RU61340U1

RU61340U1 - PIPING OF THE MEASURING AND DISTRIBUTION NODE OF THE BUST PUMPING STATION

Info

Publication number: RU61340U1
Application number: RU2006135656/22U
Authority: RU
Inventors: Рустем Бариевич Фаттахов; Андрей Александрович Арсентьев; Ирик Ядитович Ахметшин; Ренат Рашитович Латыпов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-10-09
Filing date: 2006-10-09
Publication date: 2007-02-27

Abstract

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к системам заводнения пластов и поддержания пластового давления при разработке нефтяных месторождений.The proposal relates to the oil industry, namely to systems for waterflooding and maintaining reservoir pressure in the development of oil fields.

Сущность полезной модели заключается в том, что линия водовода замерно-распределительного узла кустовой насосной станции, соединяющая коллектор с низкоприемистой нагнетательной скважиной, соединена с линией водовода замерно-распределительного узла кустовой насосной станции, соединяющего коллектор с низкоприемистой нагнетательной скважиной, трубопроводом, содержащим регулятор расхода и задвижки.The essence of the utility model lies in the fact that the water line of the metering and distribution unit of the cluster pump station connecting the collector to the low-pressure injection well is connected to the line of the conduit of the metering and distribution unit of the cluster pump station that connects the collector to the low-pressure pumping well, a pipeline containing a flow regulator and gate valves.

Использование данного предложения позволяет с помощью существующей системы поддержания пластового давления при небольших дополнительных капитальных затратах сохранить энергию пласта во время остановок работы насосов за счет незначительного объема излива жидкости, предотвратить загрязнение водоводов нефтью и твердыми взвешенными частицами, содержащимися в жидкости излива из низкоприемистых нагнетательных скважин, за счет ограничения скорости излива жидкости величиной, меньшей скорости выноса загрязнений потоком излива жидкости из призабойной зоны пласта и подъема их на устье нагнетательной скважины, предотвратить замерзание воды в замерно-распределительном узле кустовой насосной станции, устьевой арматуре нагнетательных скважин и водоводе в зимний период за счет сохранения подвижности воды и исключения застойных участков, увеличить продолжительность межремонтного периода работы наземного оборудования нагнетательных скважин и, как результат, экономить материальные затраты на поддержание пластового давления.The use of this proposal allows using the existing system to maintain reservoir pressure at a small additional capital cost to save reservoir energy during pump shutdowns due to the small amount of liquid spout, to prevent pollution of water pipelines with oil and solid suspended particles contained in the liquid spout from low-pressure injection wells, for due to the limitation of the rate of liquid outflow to a value less than the rate of removal of contaminants by the stream of liquid outflow from the bottom-hole zone of the formation and their lifting at the mouth of the injection well, to prevent freezing of water in the metering and distribution unit of the well pump station, wellhead fittings of the injection wells and the water conduit in winter by maintaining water mobility and eliminating stagnant sections, to increase the duration of the overhaul period of the ground equipment injection wells and, as a result, save material costs for maintaining reservoir pressure.

1 илл. на 1 л.1 ill. for 1 liter

Description

Известна трубная обвязка кустовой насосной станции, содержащая водовод, коллектор, насосы, задвижки (см. книгу: Еронин В.А. и др.: Эксплуатация системы заводнения пластов - М.: Недра, 1964, - с.128-129). Трубная обвязка кустовой насосной станции позволяет производить закачку насосами и распределение по нагнетательным скважинам системы поддержания пластового давления подготовленной на очистных сооружениях воды и далее до пласта для восполнения его энергии, расходуемой при добыче нефти.Known piping of a cluster pumping station containing a water conduit, collector, pumps, valves (see book: Eronin V.A. et al .: Operation of a waterflooding system - M .: Nedra, 1964, - p.128-129). The piping of the cluster pumping station allows pumping and distribution of the pressure of the reservoir pressure prepared at the sewage treatment plant to the formation wells and up to the reservoir to replenish its energy spent in oil production.

