RU2761792C1 - Device and method for separating produced water purified from impurities on oil well clusters - Google Patents
Device and method for separating produced water purified from impurities on oil well clusters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2761792C1 RU2761792C1 RU2021117201A RU2021117201A RU2761792C1 RU 2761792 C1 RU2761792 C1 RU 2761792C1 RU 2021117201 A RU2021117201 A RU 2021117201A RU 2021117201 A RU2021117201 A RU 2021117201A RU 2761792 C1 RU2761792 C1 RU 2761792C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- outlet
- sealed cavity
- gas
- oil
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000003129 oil well Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 36
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004540 process dynamic Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 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)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологиям промысловой подготовки продукции нефтяных скважин, и может быть использовано на кустах нефтяных скважин нефтяного месторождения.The invention relates to the oil and gas industry, namely to technologies for field preparation of oil well products, and can be used on the pads of oil wells of an oil field.
Известно техническое решение «Сепарационная установка» по патенту РФ № 2296609 (МПК B01D 19/00, дата публикации 10.04.2007). Общими признаками с предлагаемым изобретением являются трубопроводы подвода газожидкостной смеси, отвода отделенной воды и газа.Known technical solution "Separation plant" according to the patent of the Russian Federation No. 2296609 (IPC B01D 19/00, publication date 10.04.2007). Common features with the proposed invention are pipelines for supplying a gas-liquid mixture, removing separated water and gas.
Недостатками является то, что необходимо постоянное круглосуточное нахождение персонала на установке; большая металлоемкость; установка занимает большую площадь, необходимо расширять площадь куста скважин; сложно осуществлять регулирование процесса; установка не работает при высоком газовом факторе; значительное снижение температуры нефтегазожидкостной смеси при прохождении через установку.The disadvantages are that a constant round-the-clock presence of personnel at the installation is required; high metal consumption; the installation takes up a large area, it is necessary to expand the area of the well cluster; difficult to regulate the process; the installation does not work with a high gas factor; significant decrease in the temperature of the oil-gas-liquid mixture when passing through the unit.
Известно техническое решение «Способ кустового сброса и утилизации попутно добываемой воды» по патенту РФ №2548459 (МПК E21B 43/20, дата публикации 20.04.2015). Общими признаками являются подача продукции в скважинную установку предварительного сброса воды по трубопроводу подвода нефтегазожидкостной смеси для предварительного сброса воды, деление продукции на частично обезвоженную нефть, газ и воду.Known technical solution "Method of cluster discharge and disposal of produced water" according to RF patent No. 2548459 (IPC E21B 43/20, publication date 04/20/2015). Common features are the supply of products to a borehole installation for preliminary water discharge through the pipeline for supplying an oil and gas-liquid mixture for preliminary water discharge, dividing products into partially dehydrated oil, gas and water.
Недостатками являются невозможность помещения в скважину более одного трубопровода диаметром достаточного по производительности по каждому направлению движения жидкости, недостаточная производительность установки, сложность регулирования, установка не предназначена для сброса свободного попутно добываемого газа.The disadvantages are the impossibility of placing more than one pipeline in the well with a diameter of sufficient capacity in each direction of fluid movement, insufficient productivity of the installation, the complexity of regulation, the installation is not designed to discharge free associated gas.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является техническое решение «Способ сброса попутно добываемых воды и газа по отдельности на кустах скважин нефтяного месторождения» по патенту РФ №2713544 (МПК E21B 43/34, дата публикации 05.02.2020), в котором также реализовано устройство для осуществления способа.The closest in terms of the totality of essential features to the proposed invention is the technical solution "Method for dumping the produced water and gas separately on the well pads of an oil field" according to RF patent No. 2713544 (IPC E21B 43/34, publication date 02/05/2020), in which also a device for implementing the method is implemented.
Общими признаками по объекту устройство являются герметичная полость в виде вертикальной трубы, герметично установленные в верхней части устройства трубопроводы подачи и отбора НГЖС, попутно добываемой воды и свободного газа. The general features of the facility are a hermetically sealed cavity in the form of a vertical pipe, pipelines for supplying and withdrawing oil-and-gas mixtures, produced water and free gas hermetically installed in the upper part of the device.
