RU2713544C1 - Method for discharge of associated-produced water and gas separately in cluster of wells of oil deposit - Google Patents
Method for discharge of associated-produced water and gas separately in cluster of wells of oil deposit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713544C1 RU2713544C1 RU2019101880A RU2019101880A RU2713544C1 RU 2713544 C1 RU2713544 C1 RU 2713544C1 RU 2019101880 A RU2019101880 A RU 2019101880A RU 2019101880 A RU2019101880 A RU 2019101880A RU 2713544 C1 RU2713544 C1 RU 2713544C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- oil
- installation
- water
- pipe
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 181
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 146
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 105
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 59
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 13
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 12
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 235000019476 oil-water mixture Nutrition 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое к рассмотрению изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологиям промысловой подготовки продукции нефтяных скважин.Proposed for consideration the invention relates to the oil and gas industry, and in particular to technologies for field preparation of oil wells.
Сегодня значительная часть нефтяных месторождений находится на завершающей стадии разработки, которая характеризуется высоким процентом обводненности продукции скважин, большим объемом добываемой жидкости.Today, a significant part of oil fields is at the final stage of development, which is characterized by a high percentage of water cut in well production and a large volume of produced fluid.
Процесс добычи, подготовки продукции скважин на нефтяном месторождении выглядит следующим образом. После подъема на поверхность, продукция скважин - нефтегазожидкостная смесь, по системе сбора месторождения транспортируется на центральные пункты сбора (ЦПС), где производиться ее разделение на нефть, воду и газ, с последующей их подготовкой до требуемого качества. Далее попутно-добываемая вода транспортируется обратно на месторождение, на кустовые насосные станции (КНС), где производится ее закачка в систему поддержания пластового давления (ППД), нагнетательные скважины - т.е. попутно-добываемая вода после подъема на поверхность земли транспортируется «по кругу»: сначала от нефтяных скважин до ЦПС, затем от ЦПС до КНС. Транспортировка нефтегазожидкостной смеси до ЦПС производиться за счет энергии скважин - энергия нефтяного пласта или энергия насосного оборудования для добычи, спущенного в эти скважины. Транспортировка попутно-добываемой от ЦПС до КНС и от КНС до нагнетательных скважин осуществляется соответствующим насосным оборудованием. Кроме того, при высоком содержании газа в продукции скважин увеличиваются потери давления при транспортировке нефтегазожидкостной смеси, то есть в начале системы сбора требуется создание повышенных давлений для обеспечения стабильной транспортировки продукции скважин до пунктов сбора ЦПС. Для осуществления вышеуказанного процесса затрачиваются значительные эксплуатационные расходы на транспортировку жидкости и газа от месторождения на ЦПС и обратно. Для решения данной проблемы на нефтяных месторождениях необходимо организовать сброс попутно -добываемой воды и газа непосредственно на кустах нефтяных скважин.The process of production, preparation of well products at an oil field is as follows. After rising to the surface, the products of the wells are an oil and gas-liquid mixture, which are transported through the field collection system to the central collection points (CPS), where it is divided into oil, water and gas, with their subsequent preparation to the required quality. Next, the produced water is transported back to the field, to the cluster pumping stations (SPS), where it is pumped into the reservoir pressure maintenance system (RPM), injection wells - i.e. associated water produced after rising to the surface of the earth is transported "in a circle": first from oil wells to the well pumping station, then from the well pumping station to the pumping station. The transportation of the oil and gas-liquid mixture to the CPP is carried out due to the energy of the wells - the energy of the oil reservoir or the energy of pumping equipment for production launched into these wells. Transportation along the way from the central processing station to the pump station and from the pump station to injection wells is carried out by appropriate pumping equipment. In addition, with a high gas content in the production of wells, pressure losses during transportation of the oil and gas mixture increase, that is, at the beginning of the collection system, increased pressures are required to ensure stable transportation of the production of wells to the collection points of the DSP. To implement the above process, significant operational costs are spent on transporting liquid and gas from the field to the central processing center and vice versa. To solve this problem in oil fields, it is necessary to organize the discharge of associated-produced water and gas directly on the bushes of oil wells.
В настоящий момент для организации сброса попутно-добываемой воды и газа на кустах скважин применяются следующие способы:Currently, the following methods are used to organize the discharge of associated water and gas from well clusters:
1. На основе трубного водоотделителя (ТВО), который представляет собой установленную на стойках под углом к поверхности земли трубу большого диаметра (как правило более 1 метра) и значительной в сравнении с ее диаметром длины, заглушенной с обоих сторон, вход нефтегазожидкостной смеси и ее отбор осуществляется в верхней части установки, сброс попутно-добываемой воды в нижней части установки (Голубев М.В., Миннигалимов Р.З., Усова Л.Н., Сафонов В.Е. Основы проектирования установок предварительного сброса воды при добыче обводненных нефтей, журнал Нефтегазовое дело, 2007, http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Golubev/Golubev_3.pdf: Борис А.А., Лягов А. В., Определение режима течения потока газожидкостной смеси в трубопроводах на установках путевого сброса воды Арланской группы месторождений «АНК «Башнефть», ФГБОУ ВПО «УГНТУ», г. Уфа, журнал «Нефтегазовое дело», №2, 2012, http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Boris/Boris_1.pdf)1. On the basis of a pipe water separator (TBO), which is a large-diameter pipe (usually more than 1 meter) installed on racks at an angle to the surface of the earth and significant in comparison with its length diameter, plugged on both sides, the oil and gas mixture inlet and its the selection is carried out in the upper part of the installation, the discharge of associated produced water in the lower part of the installation (Golubev M.V., Minnigalimov R.Z., Usova L.N., Safonov V.E. Basics of designing water pre-discharge installations for irrigated oil production journal al Oil and Gas Business, 2007, http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Golubev/Golubev_3.pdf: Boris A.A., Lyagov A.V., Determining the flow regime of a gas-liquid mixture in pipelines at track discharge plants water of the Arlan group of fields "ANK" Bashneft ", FSBEI HPE" UGNTU ", Ufa, journal" Oil and Gas Business ", No. 2, 2012, http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Boris/Boris_1.pdf )
Недостатки: способ не работает с при высоком газовом факторе, ограничение по обводненности входящей жидкости, ограничение по максимальному рабочему давлению.Disadvantages: the method does not work with a high gas factor, the limitation on the water content of the incoming liquid, the limitation on the maximum working pressure.
2. На основе площадной установки предварительного сброса (УПС), включающий в своем составе емкостного оборудования (сепараторы, отстойники), устройства предварительного отбора газа (УПОГ) - как правило, подготовка и отделение попутно-добываемой воды происходит ступенчато от одного аппарата к другому (Ишмурзин А.А., Храмов Р.А. Процессы и оборудование системы сбора и подготовки нефти, газа и воды. - Уфа: ФГБОУ ВПО «УГНТУ», 2003, http://www.studmed.ru/ishmurzin-aa-hramov-ra-processy-i-oborudovanie-sistemy-sbrosa-i-podgotovki-nefti-gaza-i-vody_88aefe7abbc.html; И.И. Дунюшкин, Сбор и подготовка скважинной продукции нефтяных месторождений, Учебное пособие. - М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и Газа им. И М. Губкина, 2006, https://www.twirpx.com/file/1582152/).2. On the basis of the areal pre-discharge installation (UPS), which includes capacitive equipment (separators, sedimentation tanks), gas pre-extraction devices (UPOG) - as a rule, the preparation and separation of associated produced water occurs stepwise from one device to another ( Ishmurzin A.A., Hramov R.A. Processes and equipment for a system for collecting and preparing oil, gas and water .-- Ufa: FSBEI HPE "UGNTU", 2003, http://www.studmed.ru/ishmurzin-aa-hramov -ra-processy-i-oborudovanie-sistemy-sbrosa-i-podgotovki-nefti-gaza-i-vody_88aefe7abbc.html; II Dunyushkin, Collection and preparation of well production tion of oil fields Tutorial -. M .: Federal State Unitary Enterprise Publishing House of the "Oil and Gas" State University of Oil and Gas named after Gubkin and 2006, https://www.twirpx.com/file/1582152/)..
Недостатки: ограничение по максимальному рабочему давлению, высокая металлоемкость установки, необходимость обеспечения принудительного обогрева емкостей установки, установка занимает большую площадь - требуется значительное расширение кустовой площадки.Disadvantages: limitation on the maximum working pressure, high metal consumption of the installation, the need to ensure forced heating of the installation’s tanks, the installation occupies a large area - a significant expansion of the cluster site is required.