Недостатком трубной обвязки кустовой насосной станции является то, что замерно-распределительный узел кустовой насосной станции выполнен единым целым с кустовой насосной станцией, поэтому строительство и подключение новых водоводов к новым нагнетательным скважинам, подключаемым к кустовой насосной станции, потребует значительных работ по ее реконструкции, связанных с уплотнением замерно-распределительного узла по причине ограниченной площади здания кустовой насосной станции. Кроме того, при остановке работы насосов, при наличии в единой гидродинамической системе водоводов нагнетательных скважин с разной приемистостью, происходит неконтролируемый излив жидкости из низкоприемистых нагнетательных скважин в высокоприемистые нагнетательные скважины, при этом трубная обвязка устьевой арматуры нагнетательной скважины не обеспечивает защиту системы водоводов и призабойной зоны пласта высокоприемистых нагнетательных скважин от загрязнения нефтью и твердыми взвешенными частицами, содержащимися в жидкости излива из низкоприемистых нагнетательных скважин, накопление которых в призабойной зоне пласта приводит к снижению приемистости.The drawback of the piping of the cluster pump station is that the metering and distribution unit of the cluster pump station is made integral with the cluster pump station, so the construction and connection of new pipelines to new injection wells connected to the cluster pump station will require significant reconstruction work related to it with sealing of the metering and distribution unit due to the limited area of the building of the cluster pump station. In addition, when the pumps are stopped, if there are injection wells with different injectivity in a single hydrodynamic system, uncontrolled liquid spills from low-pressure injection wells into highly-sensitive injection wells, while the piping of the wellhead reinforcement of the injection well does not protect the water supply system and bottom hole reservoir highly sensitive injection wells from oil pollution and solid suspended particles contained in the fluid from willow nizkopriemistyh of injection wells, the accumulation of which in the bottom zone results in a reduction of injectivity.

Наиболее близкими к предлагаемой трубной обвязке замерно-распределительного узла кустовой насосной станции являются «Блок гребенки» и «Блок распределения воды» для кустовых насосных станций (см. книгу: Нефтепромысловое оборудование: Комплект каталогов / Под ред. В.Г.Креца, В.Г.Лукьянова. - Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1999, Closest to the proposed piping of the metering and distribution unit of the cluster pump station are Comb Block and Water Distribution Block for cluster pump stations (see book: Oilfield Equipment: Catalogs Kit / Edited by V.G. Krets, V. G. Lukyanova. - Tomsk: Publishing House of the Tomsk University, 1999,

- с.IX-14 - IX-15), содержащие водовод, коллектор, задвижки, устройства замера расхода воды. Блок гребенки и блок распределения воды позволяют производить распределение закачиваемой воды по водоводам нагнетательных скважин различной приемистости системы поддержания пластового давления и регулирование расхода воды по каждому водоводу с помощью устройства замера расхода воды, а также представляют собой самостоятельные компактные технологические узлы, что позволяет оперативно и с незначительными капитальными затратами производить реконструкцию замерно-распределительного узла кустовой насосной станции в целом путем их замены или добавления дополнительных узлов заводского исполнения.- p. IX-14 - IX-15), containing a water conduit, a collector, valves, water flow metering devices. The comb unit and the water distribution unit make it possible to distribute the injected water through the water conduits of injection wells of various injections of the reservoir pressure maintenance system and regulate the water flow through each water conduit using a water flow meter, and they also are independent compact technological units, which makes it possible to quickly and with insignificant capital expenditures to reconstruct the metering and distribution unit of the cluster pumping station as a whole by replacing them or adding additional factory-made components.