Общими признаками по объекту способ являются подача сверху вниз НГЖС в устройство, отбор по отдельным трубопроводам попутно добываемой воды и свободного газа с отделением от нефтегазожидкостной смеси.The general features for the object of the method are the top-down feed of the oil-and-gas mixture to the device, the selection of produced water and free gas through separate pipelines with separation from the oil and gas-liquid mixture.
Недостатками является, что нефтегазожидкостная смесь доставляется только в среднюю часть установки, что снижает расстояние от места выхода нефтегазожидкостной смеси в полость установки до входа воды в водовод, что влечет за собой снижение качества воды по нефтепродуктам; отсутствует способ очистки дна установки от осевших примесей при ее работе.The disadvantages are that the oil and gas-liquid mixture is delivered only to the middle part of the installation, which reduces the distance from the outlet of the oil and gas-liquid mixture into the cavity of the installation to the water inlet into the water conduit, which entails a decrease in the quality of water for oil products; there is no way to clean the bottom of the installation from the settled impurities during its operation.
Задачей предлагаемого изобретения является эффективное отделение попутно добываемой воды от нефтегазожидкостной смеси, а также повышение качества отделяемой воды за счет ее эффективной очистки от осевших примесей без остановки работы устройства. The objective of the present invention is to effectively separate the produced water from the oil and gas-liquid mixture, as well as to improve the quality of the separated water due to its effective purification from settled impurities without stopping the operation of the device.
Технический результат - повышение эффективности отделения попутно добываемой воды, обеспечение возможности устранения осевших примесей за счет создания перепада давления между входом в колонну труб и выходом из нее в верхней части устройства, непрерывность работы устройства, простота процесса очистки, простота изготовления устройства, простота процесса сборки и разборки устройства, возможность работы установки при высоком газовом факторе, низкая металлоемкость устройства, отсутствие энергетических затрат на процесс отделения воды и газа в устройстве, отсутствие необходимости в постоянном контроле обслуживающего персонала, простота обслуживания за счет исключения необходимости работы персонала для очистки от осевших примесей в замкнутом пространстве, продолжительный период и безопасность эксплуатации.The technical result is an increase in the efficiency of separation of the produced water, ensuring the possibility of eliminating settled impurities by creating a pressure difference between the inlet and outlet of the pipe string in the upper part of the device, the continuity of the device operation, the simplicity of the cleaning process, the simplicity of manufacturing the device, the simplicity of the assembly process, and disassembly of the device, the ability to operate the installation with a high gas factor, low metal consumption of the device, no energy costs for the process of separating water and gas in the device, no need for constant monitoring of the operating personnel, ease of maintenance due to the elimination of the need for personnel to clean from settled impurities in a closed space, long period and safety of operation.
Указанный технический результат достигается устройством для отделения очищенной от примесей попутно добываемой воды, включающим герметичную полость с по крайней мере пятью трубопроводами, из которых первый трубопровод выполнен с возможностью подачи нефтегазожидкостной смеси, второй трубопровод выполнен с возможностью отбора нефтегазожидкостной смеси, третий трубопровод выполнен с возможностью отбора попутно добываемой воды, четвертый трубопровод выполнен с возможностью отбора осевших примесей из герметичной полости, пятый трубопровод оборудован регулятором давления газа и выполнен с возможностью отбора газа, выход в герметичную полость из первого трубопровода расположен выше выхода из третьего трубопровода и ниже выхода из второго трубопровода, выход в герметичную полость из четвертого трубопровода размещен ниже выхода из третьего трубопровода, а выход в герметичную полость из пятого трубопровода расположен выше выхода из второго трубопровода.The specified technical result is achieved by a device for separating the produced water purified from impurities, including an airtight cavity with at least five pipelines, of which the first pipeline is configured to supply an oil and gas-liquid mixture, the second pipeline is configured to take oil and gas-liquid mixture, the third pipeline is configured to take of produced water, the fourth pipeline is configured to collect settled impurities from the sealed cavity, the fifth pipeline is equipped with a gas pressure regulator and is configured to take gas, the outlet into the sealed cavity from the first pipeline is located above the outlet from the third pipeline and below the outlet from the second pipeline, the outlet into the sealed cavity from the fourth pipeline is located below the outlet from the third pipeline, and the outlet into the sealed cavity from the fifth pipeline is located above the outlet from the second pipeline.