3. На основе скважинной установки предварительного сброса воды (скважинный УПСВ) в качестве которой применяется скважина стандартного размера (применяют скважину бывшую в эксплуатации), заглушенная в нижней части и не имеющая соединения с какими-либо пластами, оборудованная устьевой арматурой, колонной насосно - компрессорных труб (НКТ), где поступление и отбор нефтегазожидкостной смеси осуществляется на устье скважины, а сброс попутно-добываемой воды осуществляется через колонну НКТ с нижней части скважины (Ф.Ф. Хасанов, Г.Ш. Исланова, Ю.В. Зейгман, Скважинные установки предварительного сброса попутно - добываемых вод, ФГБОУ ВПО «УГНТУ», том 4 №1 2006, журнал Нефтегазовое Дело, http://ngdelo.ru/files/old_ngdelo/2006/1/9l-94.pdf; Шаякберов В.Ф., Исмагилов P.P., Латыпов И.А. Новые технологии модернизации обустройства старых нефтяных месторождений, Научно-технический вестник ОАО «НК «РОСНЕФТЬ» №1, 2010, https://www.rosneft.ru/upload/sitel/document_publication/177157/v01_2010.pdf).3. On the basis of a borehole installation of preliminary water discharge (borehole UPSW) as a standard-sized borehole (used borehole is used), plugged in the lower part and not connected to any formations, equipped with wellhead fittings, tubing pipes (tubing), where the intake and selection of the oil and gas mixture is carried out at the wellhead, and the associated water is discharged through the tubing string from the bottom of the well (F.F.Khasanov, G.Sh. Islanova, Yu.V. Zeigman, Downhole Pre-discharge Plants for Associated - Produced Waters, FSBEI HPE "UGNTU",
Недостатки: недостаточный диаметр эксплуатационной колонны скважины для качественного динамического отстоя жидкости, невозможность помещения в скважину более одного трубопровода достаточного для производительности диаметру по каждому направлению движения жидкости, ограничения по объему входящей жидкости (производительности).Disadvantages: insufficient diameter of the production casing of the well for high-quality dynamic fluid sludge, the inability to place more than one pipeline into the well of sufficient diameter for each direction of fluid movement, and restrictions on the volume of incoming fluid (productivity).
Известно изобретение №2296609 «Сепарационная установка»Known invention No. 2296609 "Separation unit"
Сепарационная установка, включающая трубный расширитель, успокоительный трубопровод, установку предварительного отбора газа, наклонную колонну, разделенную горизонтальным трубопроводом ввода газожидкостной смеси на нефтеотстойную и водоотстойную секции, отличающаяся тем, что трубопровод ввода газожидкостной смеси удлинен патрубком с щелевыми прорезями по верхней и нижней образующей, направленным вверх или вниз вдоль оси наклонной колонны, в нефтеотстойной секции наклонной колонны размещена перфорированная решетка и коалесцирующая насадка, а после трубного расширителя в успокоительном трубопроводе установлена массообменная насадка.A separation unit including a pipe expander, a stilling pipe, a gas pre-sampling unit, an inclined column divided by a horizontal pipeline for introducing a gas-liquid mixture into an oil sludge and a water-sludge section, characterized in that the gas-liquid mixture inlet pipe is elongated with a branch pipe with slotted slots along the upper and lower generatrix directed up or down along the axis of the inclined column, in the oil sludge section of the inclined column there is a perforated grating and coalescing I tip, and then pipe expander in a soothing mass transfer pipe installed nozzle.
Недостатки:Disadvantages:
- необходимо постоянное круглосуточное нахождение персонала на установке,- you need a constant round-the-clock presence of personnel at the installation,
- необходима теплоизоляция емкостного оборудования при работе в зимний период,- thermal insulation of capacitive equipment is required when working in the winter,
- большая металлоемкость,- large metal consumption,
- установка занимает большую площадь, необходимо расширять площадь куста скважин,- the installation occupies a large area, it is necessary to expand the area of the well cluster,
- сложно осуществлять регулирование процесса,- it is difficult to regulate the process,
- не работает при высоком газовом факторе,- does not work with a high gas factor,
- значительное снижение температуры нефтегазожидкостной смеси при прохождении через установку.- a significant decrease in the temperature of the oil and gas mixture when passing through the installation.
Известно изобретение №2460568 «Установка отделения и очистки попутно-добываемой с нефтью воды (варианты)»Known invention No. 2460568 "Installation of separation and purification of water incidentally produced with oil (options)"
Формула изобретения.Claim.
1. Установка отделения и очистки попутно добываемой с нефтью воды, включающая скважины с трубопроводом, отстойник, разделенный перегородкой, сообщенный с системой поддержания пластового давления (ППД) через трубопровод очищенной воды, и насос откачки воды, нефтесборный коллектор, контрольный датчик, соединенный функционально с регулирующим клапаном, отличающаяся тем, что перегородка в отстойнике выполнена «глухой», разделяющей его на секцию отделения воды от нефти, сообщенную с трубопроводом, и секцию отстаивания воды, сообщенную с системой ППД, при этом нефтесборный коллектор сообщен с обеими секциями с возможностью отбора нефти из их верхних точек, секция отделения воды от нефти и секция отстаивания воды сообщены трубопроводом загрязненной воды через регулирующий клапан и коалесцирующий фильтр для укрупнения капель нефти, а контрольный датчик выполнен в виде межфазного уровнемера, расположенного в секции отделения воды от нефти.1. Installation of separation and purification of water incidentally produced with oil, including wells with a pipeline, a sump separated by a baffle, in communication with a reservoir pressure maintenance system (PPM) through a purified water pipeline, and a pump for pumping water, an oil collector, a control sensor connected functionally to control valve, characterized in that the baffle in the sump is made "deaf", dividing it into a section for separating water from oil, connected to the pipeline, and a section of sedimentation of water communicated with the system the pressure reservoir, while the oil collector is in communication with both sections with the possibility of taking oil from their upper points, the section for separating water from oil and the sedimentation section are communicated by a contaminated water pipeline through a control valve and a coalescing filter for enlarging oil drops, and the control sensor is made in the form interfacial level gauge located in the section of separation of water from oil.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что перед отстойником на трубопроводе установлен коалесцер для разрушения эмульсии.2. Installation according to
3. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что скважины оборудованы блоками подачи реагентов.3. Installation according to
4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что после отстойника на трубопроводе очищенной воды установлен прибор автоматического контроля качества воды.4. Installation according to
5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что регулирующий клапан функционально связан с прибором автоматического контроля качества воды.5. Installation according to
6. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что насос откачки оборудован частотным регулятором электродвигателя, функционально связанным с прибором автоматического контроля качества воды.6. Installation according to
7. Установка отделения и очистки попутно добываемой с нефтью воды, включающая скважины с трубопроводом, отстойник, разделенный перегородкой, сообщенный с системой ППД через трубопровод очищенной воды и насос откачки воды, нефтесборный и газосборный коллекторы, контрольный датчик, соединенный функционально с регулирующим клапаном, отличающаяся тем, что перегородка в отстойнике выполнена «глухой», разделяющей его на секцию отделения воды от нефти, сообщенную с трубопроводом, и секцию отстаивания воды, сообщенную с системой ППД, при этом нефтесборный коллектор сообщен с обеими секциями с возможностью отбора нефти из их верхних точек, секция отделения воды от нефти и секция отстаивания воды сообщены трубопроводом загрязненной воды через регулирующий клапан и коалесцирующий фильтр для укрупнения капель нефти, а контрольный датчик выполнен в виде межфазного уровнемера, расположенного в секции отделения воды от нефти, при этом на трубопроводе установлено устройство для предварительного отбора попутного нефтяного газа, оснащенное газосборным коллектором, который соединен с нефтесборным коллектором.7. Installation of separation and purification of water produced with oil along the way, including wells with a pipeline, a sump separated by a baffle, in communication with an RPM system through a purified water pipeline and a pump for pumping water, an oil and gas collection manifolds, a control sensor connected functionally to a control valve, characterized the fact that the partition in the sump is made “deaf”, dividing it into a section for separating water from oil, connected to the pipeline, and a section for settling water, in communication with the PPD system, while the collection collector is in communication with both sections with the possibility of taking oil from their upper points, the section for separating water from oil and the sedimentation section are communicated by a contaminated water pipeline through a control valve and a coalescing filter for enlarging oil drops, and the control sensor is made in the form of an interphase level meter located in section of the separation of water from oil, while the device is installed on the pipeline for the preliminary selection of associated petroleum gas, equipped with a gas collector, which is connected with oil collector.
8. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что перед отстойником на трубопроводе установлен коалесцер для разрушения эмульсии.8. Installation according to
9. Установка по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что скважины оборудованы блоками подачи реагентов.9. Installation according to
10. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что после отстойника на трубопроводе очищенной воды установлен прибор автоматического контроля качества воды.10. Installation according to p. 7, characterized in that after the sump in the purified water pipe is installed a device for automatic control of water quality.
11. Установка по п. 10, отличающаяся тем, что регулирующий клапан функционально связан с прибором автоматического контроля качества воды.11. Installation according to
12. Установка по п. 10, отличающаяся тем, что насос откачки оборудован частотным регулятором электродвигателя, функционально связанным с прибором автоматического контроля качества воды.12. Installation according to
Недостатки:Disadvantages:
- постоянное круглосуточное нахождение персонала на установке,- constant round-the-clock presence of personnel at the installation,
- конструктивная сложность, использование большого количества аппаратов, сепараторов и высоконапорных насосов,- structural complexity, the use of a large number of devices, separators and high-pressure pumps,
- необходима теплоизоляция при работе в зимний период,- thermal insulation is required when working in the winter,
- высокая металлоемкость установки,- high metal consumption of the installation,
- установка занимает большую площадь, необходимо расширять площадь куста скважин.- the installation occupies a large area, it is necessary to expand the area of the well cluster.
Известно изобретение №2336114 «Трубная сепарационная установка».Known invention No. 2336114 "Tube separation installation".
Формула изобретения.Claim.
1. Трубная сепарационная установка, содержащая колонну с трубопроводами подвода водонефтегазовой смеси и отвода нефти, воды и нефтяного газа, при этом колонна выполнена составной из соединенных между собой вершинами секций, каждая из которых содержит прямолинейный участок трубы и наклонена к горизонтальной поверхности, трубопровод отвода воды соединен с секциями патрубками отвода воды, секции соединены между собой напрямую или посредством рабочей камеры, нижний конец каждой секции заглушен, при этом диаметры секций выполнены равными или неравными, углы наклона секций выполнены равными или неравными, оси секций расположены в одной или в разных плоскостях, перпендикулярных горизонтальной поверхности, а каждая секция выполнена из одной прямолинейной трубы или из нескольких прямолинейных труб, имеющих разные углы наклона к горизонтальной поверхности, отличающаяся тем, что трубопровод подвода водонефтегазовой смеси соединен с первой секцией, трубопровод отвода нефти с устройством для откачки нефти, например многофазным насосом, соединен со второй секцией, трубопровод отвода нефтяного газа подсоединен к верхней части первой секции, между первой и второй секциями выполнена перегородка, первая и вторая секции соединены между собой соединительным патрубком.1. A pipe separation installation containing a column with pipelines for supplying a water-oil mixture and drainage of oil, water and oil gas, the column is made up of composite sections connected by vertices, each of which contains a straight pipe section and is inclined to a horizontal surface, a drainage pipeline connected to the sections with water discharge pipes, sections are connected directly to each other or by means of a working chamber, the lower end of each section is muffled, while the diameters of the sections are equal and whether unequal, the angles of inclination of the sections are equal or unequal, the axes of the sections are located in one or different planes perpendicular to the horizontal surface, and each section is made of one straight pipe or several straight pipes having different angles of inclination to the horizontal surface, characterized in that the pipeline for supplying the oil and gas mixture is connected to the first section, the pipeline for removing oil with a device for pumping oil, for example a multiphase pump, is connected to the second section, the pipeline twater gas connected to the top of the first section between the first and second sections of the partition wall is formed, the first and second sections are interconnected by a connecting pipe.
2. Трубная сепарационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод отвода нефтяного газа оснащен регулирующим устройством, например, клапаном.2. The pipe separation plant according to
3. Трубная сепарационная установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в перегородке выполнено соединительное устройство, например, задвижка.3. A pipe separation installation according to
Недостатки:Disadvantages:
- установка не работает при высоком газовом факторе,- the installation does not work with a high gas factor,
- установка занимает большую площадь, необходимо расширять площадь куста скважин.- the installation occupies a large area, it is necessary to expand the area of the well cluster.
- сложность регулирования процесса отделения,- the complexity of the regulation of the separation process,
- при отсутствии принудительной откачки ограничения по объему сбрасываемой воды.- in the absence of forced pumping, restrictions on the volume of discharged water.
- снижение качества отделяемой воды при невысокой обводненности продукции скважин,- a decrease in the quality of the separated water at a low water cut in the production of wells,
- установка не предназначена для сброса свободного попутно-добываемого газа.- the installation is not intended to discharge free associated gas.
Известно изобретение №2473373 «Концевой делитель фаз».Known invention No. 2473373 "End phase divider."
Формула изобретения.Claim.
Концевой делитель фаз, включающий отсек ввода, отстойный отсек, отсек отвода нефти и отсек отвода воды; между отсеком ввода и отстойным отсеком размещен перегораживающий проем, выполненный по всему сечению аппарата из уголков, образующих зигзаги на пути потока газожидкостной смеси без сквозного просвета; отстойный отсек снабжен поперечными перегородками, выполненными от днища; в днище выполнены патрубки отвода механических примесей; между отстойным отсеком и отсеком отвода нефти размещена перегородка, установленная на высоте от днища и кровли; между отсеком отвода нефти и отсеком отвода воды размещена перегородка, установленная на высоте от днища, в кровле равномерно по всей длине выполнены люки для сбора выделяющегося газа; люки соединены с трубопроводом газосбора, аппарат оснащен датчиком уровня раздела фаз «газ-жидкость», датчиком уровня раздела фаз «нефть-вода», клапаном-регулятором уровня раздела фаз «нефть-вода», клапаном-регулятором уровня раздела фаз «газ-жидкость», патрубком для отвода уловленной нефти, патрубком выхода сточной воды.The terminal phase divider, including the input compartment, the settling compartment, the oil drainage compartment and the water drainage compartment; between the input compartment and the settling compartment there is a partition opening made over the entire cross section of the apparatus from corners forming zigzags in the flow path of the gas-liquid mixture without a through gap; the settling compartment is provided with transverse partitions made from the bottom; at the bottom there are pipes for removing mechanical impurities; between the settling compartment and the oil drain compartment there is a partition installed at a height from the bottom and the roof; between the oil drainage compartment and the water drainage compartment there is a partition installed at a height from the bottom, hatches for collecting gas released are uniformly made along the roof along the entire length; the hatches are connected to the gas collection pipeline, the apparatus is equipped with a gas-liquid phase separation level sensor, an oil-water phase separation level sensor, an oil-water phase separation level control valve, a gas-liquid phase separation level valve ", A pipe for draining the captured oil, a waste water outlet pipe.
Недостатки:Disadvantages:
- высокая металлоемкость установки,- high metal consumption of the installation,
- сложность конструкции,- design complexity
- необходимость утепления установки в зимний период,- the need for insulation of the installation in the winter,
- значительное снижение температуры нефтегазожидкостной смеси при прохождении через установку.- a significant decrease in the temperature of the oil and gas mixture when passing through the installation.
Известно изобретение №2567309 «Сепаратор - депульсатор». Формула изобретения.Known invention No. 2567309 "Separator - depulsator". Claim.
1. Сепаратор-депульсатор, содержащий основной вертикальный вихревой циклон с тангенциальным подводом газожидкостной смеси, шнековым завихрителем, центральным трубопроводом для отвода газа и с расположенной под циклоном емкостью для сбора жидкости, нижняя часть которой сообщается с трубопроводом для отвода жидкости, отличающийся тем, что сепаратор-депульсатор содержит дополнительный вертикальный вихревой циклон, корпус которого размещен с зазором внутри центрального трубопровода для отвода газа основного циклона, в верхней части которого выполнены отверстия, сообщающиеся с входной камерой дополнительного вихревого циклона, а под ней установлены завихритель и центральный трубопровод для выхода газа, причем емкость для сбора жидкости дополнительного циклона размещена в емкости для сбора жидкости основного циклона и сообщается с ней.1. The separator-depulsator containing the main vertical vortex cyclone with a tangential inlet of a gas-liquid mixture, a screw swirl, a central pipe for gas extraction and with a container for collecting liquid located under the cyclone, the lower part of which communicates with the pipe for draining the liquid, characterized in that the separator -depulsator contains an additional vertical vortex cyclone, the housing of which is placed with a gap inside the Central pipeline for the removal of gas from the main cyclone, in the upper part of the cat In addition, holes are made that communicate with the inlet chamber of the additional vortex cyclone, and a swirl and a central pipeline for gas exit are installed underneath, and the container for collecting the liquid of the additional cyclone is placed in the tank for collecting liquid of the main cyclone and communicates with it.