Недостатком блока гребенки и блока распределения воды является то, что при остановке работы насосов, при наличии в единой гидродинамической системе водоводов нагнетательных скважин с разной приемистостью, происходит неконтролируемый излив жидкости из низкоприемистых нагнетательных скважин в высокоприемистые нагнетательные скважины, при этом трубная обвязка замерно-распределительного узла кустовой насосной станции не обеспечивает защиту системы водоводов и призабойной зоны пласта высокоприемистых нагнетательных скважин от загрязнения нефтью и твердыми взвешенными частицами, содержащимися в жидкости излива из низкоприемистых нагнетательных скважин, накопление которых в призабойной зоне пласта приводит к снижению приемистости. Применение «Типовой схемы трубной обвязки нагнетательной арматуры» для скважин различной приемистости (см. книгу: Нефтепромысловое оборудование: Комплект каталогов / Под ред. В.Г.Креца, В.Г.Лукьянова. - Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1999, - с.1-16 - 1-17), содержащей задвижки, обратные клапаны, водоводы, позволяет предотвратить неконтролируемый излив жидкости из низкоприемистых нагнетательных скважин в высокоприемистые нагнетательные скважины путем автоматического перекрывания с помощью обратного клапана потока воды при остановке работы насосов, но при этом при эксплуатации в зимний период возникает опасность замерзания воды в устьевой арматуре нагнетательных скважин, надземных и недостаточно глубоко заложенных участках водоводов при длительной остановке работы насосов, например, в соответствии с графиком периодической (циклической) закачки.The drawback of the comb unit and the water distribution unit is that when the pumps are stopped, if there are injection wells with different injectivity in a single hydrodynamic system, uncontrolled outflow of liquid from low-pressure injection wells into highly-sensitive injection wells occurs, while the piping of the metering and distribution unit the cluster pumping station does not protect the water conduit system and the bottom-hole formation zone of highly sensitive injection wells from overburden neniya oil and suspended solid particles contained in the fluid from the spout nizkopriemistyh injection wells, the accumulation of which in the bottom zone results in a reduction of injectivity. Application of the “Typical Piping Tying Scheme” for wells of various injectivity (see book: Oilfield Equipment: Catalogs Kit / Edited by V.G. Krets, V.G. Lukyanov. - Tomsk: Publishing House of Tomsk State University , 1999, - pp. 1-16 - 1-17), containing valves, check valves, water conduits, allows to prevent uncontrolled outflow of liquid from low-pressure injection wells into highly-sensitive injection wells by automatically shutting off the water flow with the help of a check valve when the pumps are stopped, but n At the same time, during winter operation, there is a danger of freezing of water in the wellhead of injection wells, above-ground and insufficiently deeply laid sections of water pipelines during prolonged shutdown of pumps, for example, in accordance with the schedule of periodic (cyclic) injection.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является сохранение энергии пласта во время остановок работы насосов, предотвращение загрязнения водоводов нефтью и твердыми взвешенными частицами, содержащимися в жидкости излива из низкоприемистых нагнетательных скважин, замерзания воды в устьевой арматуре нагнетательной скважины и водоводе в приустьевой зоне нагнетательной скважины в The technical task of the proposed utility model is to preserve reservoir energy during pump shutdowns, to prevent water conduits from being contaminated with oil and solid suspended particles contained in the outflow fluid from low-pressure injection wells, freezing water in the wellhead of the injection well and the water conduit in the mouth zone of the injection well in

зимний период, увеличение тем самым межремонтного периода работы наземного оборудования нагнетательных скважин и, как результат, экономия материальных затрат на поддержание пластового давления.the winter period, thereby increasing the overhaul period of the ground equipment of injection wells and, as a result, saving material costs for maintaining reservoir pressure.

Техническая задача решается предлагаемой трубной обвязкой замерно-распределительного узла кустовой насосной станции, включающей в себя водовод, коллектор, задвижки, устройства замера расхода воды, закачиваемой насосами кустовой насосной станции в нагнетательные скважины различной приемистости.The technical problem is solved by the proposed piping of the metering and distribution unit of the cluster pump station, which includes a water conduit, collector, valves, metering devices for the flow of water pumped by the cluster pump station pumps into injection wells of various injections.

Новым является то, что линия водовода замерно-распределительного узла кустовой насосной станции, соединяющая коллектор с низкоприемистой нагнетательной скважиной, соединена с линией водовода замерно-распределительного узла кустовой насосной станции, соединяющего коллектор с низкоприемистой нагнетательной скважиной, трубопроводом, содержащим регулятор расхода и задвижки.What is new is that the water line to the metering and distribution unit of the cluster pump station connecting the collector to the low-pressure injection well is connected to the water line to the metering and distribution unit of the cluster pump station that connects the collector to the low-pressure pumping well and a pipeline containing a flow regulator and a gate valve.