Заявляемая схема расположения выходов трубопроводов позволяет улучшить качество отбираемой из устройства попутно добываемой воды. The claimed layout of the pipeline outlets allows to improve the quality of the produced water taken from the device.
Очистка устройства от осевших примесей осуществляется в процессе эксплуатации без остановки работы устройства.Cleaning of the device from settled impurities is carried out during operation without stopping the operation of the device.
Герметичная полость может быть выполнена в виде трубы с днищем и крышкой.The sealed cavity can be made in the form of a pipe with a bottom and a cover.
В качестве трубы может использоваться обсадная труба, установленная в скважине.A casing installed in a well can be used as a pipe.
Благодаря погружению устройства в землю не требуется дополнительного обогрева герметичной полости (корпуса устройства) устройства, так как для обогрева используется тепло земли, что позволяет использовать устройство при низких температурах. Due to the immersion of the device in the ground, additional heating of the sealed cavity (device body) of the device is not required, since the heat of the earth is used for heating, which allows the device to be used at low temperatures.
Устройство может дополнительно содержать шестой герметично входящий в установку трубопровод, выполненный с возможностью подачи нефтегазожидкостной смеси, выход в герметичную полость из которого расположен выше выхода из третьего трубопровода и ниже выхода из второго трубопровода.The device may additionally comprise a sixth pipeline hermetically entering the installation, configured to supply an oil and gas-liquid mixture, the outlet into the sealed cavity from which is located above the outlet from the third pipeline and below the outlet from the second pipeline.
Устройство может быть оборудовано запорной арматурой.The device can be equipped with shut-off valves.
Расстояние между выходом из первого трубопровода, выполненного с возможностью подачи нефтегазожидкостной смеси, и выходом из третьего трубопровода, выполненного с возможностью отбора попутно добываемой воды, может составлять, по меньшей мере, одну третью часть высоты герметичной полости.The distance between the outlet from the first pipeline configured to supply the oil and gas-liquid mixture and the outlet from the third pipeline configured to take the produced water can be at least one third of the height of the sealed cavity.
Устройство может быть дополнительно оснащено уровнемером, соединенным с герметичной полостью.The device can be additionally equipped with a level gauge connected to a sealed cavity.
Устройство может быть выполнено с возможностью использования на кустах нефтяных скважин.The device can be made with the possibility of being used on clusters of oil wells.
Возможные признаки устройства могут быть скомбинированы между собой.Possible features of the device can be combined with each other.
Технический результат достигается способом отделения очищенной от осевших примесей добываемой воды, в котором подают нефтегазожидкостную смесь в герметичную полость через выход первого трубопровода, отбирают остаток нефтегазожидкостной смеси из герметичной полости через выход второго трубопровода, расположенный выше выхода из первого трубопровода, в герметичной полости отделяют попутно добываемую воду от нефтегазожидкостной смеси через выход третьего трубопровода, расположенный ниже выхода из первого трубопровода, отбирают осевшие примеси из герметичной полости через четвертый трубопровод, расположенный ниже выхода из третьего трубопровода, с верхней третьей части герметичной полости отбирают газ через выход пятого трубопровода, расположенный выше выхода из второго трубопровода.The technical result is achieved by a method of separating the produced water purified from settled impurities, in which the oil and gas-liquid mixture is fed into the sealed cavity through the outlet of the first pipeline, the remainder of the oil and gas-liquid mixture is taken from the sealed cavity through the outlet of the second pipeline located above the outlet from the first pipeline, and the incidentally produced water is separated in the sealed cavity. water from the oil and gas-liquid mixture through the outlet of the third pipeline located below the outlet from the first pipeline, the settled impurities are taken from the sealed cavity through the fourth pipeline located below the outlet from the third pipeline, gas is taken from the upper third part of the sealed cavity through the outlet of the fifth pipeline located above the outlet from second pipeline.
Подачу нефтегазожидкостной смеси могут осуществлять в верхнюю третью часть герметичной полости.The oil-gas-liquid mixture can be fed into the upper third part of the sealed cavity.
