. Затем осуществляют прямую отгонку легких фракций. Одну их часть используют по замкнутому циклу в технологических операциях добычи. Другую часть направляют на переработку. Часть легких фракций и часть асфальтосмолистых компонентов используют по замкнутому циклу в технологических операциях добычи для выработки электрической и тепловой энергии. Отделившийся попутный газ осушают и направляют на выработку электрической и тепловой энергии. Подготовленную воду нагревают до температуры 80-85°С и направляют на получение парогаза, который при давлении 16 МПа и температуре 250-360°С подают в нагнетательную скважину для прогрева пласта и поддержания пластового давления. Для осуществления способа предусмотрена соответствующая установка. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Description

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при освоении средних по запасам нефтяных месторождений высоковязких нефтей, расположенных вдали от обустроенных нефтегазодобывающих регионов, с последующей переработкой углеводородного сырья непосредственно на промысле.
Аналогом изобретения является способ разработки нефтяных месторождений (патент РФ №2338060). Сущность изобретения заключается в том, что способ включает бурение эксплуатационных скважин, обустройство нефтяного месторождения, добычу нефти, разделение добываемой продукции скважины на нефть, попутный газ и пластовую воду и последующую закачку нефтяного газа и пластовой воды в скважину. Согласно изобретению добычу совмещают в единый безотходный технологический цикл с утилизацией попутно получаемых продуктов и увеличением нефтеотдачи пластов. Этот цикл включает первичную подготовку нефти, газа и воды, выработку тепловой и электрической энергии, приготовление, прямое сжатие, нагрев закачиваемой газожидкостной смеси за счет избыточного тепла выхлопных газов и закачку газожидкостной смеси в скважину
Недостатком аналога является низкая технологическая эффективность освоения нефтяных месторождений за счет дополнительной необходимости утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ), а также высокая себестоимость процесса.
Прототипом изобретения является способ освоения месторождений тяжелых нефтей и битумов (патент РФ №2161249). Добыча нефти совмещается в единый безотходный технологический цикл с переработкой продукции скважин. Он включает первичную подготовку нефти, газа и воды, переработку нефти путем разделения ее на легкие фракции и тяжелые асфальтосмолистые компоненты. После этого осуществляют прямую отгонку легких фракций. Одну часть легких фракций используют по замкнутому циклу в технологических операциях добычи. Другую часть направляют на переработку. Асфальтосмолистые компоненты перерабатывают на месте в товары народного потребления и полуфабрикаты.
Недостатком предлагаемой при осуществлении способа установки является обязательное наличие постороннего источника тепловой и электрической энергии, необходимой для осуществления способа, и также невозможность утилизации значительных объемов попутного нефтяного газа, при освоении месторождений высоковязких нефтей с высоким газовым фактором, что обуславливает высокие затраты на его осуществление. Низкая эффективность освоения месторождения за счет отсутствия возможности прогрева пласта и соответственно снижения вязкости нефти.
Задачей изобретения является повышение эффективности освоения месторождений высоковязких нефтей за счет реализации замкнутого безотходного цикла добычи и переработки высоковязких нефтей непосредственно на промысле, позволяющего утилизировать НПГ и удешевить процесс его осуществления.
Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента нефтеизвлечения.
Технический результат достигается тем, что способ освоения месторождения высоковязких нефтей, включающий бурение скважины и добычу нефти, совмещается в единый безотходный технологический цикл с переработкой продукции скважин, включающий первичную подготовку нефти, газа и воды, переработку нефти путем разделения на легкие фракции и асфальтосмолистые компоненты, после чего осуществляют прямую отгонку легких фракций, одну часть которых используют по замкнутому циклу в технологических операциях добычи, другую направляют на переработку, при этом часть легких фракций и часть асфальтосмолистых компонентов используют по замкнутому циклу в технологических операциях добычи для выработки электрической и тепловой энергии, отделившийся попутный газ осушают и направляют на выработку электрической и тепловой энергии, подготовленную воду нагревают до температуры 80-85°С и направляют на получение парогаза, который при давлении 16 МПа и температуре 250-360°С подают в нагнетательную скважину для прогрева пласта и поддержания пластового давления.