2. Сепаратор-депульсатор по п. 1, отличающийся тем, что входная часть трубопроводов для отвода газа содержит два конуса, между которыми выполнены радиальные отверстия.2. The separator-depulsator according to
3. Сепаратор-депульсатор по п. 1, отличающийся тем, что соединение входной камеры дополнительного циклона с верхней частью центрального трубопровода отвода газа основного циклона выполнено в виде тангенциальных отверстий.3. The separator-depulsator according to
4. Сепаратор-депульсатор по п. 1, отличающийся тем, что вход трубопровода для отвода газа из дополнительного циклона расположен по уровню выше входа отвода газа основного циклона на величину, зависящую от перепада давлений в емкостях для сбора жидкости основного и дополнительного циклонов.4. The separator-depulsator according to
Недостатки:Disadvantages:
- неустойчивость работы, так как требуется поддерживать скорость нефтегазожидкостной смеси на входе в установку,- instability of work, since it is required to maintain the speed of the oil and gas mixture at the entrance to the installation,
- высокая металлоемкость и сложность установки при большой производительности,- high metal consumption and installation complexity with high productivity,
- необходимость утепления установки в зимний период,- the need for insulation of the installation in the winter,
- снижение температуры нефтегазожидкостной смеси при прохождении через установку.- lowering the temperature of the oil and gas mixture when passing through the installation.
Известна полезная модель №138431 «Установка для предварительного сброса пластовой воды».Known utility model No. 138431 "Installation for preliminary discharge of produced water."
Формула изобретения.Claim.
1. Установка для предварительного сброса пластовой воды, включающая устройство предварительного разделения продукции скважины на фазы с линиями их отвода, установленное в непосредственной близости от добывающей и поглощающей скважин, отличающаяся тем, что устройство предварительного разделения продукции скважины установлено в непосредственной близости от групповой замерной установки (АГЗУ), в качестве устройства предварительного разделения продукции скважины выбрано устройство высокого давления, выполненное с возможностью отделения пластовой воды от нефтегазовой фазы; устройство высокого давления снабжено трубопроводом для ввода продукции скважины от АГЗУ или непосредственно от поглощающей скважины, трубопроводом для отвода воды из устройства высокого давления непосредственно в поглощающую скважину, трубопроводом для отвода нефтегазовой фазы в коллектор АГЗУ для дальнейшей транспортировки продукции, клапаном для регулирования объема сбрасываемой воды, соединенным с устройством высокого давления с помощью трубопровода для отвода воды в поглощающую скважину, сигнализатором уровня раздела сред, электроконтактным манометром для передачи сигнала на исполнительный механизм клапана.1. Installation for pre-discharge of produced water, including a device for preliminary separation of well products into phases with lines for their removal, installed in the immediate vicinity of production and absorbing wells, characterized in that the device for preliminary separation of well products is installed in the immediate vicinity of a group metering unit ( AGZU), as a device for preliminary separation of well products, a high pressure device is selected, made with the possibility of Ia produced water from the oil and gas phases; the high-pressure device is equipped with a pipeline for introducing well products from the gas treatment plant or directly from the absorption well, a pipeline for diverting water from the high-pressure device directly to the absorbing well, a pipeline for diverting the oil and gas phase to the gas-oil storage unit for further product transportation, a valve for regulating the volume of discharged water, connected to a high-pressure device using a pipeline to divert water to an absorbing well, a medium level indicator, electric contact pressure gauge for transmitting a signal to the valve actuator.
2. Установка для предварительного сброса пластовой воды по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве устройства высокого давления использован вертикальный или горизонтальный газосепаратор.2. Installation for pre-discharge of produced water according to
3. Установка для предварительного сброса пластовой воды по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве устройства высокого давления использован масляный пылеуловитель.3. Installation for pre-discharge of produced water according to
Недостатки:Disadvantages:
- неустойчивость работы, так как требуется поддерживать скорость нефтегазожидкостной смеси на входе в установку,- instability of work, since it is required to maintain the speed of the oil and gas mixture at the entrance to the installation,
- конструктивная сложность, использование большого количества аппаратов, сепараторов и высоконапорных насосов,- structural complexity, the use of a large number of devices, separators and high-pressure pumps,
- недостаточная производительность,- insufficient productivity,
- необходимость утепления установки в зимний период,- the need for insulation of the installation in the winter,
- снижение температуры нефтегазожидкостной смеси при прохождении через установку.- lowering the temperature of the oil and gas mixture when passing through the installation.
Известно изобретение №2563505 «Сепарационная установка».Known invention No. 2563505 "Separation unit".
Сепарационная установка содержит колонну с трубопроводами подвода газожидкостной смеси и отвода нефти, воды и газа, при этом колонна выполнена составной из соединенных между собой двух и более секций, каждая из которых содержит прямолинейный участок трубы, трубопроводы подвода газожидкостной смеси и отвода нефти и воды соединены с секциями патрубками подвода газожидкостной смеси и отвода нефти и воды, а выводы патрубков отвода нефти и воды соединены, соответственно, с нефтеотстойными и водоотстойными участками секций. Нижний конец каждой секции заглушен. При этом диаметры секций выполнены равными или неравными, углы наклона секций выполнены равными или неравными. Секции выполнены в виде шурфов. Оси секций расположены перпендикулярно или наклонно к горизонтальной поверхности, длины секций равные или неравные, гидравлические сопротивления патрубков подвода газожидкостной смеси равные или неравные. Патрубки отвода воды расположены внутри секций. Патрубки отвода нефти подсоединены к боковым стенкам секций. Патрубки отвода воды выполнены с возможностью изменения длины. Расстояние между осями секций равное или неравное, оси секций расположены в одной или разных вертикальных плоскостях. Стенки секций контактируют или не контактируют между собой, верхний конец каждой секции заглушен.The separation unit contains a column with pipelines for supplying a gas-liquid mixture and for discharging oil, water and gas, while the column is made up of two or more sections connected together, each of which contains a straight section of pipe, pipelines for supplying a gas-liquid mixture and drain for oil and water are connected to sections of pipes for supplying a gas-liquid mixture and drainage of oil and water, and the conclusions of the pipes of drainage of oil and water are connected, respectively, with oil sludge and water-sludge sections of the sections. The lower end of each section is plugged. Moreover, the diameters of the sections are made equal or unequal, the angles of inclination of the sections are made equal or unequal. Sections are made in the form of pits. The axes of the sections are perpendicular or inclined to the horizontal surface, the lengths of the sections are equal or unequal, the hydraulic resistance of the nozzles for supplying a gas-liquid mixture is equal or unequal. Water discharge pipes are located inside the sections. Oil drain pipes are connected to the side walls of the sections. The pipes of the water drainage are made with the possibility of changing the length. The distance between the axes of the sections is equal or unequal, the axes of the sections are located in the same or different vertical planes. The walls of the sections are in contact or not in contact with each other, the upper end of each section is muffled.
Недостатки:Disadvantages:
- постоянное круглосуточное нахождение персонала на установке,- constant round-the-clock presence of personnel at the installation,
- конструктивная сложность, использование большого количества аппаратов, сепараторов, шурфов,- structural complexity, the use of a large number of apparatuses, separators, pits,
- высокая металлоемкость установки,- high metal consumption of the installation,
- необходимость утепления установки в зимний период,- the need for insulation of the installation in the winter,
- снижение температуры нефтегазожидкостной смеси при прохождении через установку.- lowering the temperature of the oil and gas mixture when passing through the installation.
Известна полезная модель №91883 «Скважинная установка сброса воды».Known utility model No. 91883 "Downhole installation of water discharge."
Формула полезной модели.The utility model formula.