Попутно добываемую воду могут отделять с нижней третьей части герметичной полости.The produced water can be separated from the lower third part of the sealed cavity.
Изменение уровня жидкости в герметичной полости могут осуществлять регулятором давления газа.The change in the liquid level in the sealed cavity can be carried out by a gas pressure regulator.
Возможные признаки способа могут быть скомбинированы между собой.Possible features of the method can be combined with each other.
Контроль уровня жидкости в герметичной полости могут осуществлять уровнемером.Liquid level control in a sealed cavity can be carried out with a level gauge.
На фиг. 1 показан продольный разрез устройства А-А, где:FIG. 1 shows a longitudinal section of the device A-A, where:
1 - герметичная полость,1 - sealed cavity,
2 - первый трубопровод,2 - the first pipeline,
3 - второй трубопровод,3 - the second pipeline,
4 - третий трубопровод,4 - the third pipeline,
5 - четвертый трубопровод,5 - fourth pipeline,
6 - пятый трубопровод,6 - the fifth pipeline,
7 - регулятор давления газа,7 - gas pressure regulator,
8 - шестой трубопровод,8 - sixth pipeline,
9 - запорная арматура,9 - shut-off valves,
10 - уровнемер,10 - level gauge,
11 - устьевая арматура,11 - wellhead equipment,
12 - осевшие примеси,12 - settled impurities,
13 - технологическая точка 1,13 -
14 - технологическая точка 2,14 -
15 - технологическая точка 3,15 -
16 - технологическая точка 4,16 -
17 - технологическая точка 5,17 -
18 - технологическая точка 6.18 -
Технологические точки соответствуют расчетным значениям давлений (таблица 2).Technological points correspond to the calculated pressure values (table 2).
Отделение очищенной от осевших примесей добываемой воды на кустах нефтяных скважин осуществляется следующим образом.The separation of the produced water purified from the settled impurities on the clusters of oil wells is carried out as follows.
Устройство для отделения очищенной от примесей попутно добываемой воды включает герметичную полость 1 с по крайней мере, пятью трубопроводами, из которых первый трубопровод 2 выполнен с возможностью подачи нефтегазожидкостной смеси (НГЖС), второй трубопровод 3 выполнен с возможностью отбора НГЖС, третий трубопровод 4 выполнен с возможностью отбора попутно добываемой воды, четвертый трубопровод 5 выполнен с возможностью отбора осевших примесей из герметичной полости 1, пятый трубопровод 6 оборудован регулятором давления газа 7 и выполнен с возможностью отбора газа. Выход в герметичную полость 1 из первого трубопровода 2 расположен выше выхода из третьего трубопровода 4 и ниже выхода из второго трубопровода 3, выход в герметичную полость из четвертого трубопровода 5 размещен ниже выхода из третьего трубопровода 4, а выход в герметичную полость из пятого трубопровода 6 расположен выше выхода из второго трубопровода. При этом под выходом из трубопровода понимается любая его открытая часть, сообщающаяся с герметичной полостью (зона перфорации, окно), через которую может осуществляться как вход, так и выход при различных технологических режимах. Количество трубопроводов по каждому назначению может быть более одного. Герметичная полость 1 может содержать дополнительно шестой трубопровод 8, выполненный с возможностью подачи НГЖС. Первый трубопровод 2 является основным рабочим трубопроводом, т.е. работает при максимальной рабочей производительности. Переключение на шестой трубопровод 8, производят при аварийных или плановых остановках нефтяных скважин. Выход из шестого трубопровода 8 в герметичную полость 1 расположен выше выхода из третьего трубопровода 4 и ниже выхода из второго трубопровода 3. Герметичная полость 1 может быть выполнена в виде трубы с днищем и крышкой, а в качестве трубы может использоваться, например, обсадная труба, установленная в скважине. Все трубопроводы оборудованы запорной арматурой 9. Расстояние между выходом из первого трубопровода 2 и выходом из третьего трубопровода 4 составляет, по меньшей мере, одну третью часть высоты герметичной полости 1. Устройство дополнительно оснащено уровнемером 10, соединенным с внутренним пространством герметичной полости 1. Устьевая арматура 11 служит для герметизации устройства сверху и обеспечения герметичного входа различных трубопроводов.The device for separating the produced water purified from impurities includes a sealed
Предлагаемое устройство возможно использовать на кустах нефтяных скважин. The proposed device can be used on clusters of oil wells.