Установка для освоения месторождения высоковязких нефтей характеризуется сообщенными между собой блоком сбора и предварительной подготовки продукции пласта, состоящим из сепаратора, сообщенного с узлом предварительной подготовки газа, узлом предварительной подготовки нефти и узлом предварительной подготовки воды, атмосферно-вакуумным фракционирующим блоком, содержащим печь и колонну, блоком выработки электрической и тепловой энергии, состоящим из дизель-генератора, сообщенным с узлом предварительной подготовки газа, с первым когенератором для утилизации тепловой энергии системы рубашечного охлаждения, сообщенного с узлом предварительной подготовки воды и вторым когенератором для утилизации тепловой энергии из выхлопных газов дизель-генератора, блоком подготовки парогаза и подачи его в нагнетательную скважину, состоящим из центробежного многоступенчатого насоса, сообщенного со вторым когенератором для утилизации тепловой энергии из выхлопных газов дизель-генератора и с паровым котлом, содержащим экономайзер, и эжектором, сообщенным с дизель-генератором и нагнетательной скважиной.
Повышение коэффициента нефтеизвлечения и интенсификация добычи нефти достигается за счет того, что добыча нефти совмещается в единый безотходный технологический цикл с переработкой продукции скважин, включающий первичную подготовку нефти, газа и воды, первичную переработку нефти с использованием одной части получаемых продуктов для выработки электрической и тепловой энергии с помощью дизель-генератора с устройствами когенерации для функционирования установки освоения месторождения высоковязких нефтей и инфраструктурных объектов, а другую направляют потребителю для прямого использования и дальнейшей переработки. Для интенсификации добычи высоковязкой нефти необходим прогрев пласта и поддержание пластового давления, для этого используется парогаз, получаемый путем утилизации всех отходов в технологическом цикле добычи и подготовки продукции скважин
Описываемый способ реализуется при помощи установки.
На фиг. 1 представлена установка для освоения месторождений высоковязких нефтей.
Установка для освоения месторождений высоковязких нефтей состоит из четырех основных блоков. Блок I - сбора и предварительной подготовки продукции пласта, который состоит из сепаратора 1 (газ-нефть-вода) - трехфазного разделителя фаз, узла предварительной подготовки газа 2 (УППГ), узла предварительной подготовки нефти 3 (УППН) и узла предварительной подготовки воды 4 (УППВ).
Блок II - блок начальной ступени переработки нефти представляет собой атмосферный или атмосферно-вакуумный фракционирующий блок (АВФБ), содержащий печь 5 и колонну 6.
Блок III - выработки электрической и тепловой энергии, состоящий из дизель-генератора 7 с первым когенератором 8 для утилизации тепловой энергии системы рубашечного охлаждения, и второго когенератора 9 для утилизации тепловой энергии из выхлопных газов дизель-генератора 7.
Блок IV - подготовки парогаза и подачи его в нагнетательную скважину, который состоит из эжектора 10, центробежного многоступенчатого насоса 11, сообщенного с паровым котлом 12, содержащим экономайзер 13.
Описываемый способ осуществляется следующим образом.
При эксплуатации добывающей скважины высоковязкая нефть поступает в сепаратор 1 блока I для подготовки и разделения нефти, газа и воды. Далее отделившийся газ поступает на УППГ 2, отделившаяся нефть поступает на УППН 3, отделившаяся вода поступает на УППВ 4.
После предварительной подготовки на УППН 3 нефть поступает в блок II, нагревается в печи 5 и фракционируется в колонне 6 на два основных потока. Первый поток представляет собой легкие фракции: керосин, бензин, дизельное топливо и др. Второй поток представляет собой тяжелый остаток: мазут, гудрон и т.д.
После выхода из колонны 6 часть легких фракций поступает в блок III, вторая часть поступает потребителю.
Часть дизельного топлива поступает в блок III для обеспечение работы дизель-генератора 7. Часть мазута поступает в блок IV для обеспечения работы парового котла 12.
Отделившийся попутный газ, подготовленный, осушенный в УППГ 2 блока I, поступает в блок III на дизель-генератор 7 для выработки электрической и тепловой энергии. При выработке электрической энергии на дизель-генераторе 7, попутно образуется тепловая энергия из системы рубашечного охлаждения дизель-генератора 7 (с температурой охлаждающего теплоносителя до 90°С), которая посредством первого когенератора 8 отдается воде, предназначенной для выработки пара, для утилизации тепловой энергии системы рубашечного охлаждения, в результате вода для выработки пара нагревается от начальной температуры до температуры порядка 50°С.Часть потока выхлопных газов (температура до 600°С) дизель-генератора 7 поступает на второй когенератор 9, в который поступает предварительно нагретая до 50°С вода, тепловая энергия передается от выхлопных газов воде, и она нагревается до температуры 80-85°С.Далее нагретая вода поступает в блок IV на прием центробежного многоступенчатого насоса 11, которым она подается в экономайзер 13 парового котла 12. Функционирование парового котла 12 осуществляется за счет мазута, получаемого в блоке II.