1. Скважинная установка сброса воды, содержащая скважину, заглушенную пакетом, в скважине расположены трубная вставка и патрубок, нижний конец патрубка расположен на уровне или глубже нижнего конца трубной вставки, трубопровод подвода продукции скважин подсоединен к устью скважины или трубной вставке, трубопровод отвода воды из патрубка, трубопровод отвода нефти, подсоединенный к скважине или трубной вставке, отличающаяся тем, что если трубопровод подвода продукции скважин подсоединен к трубной вставке, то трубопровод отвода газа подсоединен к верхней точке трубной вставки; если трубопровод подвода продукции скважин подсоединен к скважине, то трубопровод отвода газа подсоединен к верхней точке скважины, установка содержит дополнительно узел предварительного отбора газа, установленный на трубопроводе подвода продукции скважин, причем узел предварительного отбора газа соединен газовым патрубком с трубопроводом отвода газа.1. A downhole water discharge installation comprising a well plugged in a packet, a pipe insert and a pipe are located in the well, the lower end of the pipe is located at or deeper than the lower end of the pipe insert, the production well supply pipe is connected to the wellhead or pipe insert, and the water discharge pipe from a pipe, an oil exhaust pipe connected to the well or pipe insert, characterized in that if the production well supply pipe is connected to the pipe insert, the gas exhaust pipe is connected single to the top of the pipe insert; if the well production pipeline is connected to the well, the gas exhaust pipe is connected to the top of the well, the installation additionally contains a gas pre-sampling unit installed on the well production pipeline, the gas pre-sampling unit is connected by a gas pipe to the gas pipe.
2. Скважинная установка сброса воды по п. 1, отличающаяся тем, что узел предварительного отбора газа выполнен в виде прямого отрезка трубы с горизонтальной осью, диаметр отрезка не меньше диаметра трубопровода подвода продукции скважин, торцы прямого отрезка трубы соединены с трубопроводом подвода продукции скважин, газовый патрубок подсоединен к верхней поверхности прямого отрезка трубы.2. The downhole water discharge installation according to
3. Скважинная установка сброса воды по п. 1, отличающаяся тем, что выход патрубка расположен внутри вертикальной колонны, заглушенной с торцов, трубопровод отвода воды подсоединен к боковой поверхности колонны ниже выходного отверстия патрубка.3. The downhole water discharge installation according to
4. Скважинная установка сброса воды по п. З, отличающаяся тем, что к верхней точке колонны подсоединена свеча рассеивания.4. A downhole water discharge installation according to
5. Скважинная установка сброса воды по п. З, отличающаяся тем, что выход патрубка расположен внутри цилиндрического экрана, открытого с торцов, причем входное отверстие в трубопровод отвода воды расположено выше нижнего конца.5. A downhole water discharge installation according to
Недостатки:Disadvantages:
- невозможность помещения в скважину более одного трубопровода диаметром достаточного по производительности по каждому направлению движения жидкости,- the inability to place in the well more than one pipeline with a diameter sufficient in productivity in each direction of fluid movement,
- недостаточный внутренний объем эксплуатационной колонны скважины для качественного динамического отстоя жидкости, - недостаточная производительность установки,- insufficient internal volume of the production casing for high-quality dynamic fluid sludge, - insufficient installation performance,
- сложность регулирования работы установки при высоком газовом факторе.- the difficulty of regulating the operation of the installation with a high gas factor.
Известно изобретение №2516171 «Скважинная сепарационная установка».Known invention No. 2516171 "Downhole separation unit."
Скважинная сепарационная установка содержит установленную в скважине сепарационную камеру с трубопроводом подвода водонефтяной смеси, трубопроводы отвода воды и нефти с входными отверстиями. Сепарационная камера выполнена в виде внутренней полости герметичной скважины. При этом трубопровод подвода водонефтяной смеси спущен в сепарационную камеру на глубину, определяемую расстояниями от его нижнего конца до входных отверстий трубопроводов отвода воды и нефти, позволяющих отводить из сепарационной камеры в постоянном режиме воду и нефть в объемах, которые соответствуют обводненности водонефтяной смеси с учетом скорости всплытия нефти в воде.The downhole separation installation comprises a separation chamber installed in the well with a pipeline for supplying an oil-water mixture, water and oil drainage pipelines with inlets. The separation chamber is made in the form of an internal cavity of a sealed well. In this case, the pipeline for supplying the oil-water mixture is lowered into the separation chamber to a depth determined by the distances from its lower end to the inlets of the water and oil drainage pipelines, allowing water and oil to be removed from the separation chamber in a constant mode, which correspond to the water-oil mixture water cut taking into account the speed floating oil in water.
Недостатки:Disadvantages:
- недостаточный внутренний объем эксплуатационной колонны скважины для качественного динамического отстоя жидкости,- insufficient internal volume of the production casing for high-quality dynamic fluid sludge,
- невозможность помещения в скважину более одного трубопровода диаметром достаточного по производительности по каждому направлению движения жидкости,- the inability to place in the well more than one pipeline with a diameter sufficient in productivity in each direction of fluid movement,
- недостаточная производительность установки,- insufficient installation performance,
- сложность регулирования работы установки при высоком газовом факторе,- the difficulty of regulating the operation of the installation with a high gas factor,
- установка не предназначена для сброса свободного попутно -добываемого газа.- the installation is not intended to discharge free associated gas.
Известно изобретение №2548459 «Способ кустового сброса и утилизации попутно добываемой воды».Known invention No. 2548459 "Method of dumping and disposal of associated produced water."
Способ включает замер приемистости нагнетательной скважины, подачу продукции одной или более добывающих скважин в скважину для предварительного сброса воды, замер плотностей количества сырой нефти и газа, а также обводненности сырой нефти, плотностей нефти и воды, поступающих в скважину для предварительного сброса воды, деление в ней продукции на частично обезвоженную нефть, газ и воду, направление частично обезвоженной нефти и газа в сборный коллектор, подачу сброшенной воды в нагнетательную скважину. Определяют совместимость сброшенной воды с водой пласта, в который производится закачка из нагнетательной скважины, при совместимости вод нагнетательную скважину оснащают устройством для создания давления воды, достаточного для закачки воды в пласт, например, электроцентробежным насосом-«перевертышем». Это устройство выполняется с возможностью изменения подачи, например, частотно-регулируемым приводом для электроцентробежного насоса-«перевертыша». Его устанавливают на минимальную подачу, определяют соответствие качества сброшенной воды геологическим условиям пласта. При неудовлетворительном качестве сброшенной воды она направляется в сборный коллектор, при удовлетворительном ее направляют в нагнетательную скважину, замеряют количество поступающей в нагнетательную скважину сброшенной воды, затем с выбранным постоянным или переменным шагом производят увеличение подачи устройства для создания давления воды. Это увеличение производится до тех пор, пока качество сброшенной воды удовлетворяет геологическим условиям пласта.The method includes measuring the injectivity of the injection well, supplying the production of one or more producing wells to the well for preliminary water discharge, measuring the densities of the amount of crude oil and gas, as well as the water cut of crude oil, the densities of oil and water entering the well for preliminary water discharge, dividing into of its products for partially dehydrated oil, gas and water, the direction of partially dehydrated oil and gas to a collection manifold, and the supply of discharged water to an injection well. The compatibility of the discharged water with the water of the formation into which it is injected from the injection well is determined, and with the compatibility of the waters, the injection well is equipped with a device to create sufficient water pressure to pump water into the formation, for example, with a reversible electric centrifugal pump. This device is configured to change the flow, for example, by a variable frequency drive for an electric change-over pump. It is set to a minimum supply, and the compliance of the quality of the discharged water with the geological conditions of the formation is determined. If the quality of the discharged water is unsatisfactory, it is sent to the collection manifold, if satisfactory, it is sent to the injection well, the amount of discharged water entering the injection well is measured, then, with the selected constant or variable step, the flow rate of the device for creating water pressure is increased. This increase is made as long as the quality of the discharged water satisfies the geological conditions of the formation.
Недостатки:Disadvantages:
- недостаточный внутренний объем эксплуатационной колонны скважины для качественного динамического отстоя жидкости,- insufficient internal volume of the production casing for high-quality dynamic fluid sludge,
- невозможность помещения в скважину более одного трубопровода диаметром достаточного по производительности по каждому направлению движения жидкости,- the inability to place in the well more than one pipeline with a diameter sufficient in productivity in each direction of fluid movement,
- недостаточная производительность установки,- insufficient installation performance,
- сложность регулирования,- the complexity of regulation,
- установка не предназначена для сброса свободного попутно -добываемого газа.- the installation is not intended to discharge free associated gas.