Применение установки осуществлялось на Южно-Киняминском месторождении, куст скважин № 6. Для этого использовались следующие исходные данные: физико-химические свойства нефти, газа и воды; технико-технологические характеристики куста скважин - производительность по нефти, газу и воде, давление на кусте, объем закачки попутно добываемой воды. Выбор объекта определялся в соответствии с необходимостью отделения попутно добываемой воды.The unit was used at the Yuzhno-Kinyaminskoye field, well cluster No. 6. For this, the following initial data were used: physical and chemical properties of oil, gas and water; technical and technological characteristics of the well cluster - productivity for oil, gas and water, pressure on the cluster, the volume of injected water produced along the way. The choice of the object was determined in accordance with the need to separate the produced water.
НГЖС подают сверху вниз в герметичную полость 1 по первому трубопроводу 2, выполненному с возможностью подачи НГЖС, в верхнюю третью часть герметичной полости 1. Свободный газ имея меньшую плотность, поднимается вверх внутри герметичной полости 1 и формирует уровень газ-жидкость, при этом нефть скапливается под уровнем газ-жидкость, а попутно добываемая вода заполняет нижнюю часть герметичной полости 1. Свободный газ отводят через регулятор давления газа 7 по пятому трубопроводу 6, выполненному с возможностью отбора газа, за пределы устройства. Изменение уровня газ-жидкость осуществляют посредством регулирования давления свободного газа с помощью регулятора давления газа 7, который осуществляет отвод свободного газа при достижении заданного давления газа в устройстве. Уровень газ-жидкость измеряют посредством уровнемера 10, который соединен с внутренним пространством герметичной полости 1 и герметично крепится к устьевой арматуре 11 с нижней третьей части герметичной полости 1 через третий трубопровод 4 попутно добываемую воду подали наверх за пределы устройства, например, в систему поддержания пластового давления. Расстояние между выходами из первого трубопровода 2 и выходом из третьего трубопровода 4 составляет, по меньшей мере, одну третью часть высоты герметичной полости 1. Отделение попутно добываемой воды производится за счет ее гравитационного отстоя (динамический отстой) из-за разницы плотностей воды и нефти. Далее с верхней третьей части герметичной полости 1 через второй трубопровод 3, установленный в верхней части установки выше выхода из первого трубопровода 2, остаток НГЖС поднимается вверх и направляется из герметичной полости 1 за пределы устройства, например, в систему сбора. Подъем НГЖС и попутно добываемой воды по соответствующим трубопроводам осуществляется как за счет энергии, которая складывается из энергии давления НГЖС на входе в герметичную полость 1, энергии веса НГЖС в первом трубопроводе 2, энергии веса жидкости во внутренней полости корпуса 1 над местами отбора попутно добываемой воды и НГЖС, так и с помощью изменения количества отобранного свободного газа из герметичной полости 1 посредством регулятора давления газа 7 за счет энергии давления свободного газа в верхней части герметичной полости 1.OGZhS is fed from top to bottom into the sealed
Герметичная полость устройства может быть расположена вертикально, а длина герметичной полости устройства может превышать ее диаметр, при этом осуществляют отделение свободного газа от жидкости в верхней части герметичной полости 1 с последующим его регулируемым выведением, отбор попутно добываемой воды с нижней третьей части герметичной полости 1 и отбор оставшейся НГЖС с верхней третьей части герметичной полости 1. Для управления устройством, а также для его выключения, например, от системы сбора, устройство оборудовали запорной арматурой 9. Устьевая арматура 11 служит для герметизации устройства сверху и обеспечения герметичного входа различных трубопроводов.The sealed cavity of the device can be located vertically, and the length of the sealed cavity of the device may exceed its diameter, while separating the free gas from the liquid in the upper part of the sealed
Надлежащее качество попутно добываемой воды в части удельного содержания допустимого количества нефтепродуктов и механических примесей при ее отводе из установки для дальнейшего использования достигалось путем обеспечения значительного расстояния между входом НГЖС во внутреннюю герметичную полость 1 установки и входом попутно добываемой воды в третий трубопровод 4, т.к. ввод НГЖС осуществляется в верхнюю третью часть герметичной полости 1, а отбор попутно добываемой воды - с нижней третьей части герметичной полости.The proper quality of the produced water in terms of the specific content of the permissible amount of oil products and mechanical impurities during its withdrawal from the installation for further use was achieved by ensuring a significant distance between the inlet of the oil and gas condensate mixture into the internal sealed