Образующийся пар на выходе из парового котла 12 под давлением до 16 МПа поступает на эжектор 10, эжектирует вторую часть потока выхлопных газов с дизель-генератора 7. При этом выхлопные газы содержат частички сажи, которые загущают образовавшийся парогаз.
Эжектор 10 генерирует парогаз с температурой 250-360°С, который подают в нагнетательную скважину для поддержания пластового давления, прогрева пласта, за счет чего происходит интенсификация добычи высоковязкой нефти.
Загущение парогаза дисперсными частицами сажи и его дальнейшее нагнетание под высоким давлением в пласт способствует предупреждению прорыва парогаза в высокопроницаемые пропластки.
Технологические параметры примеров конкретного осуществления способа приведены в таблице 1.
Figure 00000001
Технология особенно эффективна при тепловой обработке призабойной зоны продуктивных пластов с трещиноватым типом коллекторов и высокопроницаемыми пропластками.
Осуществление изобретения на предлагаемой установке позволяет довести утилизацию попутного газа и воды до 100% и, тем самым, создать безотходную технологию. Организация парогазового воздействия на продуктивные горизонты с высоковязкими нефтями позволяет увеличить добычу нефти в 2 раза. Использование установок выработки электрической и тепловой энергии - дизель-генераторов и когенераторов - обеспечит значительное увеличение энергоэффективности и снижение энергозатрат на производство конечных продуктов. В целом реализация изобретения обеспечит повышение экологической безопасности, за счет значительного снижения отходов производства и повышения эффективности разработки месторождения.

Claims (2)

1. Способ освоения месторождения высоковязких нефтей, включающий бурение скважины и добычу нефти, совмещенные в единый безотходный технологический цикл с переработкой продукции скважин, включающий первичную подготовку нефти, газа и воды, переработку нефти путем разделения на легкие фракции и асфальтосмолистые компоненты, после чего осуществляют прямую отгонку легких фракций, одну часть которых используют по замкнутому циклу в технологических операциях добычи, другую направляют на переработку, отличающийся тем, что часть легких фракций и часть асфальтосмолистых компонентов используют по замкнутому циклу в технологических операциях добычи для выработки электрической и тепловой энергии, отделившийся попутный газ осушают и направляют на выработку электрической и тепловой энергии, подготовленную воду нагревают до температуры 80-85°С и направляют на получение парогаза, который при давлении 16 МПа и температуре 250-360°С подают в нагнетательную скважину для прогрева пласта и поддержания пластового давления.
2. Установка для освоения месторождения высоковязких нефтей, характеризующаяся сообщенными между собой блоком сбора и предварительной подготовки продукции пласта, состоящим из сепаратора, сообщенного с узлом предварительной подготовки газа, узлом предварительной подготовки нефти и узлом предварительной подготовки воды, атмосферно-вакуумным фракционирующим блоком, содержащим печь и колонну, блоком выработки электрической и тепловой энергии, состоящим из дизель-генератора, сообщенным с узлом предварительной подготовки газа, с первым когенератором для утилизации тепловой энергии системы рубашечного охлаждения, сообщенного с узлом предварительной подготовки воды и вторым когенератором для утилизации тепловой энергии из выхлопных газов дизель-генератора, блоком подготовки парогаза и подачи его в нагнетательную скважину, состоящим из центробежного многоступенчатого насоса, сообщенного с вторым когенератором для утилизации тепловой энергии из выхлопных газов дизель-генератора и с паровым котлом, содержащим экономайзер, и эжектором, сообщенным с дизель-генератором и нагнетательной скважиной.