Известно изобретение №2588234 «Способ кустового сброса и утилизации попутно добываемой воды». Формула изобретения.The invention is known No. 2588234 "Method for the discharge and disposal of associated produced water." Claim.
1. Способ кустового сброса и утилизации попутно добываемой воды, включающий замер приемистости нагнетательной скважины, подачу продукции одной или более добывающих скважин в скважину или шурф для предварительного сброса воды, замер количества сырой нефти и газа, а также обводненности сырой нефти, плотностей нефти и воды, поступающих в скважину или шурф для предварительного сброса воды, деление в ней скважинной продукции на частично обезвоженную нефть, газ и воду, направление частично обезвоженной нефти и газа в сборный коллектор, подачу сброшенной воды в нагнетательную скважину, определение совместимости сброшенной воды с водой пласта, в который производят закачку из нагнетательной скважины, при совместимости вод нагнетательную скважину оснащают устройством для создания давления воды, достаточного для закачки воды в пласт, выполненным с возможностью изменения подачи и установленным на минимальную подачу, определяют соответствие качества сброшенной воды геологическим условиям пласта, при неудовлетворительном качестве сброшенной воды ее направляют в сборный коллектор, при удовлетворительном качестве сброшенной воды ее направляют в нагнетательную скважину, замеряют количество поступающей в нагнетательную скважину сброшенной воды, затем с выбранным постоянным или переменным шагом производят увеличение подачи устройства для создания давления воды, причем это увеличение производят до тех пор, пока качество сброшенной воды удовлетворяет геологическим условиям пласта, отличающийся тем, что когда из скважины или шурфа для предварительного сброса воды частично обезвоженная сырая нефть с газом поступает в сборный коллектор, то на входе в скважину или шурф для предварительного сброса воды повышают давление поступающей в него скважинной продукции по меньшей мере на величину потерь давления при сепарации, и/или повышают количество сбрасываемой воды на скважине или шурфе для предварительного сброса воды, и/или пропускают через скважину или шурф для предварительного сброса воды всю скважинную продукцию, проходящую по сборному коллектору, причем повышение давления обеспечивают таким образом, что всю частично обезвоженную нефть с газом направляют в сборный коллектор, при этом исключают возможность попадания нефти в трубопровод отвода воды.1. The method of cluster discharge and disposal of produced water, including measuring the injectivity of the injection well, supplying the products of one or more producing wells to the well or pit for preliminary water discharge, measuring the amount of crude oil and gas, as well as the water cut of crude oil, oil and water densities entering the well or pit for preliminary water discharge, dividing the well products in it into partially dehydrated oil, gas and water, sending partially dehydrated oil and gas to the collection manifold, supply thrown water into the injection well, determining the compatibility of the discharged water with the water of the formation into which it is injected from the injection well, when the water is compatible, the injection well is equipped with a device to create sufficient water pressure to pump water into the formation, configured to change the flow and set to a minimum supply, determine the conformity of the quality of the discharged water to the geological conditions of the formation, if the quality of the discharged water is unsatisfactory, it is sent to a collection tank Ohr, with satisfactory quality of the discharged water, it is sent to the injection well, the amount of discharged water entering the injection well is measured, then, with a selected constant or variable step, the supply of the device for creating water pressure is increased, and this increase is made until the quality of the discharged water satisfies the geological conditions of the reservoir, characterized in that when partially dehydrated crude oil with gas is supplied from a well or pit for preliminary water discharge pressure into the prefabricated collector, then at the entrance to the well or pit for preliminary discharge of water, the pressure of the well products entering it is increased by at least the amount of pressure loss during separation, and / or the amount of discharged water at the well or pit for preliminary discharge of water is increased, and / or they pass through a borehole or pit to pre-discharge water all borehole products passing through the collection manifold, and the pressure increase is ensured in such a way that all partially dehydrated oil and gas apravlyayut into a collecting reservoir, thus eliminate the possibility of oil entering the drainage line.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что максимальную производительность по сбросу воды скважины или шурфа для предварительного сброса воды определяют путем слива сброшенной воды в пустой или частично заполненный резервуар, например, сухую нагнетательную скважину при одновременном отборе проб.2. The method according to p. 1, characterized in that the maximum productivity for discharging water from a well or pit for preliminary water discharge is determined by discharging the discharged water into an empty or partially filled tank, for example, a dry injection well while sampling.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что деэмульгатор подают в выходящую из скважины или шурфа для предварительного сброса воды частично обезвоженную нефть с газом.3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the demulsifier is fed into the partially dehydrated oil and gas that is discharged from the well or pit for preliminary water discharge.
Недостатки:Disadvantages:
- недостаточный внутренний объем эксплуатационной колонны скважины для качественного динамического отстоя жидкости,- insufficient internal volume of the production casing for high-quality dynamic fluid sludge,
- невозможность помещения в скважину более одного трубопровода диаметром достаточного по производительности по каждому направлению движения жидкости,- the inability to place in the well more than one pipeline with a diameter sufficient in productivity in each direction of fluid movement,
- недостаточная производительность установки,- insufficient installation performance,
- сложность регулирования,- the complexity of regulation,
- установка не предназначена для сброса свободного попутно-добываемого газа.- the installation is not intended to discharge free associated gas.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание на кусте скважин такого способа сброса попутно-добываемой воды и газа по отдельности, а именно отделение попутно-добываемой воды и газа от нефтегазожидкостной смеси, которое будет основано на известном физическом явлении без приложения любых видов дополнительной энергии извне непосредственно для осуществления процесса отделения.The technical task of the invention is the creation of a well cluster of such a method of discharging associated produced water and gas separately, namely, separating the produced produced water and gas from the oil and gas mixture, which will be based on a known physical phenomenon without any additional external energy being applied directly to implementation of the separation process.
По изобретению должен быть получен положительный результат, заключающийся в отделении максимально возможного объема попутно -добываемой воды и газа по отдельности от нефтегазожидкостной смеси с высоким газовым фактором, с минимальным остаточным содержанием нефтепродуктов в попутно-добываемой воде.According to the invention, a positive result should be obtained, consisting in the separation of the maximum possible volume of associated water and gas separately from the oil and gas mixture with a high gas factor, with a minimum residual oil content in the associated produced water.
Поставленная задача решается тем, что предлагаемый способ сброса попутно-добываемой воды осуществляется путем отделения попутно-добываемой воды в установке, располагаемой на кусту нефтяных скважин и содержащей: герметичную внутреннюю полость в виде корпуса из вертикальной трубы заглушенной снизу, сверху устьевую арматуру, запорную арматуру, регулятор давления, входные и выходные трубопроводы, которые герметично проходят сверху через устьевую арматуру внутрь установки и располагаются вертикально: входной трубопровод, выходной трубопровод, водовод, газопровод. При этом для осуществления обслуживания и управления установкой, ее корпус может погружаться в землю практически на всю ее глубину.The problem is solved in that the proposed method of discharge of produced water is carried out by separating produced water in an installation located on an oil well cluster and containing: a sealed internal cavity in the form of a housing from a vertical pipe plugged from below, wellhead fittings, shutoff valves, pressure regulator, inlet and outlet pipelines that hermetically pass from above through wellhead fittings into the installation and are located vertically: inlet piping, outlet pipe rovod, water pipeline, gas pipeline. At the same time, for the maintenance and management of the installation, its body can be immersed in the ground almost to its entire depth.