В нижнюю часть герметичной полости 1 ниже выхода из третьего трубопровода 4 установили четвертый трубопровод 5, который снизу имеет открытый выход, а сверху оборудован запорной арматурой 9, после которой трубопровод соединяется с полостями (пространствами), где атмосферное давление стремится к нулю, и куда происходит отбор жидкости с осевшими примесями, например, дренажная емкость (на фигуре не показана). Очистку дна установки от осевших примесей осуществляли через четвертый трубопровод 5. Так как внутри устройства при его работе возникает избыточное давление, в случае открытия запорной арматуры 9 по направлению движения жидкости с осевшими примесями при очистке дна устройства, жидкость с нижней части устройства поднималась по четвертому трубопроводу 5 снизу вверх, при этом увлекая за собой осевшие примеси 12, которые скапливались на дне устройства в процессе эксплуатации. На расстоянии 3-4 метров от дна установки был установлен сигнализатор наличия механических примесей (на фигуре не показан). Поступление от него сигнала означает, что на дне накопились в процессе эксплуатации осадки (осевшие мехпримеси) до уровня расположения сигнализатора. Необходимость очистки дна устройства от осевших механических примесей также определялась по превышению их в пробах с пробоотборника, установленного на линии сброса попутно добываемой воды от установки. Процесс очистки устройства осуществлялся периодически по мере накопления осевших примесей на дне устройства.In the lower part of the sealed
Попутно добываемая вода и нефть принимались как одна однородная жидкость - скорость их течения в установке равна, при этом плотность воды при изменении давления не менялась. В качестве исходных данных по свойствам НГЖС в термобарических условиях эксплуатации установки использовались данные дифференциального разгазирования, приведенные к термобарическим условиям процесса, при этом принимали, что истинное газосодержание смеси - доля свободного газа в сечении трубы при динамике процесса, такое же, как и при статике. При отборе НГЖС из установки объем свободного газа в жидкости принимали пренебрежительно малым и не учитывали при расчете, то же самое приняли и для подъема воды и остатков НГЖС, т. е. на выходе воды и НГЖС из установки в любом случае газ в свободном состоянии отсутствует. Отбор газа из установки производился с верхней третьей части герметичной полости 1 и отводился через пятый трубопровод 6. Температуру во всех частях установки приняли равной 20°С - расчет влияния градиента температуры в динамике не производился, так как он пренебрежимо мал - 1°С на 100 метров глубины. Давление на выходе из установки как по НГЖС, так и по воде, определялось расчетным путем. The water and oil produced along the way were taken as one homogeneous liquid - the speed of their flow in the installation was equal, while the density of water did not change with a change in pressure. As the initial data on the properties of the oil-and-gas mixture under the thermobaric conditions of the installation, we used the data of differential degassing, reduced to the thermobaric conditions of the process, while it was assumed that the true gas content of the mixture - the fraction of free gas in the pipe section during the process dynamics, is the same as in statics. When sampling the oil-and-gas-liquid mixture from the installation, the volume of free gas in the liquid was taken to be negligible and was not taken into account in the calculation, the same was taken for the rise of water and residual oil-gas mixture, i.e., at the outlet of water and oil-gas mixture from the installation, in any case, there is no gas in a free state. ... The gas was taken from the installation from the upper third part of the sealed
В таблице 1 приведены характеристики установки, рассчитанные в соответствии с исходными данными месторождения (о районе будущей эксплуатации), исходными данными по нагрузкам и воздействиям, а также согласно требованиям по проектированию конструкций..Table 1 shows the characteristics of the installation, calculated in accordance with the initial data of the field (about the area of future operation), the initial data on loads and effects, as well as in accordance with the requirements for the design of structures.