RU2017135108A 2017-10-04 2017-10-04 Способ и устройство для освоения месторождений высоковязких нефтей RU2656056C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017135108A RU2656056C1 (ru) 2017-10-04 2017-10-04 Способ и устройство для освоения месторождений высоковязких нефтей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017135108A RU2656056C1 (ru) 2017-10-04 2017-10-04 Способ и устройство для освоения месторождений высоковязких нефтей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2656056C1 true RU2656056C1 (ru) 2018-05-30

Family

ID=62560169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017135108A RU2656056C1 (ru) 2017-10-04 2017-10-04 Способ и устройство для освоения месторождений высоковязких нефтей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2656056C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4793415A (en) * 1986-12-29 1988-12-27 Mobil Oil Corporation Method of recovering oil from heavy oil reservoirs
RU2161249C1 (ru) * 1999-12-20 2000-12-27 Грайфер Валерий Исаакович Способ освоения месторождений тяжелых нефтей и битумов
RU2187226C1 (ru) * 2001-05-07 2002-08-20 Кубанский государственный технологический университет Способ производства хлебобулочных изделий
RU99347U1 (ru) * 2010-05-26 2010-11-20 Илья Иванович Рыбаков Установка для подготовки попутного нефтяного газа
RU2422630C1 (ru) * 2010-02-24 2011-06-27 Открытое акционерное общество "Газпром" Способ и система сбора, подготовки низконапорного газа - угольного метана и использования теплового потенциала пластовой жидкости (варианты)
RU2509956C1 (ru) * 2012-08-01 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Способ работы теплоэнергетической установки для утилизации попутного нефтяного газа и теплоэнергетическая установка для его осуществления

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4793415A (en) * 1986-12-29 1988-12-27 Mobil Oil Corporation Method of recovering oil from heavy oil reservoirs
RU2161249C1 (ru) * 1999-12-20 2000-12-27 Грайфер Валерий Исаакович Способ освоения месторождений тяжелых нефтей и битумов
RU2187226C1 (ru) * 2001-05-07 2002-08-20 Кубанский государственный технологический университет Способ производства хлебобулочных изделий
RU2422630C1 (ru) * 2010-02-24 2011-06-27 Открытое акционерное общество "Газпром" Способ и система сбора, подготовки низконапорного газа - угольного метана и использования теплового потенциала пластовой жидкости (варианты)
RU99347U1 (ru) * 2010-05-26 2010-11-20 Илья Иванович Рыбаков Установка для подготовки попутного нефтяного газа
RU2509956C1 (ru) * 2012-08-01 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Способ работы теплоэнергетической установки для утилизации попутного нефтяного газа и теплоэнергетическая установка для его осуществления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2480579C2 (ru) Способ добычи битумов или особо тяжелой фракции нефти из подземного месторождения, установка для его осуществления и способ эксплуатации этой установки
US20040154793A1 (en) Method for developing a hydrocarbon reservoir (variants) and complex for carrying out said method (variants)
CA2652930C (en) In-situ recovery of bitumen or heavy oil by injection of di-methyl ether
CA2902017C (en) Hybrid steam generation with carbon dioxide recycle
RU119389U1 (ru) Установка для подготовки газа нефтяных и газоконденсатных месторождений к транспорту
US9249972B2 (en) Steam generator and method for generating steam
CN108096999A (zh) 一种再沸器法负压粗苯蒸馏工艺
RU2656056C1 (ru) Способ и устройство для освоения месторождений высоковязких нефтей
CN202912908U (zh) 重油热解和气化耦合的双反应管循环床装置
EA201300528A1 (ru) Многостадийный способ получения водородосодержащего газообразного топлива и теплогазогенераторная установка его реализации (способ аракеляна г.г.)
CN105114045B (zh) 一种基于气举法采油的ccus系统及应用
CN102965139A (zh) 组合式提升管和下行反应器耦合的重油热解和气化装置
US20150083412A1 (en) Device and method for obtaining carbonic substances from oil sands
CN104141465A (zh) 一种用于微波热解析含油钻屑装置及其方法
CN105038847A (zh) 一种废机油提炼方法和提炼设备
JP3517170B2 (ja) 含油性物質の油分分離装置及びその方法
US20140144626A1 (en) Superheated steam water treatment process
CN212246908U (zh) 一种用于废矿物油的再生处理系统
US6223522B1 (en) Combined cycle power plant and method using both light and heavy oils
RU2627791C2 (ru) Устройство и способ добычи углеродосодержащих веществ из нефтеносного песка
RU2181158C1 (ru) Способ разработки нефтяных месторождений
RU2741642C1 (ru) Технологический комплекс для добычи трудноизвлекаемых углеводородов (варианты)
RU2765415C1 (ru) Способ подготовки углеводородного газа к транспорту методом низкотемпературной сепарации
RU2193910C1 (ru) Способ сбора и подготовки продукции нефтяных и газовых скважин
US20090235633A1 (en) Integrated process plant utilizing a fractionating auxiliary treatment system