Реализация способа представлена на фигуре 1, где: 1 - корпус установки, 2 - входной трубопровод, 3 - выходной трубопровод, 4 - водовод, 5 - газопровод, 6 - устьевая арматура, 7 - запорная арматура, 8 - устройство изменения направления потока, 9 - устройство для отбора попутно-добываемой воды, 10 - регулятор давления, 11 - уровень жидкости, 12 - газ в свободном состоянии, 13 - попутно-добываемая вода, 14 - нефть, 15 - направление выхода попутно-добываемой воды из установки, 16 - направление выхода нефтегазожидкостной смеси из установки, 17 - направление выхода газа из установки, 18 - направление входа нефтегазожидкостной смеси в установку, 19 - направление выхода нефтегазожидкостной смеси из устройства изменения направления потока, 20 - направление входа попутно-добываемой воды в устройство для отбора попутно-добываемой воды, 21 - направление входа (вход) нефтегазожидкостной смеси в выходной трубопровод, 22 - уровнемер.The implementation of the method is presented in figure 1, where: 1 - installation casing, 2 - inlet pipeline, 3 - outlet pipeline, 4 - water conduit, 5 - gas pipeline, 6 - wellhead valves, 7 - shutoff valves, 8 - device for changing the flow direction, 9 - a device for the selection of produced water, 10 - pressure regulator, 11 - liquid level, 12 - free gas, 13 - produced water, 14 - oil, 15 - direction of produced water from the plant, 16 - the direction of the exit of the oil and gas mixture from the installation, 17 - the direction of gas exit from the mustache Anovki, 18 - the direction of the entrance of the oil and gas mixture into the installation, 19 - the direction of the exit of the oil and gas mixture from the device changing the direction of the flow, 20 - the direction of the entrance of produced water into the device for taking the produced water, 21 - the direction of the entrance (entrance) of the oil and output pipeline, 22 - level gauge.
На фигуре 2 показан поперечный разрез установки А-А, на котором изображены входной трубопровод 2 в комплекте с устройством изменения направления потока 8, выходной трубопровод 3, водовод 4 в комплекте с устройством для отбора попутно-добываемой воды 9, при этом показано их местоположение относительно корпуса установки 1.The figure 2 shows a cross section of the installation aa, which shows the
Реализация способа осуществляется следующим образом.The implementation of the method is as follows.
Подача нефтегазожидкостной смеси на установку осуществляется по направлению 14 по входному трубопроводу 2 в среднюю часть установки, где через устройство изменения направления потока 8, по направлению 19 разворачивается на обратное и устремляется вверх по межтрубному пространству к формируемому объемом газа уровню жидкости 11. После выхода из устройства 8 в установке нефтегазожидкостная смесь делиться на две фазы: жидкость и свободный газ 12, газ 12 скапливается в верхней части установки, образуя при этом пространство, заполненное газом с четкой границей раздела «газ - жидкость» - уровень жидкости, при этом нефть 14, имея меньшую плотность, скапливается под уровнем жидкости 11, а попутно-добываемая вода 13 заполняет нижнюю часть установки. Устройство 8 выполненное в виде заглушенной снизу трубы большего диаметра чем трубопровод 2, крепится к трубопроводу 2, имеет с ним одну общую ось, при этом образуя зазор между торцевой частью окончания трубопровода 2 и внутренней поверхностью устройства 8 для прохода нефтегазожидкостной смеси. Длина устройства 8 подбирается таким образом, чтобы обеспечить стабильное изменение направление потока нефтегазожидкостной смеси. Газ 12, скапливается в верхней части установки и сбрасывается через регулятор давления газа 10 по газопроводу 3 за пределы установки - направление 17. Изменение уровня жидкости 11 в установке осуществляется посредством регулирования давления газа с помощью регулятора давления 10, который осуществляет сброс газа при достижении заданного давления газа в установке. При этом имеется возможность изменять давление газа вручную или дистанционно. Уровень жидкости в установке контролируется посредством уровнемера 22, который установлен в верхней части установки в плоскости перпендикулярной вертикальной ее оси и соединен с внутренним пространством установки. При этом уровнемер 22 герметично крепится к устьевой арматуре 6. С нижней части установки через устройство для отбора попутно-добываемой воды 9, через водовод 4 попутно-добываемая вода 13 подается наверх (направление 15), за пределы установки в систему поддержания пластового давления. Устройство для отбора попутно -добываемой воды 9 предназначено для предотвращения попадания в водовод 4 механических примесей со дна установки. Устройство выполнено в виде заглушенной снизу трубы большего диаметра чем водовод 4, имеет с ним одну ось и крепится к окончанию водовода 4 на некотором расстоянии от дна установки, при этом образуя зазор между окончанием водовода и внутренней поверхностью устройства 9. В процессе отбора попутно-добываемая вода движется в направлении 20 и попадает сначала в межтрубное пространство устройства 9 - пространство между внутренним диаметром устройства 9 и наружным диаметром водовода 4, затем в зазор между окончанием водовода 4 и заглушкой устройства 9 и далее вовнутрь водовода 4. При этом длина устройства 9 и расстояние устройства от дна установки подбираются таким образом, чтобы механические примеси со дна установки не увлекались потоком попутно-добываемой воды при ее отборе. Далее со средней части установки через вход 21 по выходному трубопроводу 3 остаток нефтегазожидкостной смеси поднимается вверх и отправляется из установки по направлению 16 в систему сбора. Выход и вход на установке всех трубопроводов для подачи и отбора нефтегазожидкостной смеси, отбора попутно-добываемой воды, отбора попутно-добываемого газа расположены в верхней части установки в плоскости перпендикулярной вертикальной оси установки.The oil and gas-liquid mixture is supplied to the installation in
Подъем нефтегазожидкостной смеси и попутно-добываемой воды по соответствующим трубопроводам происходит за счет энергии которая складывается из: энергии давления нефтегазожидкостной смеси на входе в установку, энергии веса нефтегазожидкостной смеси во входном трубопроводе 2, энергии давления газа в верхней части установки, которая изменяется посредством регулятора давления 10, путем изменения количества отобранного газа из установки, энергии веса жидкости во внутренней полости установки над местами отбора попутно-добываемой воды, нефтегазожидкостной смеси.The rise of the oil and gas mixture and associated water through the corresponding pipelines is due to energy that is composed of: pressure energy of the oil and gas mixture at the inlet to the unit, weight energy of the oil and gas mixture in the
За счет значительной длины установки и благодаря тому, что установка располагается в вертикальном положении осуществляется: отделение свободного газа от жидкости, в верхнюю часть установки с последующим его регулируемым выведением, отбор попутно-добываемой воды с нижней части установки и отбор оставшейся нефтегазожидкостной смеси со средней части установки. Для управления установкой, а также для ее выключения от системы сбора установка оборудуется запорной арматурой 7. Устьевая арматура 6 служит для герметизации установки сверху и обеспечение герметичного входа входных и выходных трубопроводов путем их подвешивания к ней.Due to the considerable length of the installation and due to the fact that the installation is located in a vertical position, it is carried out: separation of free gas from the liquid to the upper part of the installation with its subsequent withdrawal, selection of produced water from the lower part of the installation and selection of the remaining oil and gas mixture from the middle part installation. To control the installation, as well as to turn it off from the collection system, the installation is equipped with
Минимальное остаточное содержание нефтепродуктов в отобранной по водоводу попутно-добываемой воде достигается путем обеспечения значительного расстояния по вертикали от выхода нефтегазожидкостной смеси из входного трубопровода до входа попутно-добываемой воды в водовод, а также за счет изменения потока нефтегазожидкостной смеси по окончании входного трубопровода на противоположное.The minimum residual content of oil products in the associated produced water taken through the conduit is achieved by providing a significant vertical distance from the outlet of the oil and gas mixture from the inlet pipe to the entrance of the produced and produced water into the pipeline, as well as by reversing the flow of the oil and gas mixture at the end of the inlet pipe.
Размеры входящих и выходящих трубопроводов, основного тела установки определяются в зависимости от:The dimensions of the inlet and outlet pipelines, the main body of the installation are determined depending on:
- объемов и долевого состава поступающей жидкости,- volumes and fractional composition of the incoming fluid,
- необходимого времени динамического отстоя жидкости для получения требуемого качества попутно-добываемой воды,- the necessary time for the dynamic sedimentation of the liquid to obtain the required quality of associated produced water,
- газового фактора продукции скважин - количество свободного газа на входе в установку.- gas factor of well production - the amount of free gas at the entrance to the installation.
При этом для повышения управляемости установкой при значительном изменении объемов и долевого состава поступающей жидкости на установку количество трубопроводов в установке по каждому направлению движения жидкости, газа: входной трубопровод, выходной трубопровод, водовод, газопровод по отдельности может быть более одного.At the same time, in order to increase the manageability of the installation with a significant change in the volumes and fractional composition of the incoming liquid to the installation, the number of pipelines in the installation in each direction of movement of the liquid and gas: inlet pipe, outlet pipe, water pipe, gas pipeline individually can be more than one.