Таблица 1. Характеристики и параметры установкиTable 1. Characteristics and parameters of the installation
Расчеты параметров и характеристик нефтегазожидкостной смеси в установке были выполнены в следующей последовательности:The calculations of the parameters and characteristics of the oil-gas-liquid mixture in the unit were carried out in the following sequence:
- анализ и предварительная подготовка исходных данных, связанных с технологией и параметрами объектов нефтедобычи - количество газа в продукции скважин; - analysis and preliminary preparation of initial data related to the technology and parameters of oil production facilities - the amount of gas in the well production;
- приведение данных дифференциального разгазирования к термобарическим условиям эксплуатации установок;- reduction of differential degassing data to thermobaric conditions of installation;
- расчеты нефтегазожидкостной смеси на минимальных и максимальных режимах работы установок с определением режима (структуры) потока во входных трубопроводах в установках и гидравлических потерь по методике Дж. П. Брилл, Х. Мукерджи;- calculations of oil and gas-liquid mixture at minimum and maximum operating modes of installations with the determination of the mode (structure) of the flow in the inlet pipelines in installations and hydraulic losses according to the method of J.P. Brill, H. Mukherjee;
- гидравлические расчеты по определению гидравлических потерь в трубопроводах выхода воды и нефтегазожидкостной смеси из установки;- hydraulic calculations to determine hydraulic losses in the pipelines for the outlet of water and oil and gas-liquid mixture from the installation;
- расчет пропускной способности газопровода по отводу газа из установки. - calculation of the throughput of the gas pipeline to remove gas from the installation.
Гидравлические потери давления в технологических точках установки показывают, что можно безопасно и технологично эксплуатировать предлагаемую установку на заданных режимах.Hydraulic pressure losses at the technological points of the installation show that it is possible to safely and technologically operate the proposed installation at the specified modes.
Установившийся режим работы характеризовался технологическими точками 13-18, обозначенными на фиг. 1, а давление в этих точках приведено в таблице 2.The steady-state mode of operation was characterized by process points 13-18 indicated in FIG. 1, and the pressure at these points is given in table 2.
Таблица 2. Результаты расчета давлений по технологическим точкам Южно-Киняминского месторожденияTable 2. Results of calculating pressures at technological points of the Yuzhno-Kinyaminskoye field
Предлагаемое изобретение позволяет его использовать при высоком газовом факторе, значительно улучшить качество отбираемой из устройства воды за счет увеличения расстояния между входом нефтегазожидкостной смеси и точкой отбора воды из устройства через трубопровод отбора попутно добываемой воды. Очистка устройства от осевших примесей осуществляется в процессе эксплуатации без остановки работы устройства. В случае погружения устройства в землю не требуется обеспечения дополнительного обогрева корпуса устройства, так как для обогрева используется тепло земли. Для осуществления ремонтных работ достаточно разобрать устьевую арматуру и извлечь трубопроводы из устройства. Для реализации процесса отделения воды и газа в устройстве не расходуется электроэнергия.The proposed invention makes it possible to use it with a high gas factor, significantly improve the quality of water taken from the device by increasing the distance between the inlet of the oil and gas-liquid mixture and the point of water withdrawal from the device through the pipeline for withdrawing the produced water. Cleaning of the device from settled impurities is carried out during operation without stopping the operation of the device. If the device is immersed in the ground, additional heating of the device body is not required, since the heat of the ground is used for heating. To carry out repair work, it is enough to disassemble the wellhead fittings and remove the pipelines from the device. To implement the process of separating water and gas, the device does not consume electricity.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021117201A RU2761792C1 (en) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | Device and method for separating produced water purified from impurities on oil well clusters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021117201A RU2761792C1 (en) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | Device and method for separating produced water purified from impurities on oil well clusters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2761792C1 true RU2761792C1 (en) | 2021-12-13 |