В представленном на рассмотрение изобретении, на наш взгляд, имеются следующие элементы новизны и существенного отличия от ранее известных способов сброса попутно-добываемой воды:In the presented invention, in our opinion, there are the following elements of novelty and significant differences from previously known methods of dumping associated water:
1. Установка работает при высоком газовом факторе.1. The installation operates at a high gas factor.
2. Управление процессом сброса попутно-добываемой воды осуществляется посредством изменения уровня жидкости в установке с помощью регулятора давления газа и контролируется уровнемером.2. The process of discharge of associated produced water is controlled by changing the liquid level in the installation using a gas pressure regulator and is controlled by a level gauge.
3. Установка занимает минимальную площадь на поверхности земли, что позволяет разместить ее практически на любом кусту скважин.3. The installation occupies a minimum area on the surface of the earth, which allows you to place it on almost any well cluster.
4. Для обеспечения эффективного отделения свободного газа от жидкости, а также предотвращения попадания нефтепродуктов в место отбора попутно-добываемой воды в установке осуществляется изменение направления потока входящей нефтегазожидкостной смеси на 180 градусов в конце входного трубопровода, а также расположение на значительном расстоянии места входа попутно-добываемой воды в водовод от места выхода нефтегазожидкостной смеси из входного трубопровода.4. To ensure the effective separation of free gas from the liquid, as well as to prevent the ingress of petroleum products into the place of sampling of produced and produced water in the installation, the flow direction of the incoming oil and gas mixture is changed by 180 degrees at the end of the inlet pipeline, as well as the location at a considerable distance of the inlet produced water into the conduit from the place of exit of the oil and gas mixture from the inlet pipeline.
5. Для предотвращения попадания механических примесей при отборе попутно-добываемой воды используется устройство, позволяющее отбирать воду сверху вниз.5. To prevent the ingress of mechanical impurities during the selection of associated produced water, a device is used that allows water to be taken from top to bottom.
6. В случае погружения установки в землю не требуется обеспечения дополнительного обогрева корпуса установки, так как для обогрева используется тепло земли.6. In the case of immersion of the installation in the ground, it is not necessary to provide additional heating for the installation case, since the heat of the earth is used for heating.
7. Тело установки имеет достаточный диаметр, что позволяет увеличить количество трубопроводов по направлениям движения жидкости, газа - сделать количество трубопроводов по каждому направлению движения жидкости, газа по отдельности более одного.7. The installation body has a sufficient diameter, which allows to increase the number of pipelines in the directions of movement of the liquid, gas - to make the number of pipelines in each direction of movement of the liquid, gas individually more than one.
8. Для осуществления ремонтных работ достаточно разобрать устьевую арматуру и извлечь трубопроводы из установки.8. To carry out repair work, it is enough to disassemble the wellhead fittings and remove the pipelines from the installation.
9. Для реализации процесса отделения воды и газа в установке не расходуется электроэнергия.9. To implement the process of separation of water and gas in the installation does not consume electricity.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019101880A RU2713544C1 (en) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | Method for discharge of associated-produced water and gas separately in cluster of wells of oil deposit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019101880A RU2713544C1 (en) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | Method for discharge of associated-produced water and gas separately in cluster of wells of oil deposit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713544C1 true RU2713544C1 (en) | 2020-02-05 |
Family
ID=69625064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019101880A RU2713544C1 (en) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | Method for discharge of associated-produced water and gas separately in cluster of wells of oil deposit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2713544C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112983361A (en) * | 2021-04-06 | 2021-06-18 | 马小飞 | Medicine adding and associated gas recovering device for cluster well group oil production well |
| RU2761792C1 (en) * | 2021-06-15 | 2021-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть Научно-Технический Центр" (ООО "Газпромнефть НТЦ") | Device and method for separating produced water purified from impurities on oil well clusters |
| RU2805077C1 (en) * | 2023-02-07 | 2023-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Pipe plant for discharge of production water |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2998096A (en) * | 1958-10-28 | 1961-08-29 | Gulf Oil Corp | Oil, gas, and water separator |
| CN201190556Y (en) * | 2008-03-22 | 2009-02-04 | 葛峰 | Double-crane tube oil tank |
| RU96171U1 (en) * | 2010-04-26 | 2010-07-20 | ООО "РН-УфаНИПИнефть" | WATER RESET WELL |
| RU135524U1 (en) * | 2013-03-25 | 2013-12-20 | Геннадий Владимирович Окулов | WATER PRELIMINARY DISCHARGE SYSTEM |
| RU2568451C2 (en) * | 2014-02-27 | 2015-11-20 | Николай Александрович Мамедов | Self-regulation method within preset limits for separating of gas-oil and oil-water phases in sealed flowing water tanks at changing phase parameters and device for its implementation |
| RU2588234C1 (en) * | 2015-04-29 | 2016-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "РН-УфаНИПИнефть" | Method for cluster release and utilisation of produced water |
-
2019
- 2019-01-24 RU RU2019101880A patent/RU2713544C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2998096A (en) * | 1958-10-28 | 1961-08-29 | Gulf Oil Corp | Oil, gas, and water separator |
| CN201190556Y (en) * | 2008-03-22 | 2009-02-04 | 葛峰 | Double-crane tube oil tank |
| RU96171U1 (en) * | 2010-04-26 | 2010-07-20 | ООО "РН-УфаНИПИнефть" | WATER RESET WELL |
| RU135524U1 (en) * | 2013-03-25 | 2013-12-20 | Геннадий Владимирович Окулов | WATER PRELIMINARY DISCHARGE SYSTEM |
| RU2568451C2 (en) * | 2014-02-27 | 2015-11-20 | Николай Александрович Мамедов | Self-regulation method within preset limits for separating of gas-oil and oil-water phases in sealed flowing water tanks at changing phase parameters and device for its implementation |
| RU2588234C1 (en) * | 2015-04-29 | 2016-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "РН-УфаНИПИнефть" | Method for cluster release and utilisation of produced water |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112983361A (en) * | 2021-04-06 | 2021-06-18 | 马小飞 | Medicine adding and associated gas recovering device for cluster well group oil production well |
| RU2761792C1 (en) * | 2021-06-15 | 2021-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть Научно-Технический Центр" (ООО "Газпромнефть НТЦ") | Device and method for separating produced water purified from impurities on oil well clusters |
| RU2805077C1 (en) * | 2023-02-07 | 2023-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Pipe plant for discharge of production water |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7152682B2 (en) | Subsea process assembly | |
| CN101810941B (en) | Compound oil-water separation system | |
| CN205095472U (en) | Subside and remove oil tank and extraction water processing system | |
| US20050150827A1 (en) | Separator | |
| EA011338B1 (en) | Separator to separate a liquid/liquid/gas/solid mixture | |
| CN204865094U (en) | High -efficient marine oil gas production oil gas water three -phase separator | |
| EA011658B1 (en) | Initial separation of fluid at well head | |
| CN105268213A (en) | Oil and water separation method and oil and water separator | |
| CN101411951B (en) | Water-oil separating system and method using centrifugation, gravitation, expansion composite principle | |
| RU2713544C1 (en) | Method for discharge of associated-produced water and gas separately in cluster of wells of oil deposit | |
| CN103752047B (en) | Compact inclined three-phase separation device and oil-gas-water separation treatment method for oil-produced liquid in oil field | |
| CN111040805B (en) | Crude oil pre-dehydration, deep dehydration and sewage oil removal integrated device and method | |
| RU2268999C2 (en) | Well and method for oil production from underground reservoir with the use of the well | |
| US20180073343A1 (en) | Method and System for Subsea Purification of Produced Water From Subsea Oil Producing Installations | |
| CN101837200B (en) | Industrial oil water separation method and system thereof | |
| US8815101B2 (en) | Sediment removal tank and system | |
| CN201775987U (en) | Industrial oil-water separating system | |
| CN106669280A (en) | Spiral flow diversion and hydrocyclone separation settling device | |
| CN111573871A (en) | Closed oily sewage treatment device and process | |
| CN206613262U (en) | A kind of spiral stream guidance cyclonic separation settler | |
| CN203400530U (en) | Heating three-phase separator | |
| EA003315B1 (en) | System for producing de-watered oil from an underground formation | |
| CN212334813U (en) | Closed oily sewage treatment plant | |
| RU2741296C1 (en) | Unit set for cluster separation | |
| RU135524U1 (en) | WATER PRELIMINARY DISCHARGE SYSTEM |