Family
ID=79175080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021117201A RU2761792C1 (en) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | Device and method for separating produced water purified from impurities on oil well clusters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2761792C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4699719A (en) * | 1985-09-10 | 1987-10-13 | Finley Harry W | Process and apparatus for utilizing engine exhaust heat in oil field operations |
RU2296609C2 (en) * | 2005-03-09 | 2007-04-10 | Закрытое акционерное общество Научно-техническая компания "МОДУЛЬНЕФТЕГАЗКОМПЛЕКТ" | Separation plant |
RU2325515C1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-05-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Operation process of maintenance well and oilfield pipe line |
RU2548459C1 (en) * | 2014-03-03 | 2015-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "РН-УфаНИПИнефть" | Method of cluster drain and disposal of associated water |
RU2662480C2 (en) * | 2012-09-13 | 2018-07-26 | БиЭл Текнолоджиз, Инк. | Produced water treatment and solids precipitation from thermal treatment blowdown |
RU2713544C1 (en) * | 2019-01-24 | 2020-02-05 | Альберт Ринатович Ахметгалиев | Method for discharge of associated-produced water and gas separately in cluster of wells of oil deposit |
-
2021
- 2021-06-15 RU RU2021117201A patent/RU2761792C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4699719A (en) * | 1985-09-10 | 1987-10-13 | Finley Harry W | Process and apparatus for utilizing engine exhaust heat in oil field operations |
RU2296609C2 (en) * | 2005-03-09 | 2007-04-10 | Закрытое акционерное общество Научно-техническая компания "МОДУЛЬНЕФТЕГАЗКОМПЛЕКТ" | Separation plant |
RU2325515C1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-05-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Operation process of maintenance well and oilfield pipe line |
RU2662480C2 (en) * | 2012-09-13 | 2018-07-26 | БиЭл Текнолоджиз, Инк. | Produced water treatment and solids precipitation from thermal treatment blowdown |
RU2548459C1 (en) * | 2014-03-03 | 2015-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "РН-УфаНИПИнефть" | Method of cluster drain and disposal of associated water |
RU2713544C1 (en) * | 2019-01-24 | 2020-02-05 | Альберт Ринатович Ахметгалиев | Method for discharge of associated-produced water and gas separately in cluster of wells of oil deposit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20050145388A1 (en) | Subsea process assembly | |
US8025100B2 (en) | Method and device for compressing a multiphase fluid | |
CN105268213B (en) | A kind of water-oil separating method and oil-water separator | |
CN110700800A (en) | Shale gas cluster well gas collection platform process flow and method | |
CN106267905B (en) | Integrated intelligence type sewage pot in oil field receives oily control device and method | |
RU2761792C1 (en) | Device and method for separating produced water purified from impurities on oil well clusters | |
CN106837293A (en) | Inclined tube type H-shaped underwater crude oil on-line separation method | |
RU48205U1 (en) | WELL PUMP UNIT (OPTIONS) | |
RU2011135867A (en) | METHOD FOR OPERATING WATERFILLED GAS WELLS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2713544C1 (en) | Method for discharge of associated-produced water and gas separately in cluster of wells of oil deposit | |
US2034798A (en) | Method of flowing wells | |
RU137332U1 (en) | DEVICE FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS IN A WELL | |
RU2657910C1 (en) | Method of production, collection, preparation and transportation of low-pressure gas-liquid mixture at the development of gas-condensate deposit | |
RU2741296C1 (en) | Unit set for cluster separation | |
CN201196530Y (en) | Gas-water separator for condensation water sampling apparatus of condenser | |
RU2388900C1 (en) | Connections of wellhead and surface equipment of coal-methanol wells for accumulation of non-purified gas | |
CN206396138U (en) | Natural gas well well head takes off hydrocarbon device | |
RU138431U1 (en) | INSTALLATION FOR PRELIMINARY DISCHARGE OF PLASTIC WATER | |
CN216604164U (en) | Water supply sand setting and removing facility | |
RU2239698C1 (en) | Method for preparing water for feeding into force wells | |
CN101261202B (en) | Condenser condensed water sampling device separator for water and vapor | |
RU2301322C1 (en) | Plant for methane-and-coal hole development and produced gas conditioning | |
RU75461U1 (en) | HYDROCARBON GAS PREPARATION INSTALLATION BY LOW-TEMPERATURE SEPARATION | |
CN213652387U (en) | Oil-gas separation recovery plant | |
CN111765378A (en) | Integrated oil-gas heating transfer device and method |