На чертеже изображена схема трубной обвязки замерно-распределительного узла кустовой насосной станции, при этом: I - закачка воды в пласт, II - излив жидкости из низкоприемистой нагнетательной скважины в водовод и далее в высокоприемистую нагнетательную скважину.The drawing shows a diagram of the piping of the metering and distribution unit of the cluster pump station, wherein: I - injection of water into the reservoir, II - spillage of liquid from a low-pressure injection well into the water conduit and then into a highly-sensitive injection well.

Трубная обвязка замерно-распределительного узла 1 кустовой насосной станции 2 содержит коллектор 3, водоводы 4, 5 с задвижками 6, 7 и устройствами замера расхода воды 8, 9, соответственно, трубопровод 10, содержащий регулятор расхода воды 11 (например, штуцер) и задвижки 12, при этом кустовая насосная станция 2 имеет в своем составе насос 13 с обратным клапаном 14, обеспечивающий закачку подготовленной на головных сооружениях 15 воды в низкоприемистые нагнетательные скважины 16 и высокоприемистые нагнетательные скважины 17, 18.The piping of the metering and distribution unit 1 of the cluster pump station 2 contains a collector 3, water conduits 4, 5 with valves 6, 7 and water metering devices 8, 9, respectively, a pipeline 10 containing a water flow controller 11 (for example, a fitting) and valves 12, while the cluster pumping station 2 includes a pump 13 with a check valve 14, which ensures the injection of water prepared at the head structures 15 into low-pressure injection wells 16 and highly-sensitive injection wells 17, 18.

Трубная обвязка замерно-распределительного узла кустовой насосной станции работает следующим образом (на примере конкретного выполнения).Piping metering and distribution unit cluster pumping station works as follows (for example, a specific implementation).

Вода, подготовленная на головных очистных сооружениях 15, подается насосом 13 с обратным клапаном 14 кустовой насосной станции 2 в коллектор 3 замерно-распределительного устройства 1 и далее (поток I) по водоводам 4, 5 закачивается в низкоприемистую нагнетательную скважину 16 с расходом 200 м³/сут и высокоприемистую нагнетательную скважину 18 с расходом 400 м³/сут, ограниченным регулятором расхода 19 (например, штуцер), при устьевом давлении 15 МПа, а также в высокоприемистую нагнетательную скважину 17 с расходом 800 м³/cyт при устьевом давлении 10 МПа. Величина расхода воды, закачиваемой по водоводам 4 и 5 в нагнетательные скважины различной приемистости, регулируется путем манипуляции задвижками 6 и 7 при полностью открытых задвижках 12 на трубопроводе 10 и Water prepared at the head treatment plant 15 is pumped 13 with a check valve 14 of the cluster pumping station 2 to the collector 3 of the metering and distribution device 1 and then (stream I) through the pipelines 4, 5 is pumped into a low-pressure injection well 16 with a flow rate of 200 m ³ / day and highly responsive injection well 18 with a flow rate of 400 m ³ / day, limited by a flow regulator 19 (for example, a nozzle), at wellhead pressure of 15 MPa, as well as into a highly responsive injection well 17 with a flow rate of 800 m ³ / cyt at wellhead pressure of 10 MPa . The flow rate of water pumped through conduits 4 and 5 into injection wells of various injections is regulated by manipulating valves 6 and 7 with fully open valves 12 on the pipeline 10 and

контролируется устройствами замера расхода 8 и 9 соответственно. В нагнетательные скважины 16, 17 и 18 закачивается вода с низкой концентрацией нефтяных частиц и твердых взвешенных частиц (порядка 10...20 мг/л) и незначительных их размерах - порядка 2...20 мкм.controlled by flow metering devices 8 and 9, respectively. Water is injected into injection wells 16, 17 and 18 with a low concentration of oil particles and solid suspended particles (about 10 ... 20 mg / l) and their insignificant sizes - about 2 ... 20 microns.

При остановке работы насосов происходит закрытие обратного клапана 14 насоса 3 на кустовой насосной станции 2, а также происходит излив (поток II) части закачанной воды в объеме до 10 м³ из низкоприемистой нагнетательной скважины 16 в водовод 5 за счет перепада давления до 5 МПа в единой гидродинамической системе водоводов. При интенсивном изливе жидкость может содержать значительную концентрацию загрязняющих веществ в интервале от 250 до 1200 мг/л, а в отдельных порциях доходя до 143 г/л (промысловые данные), выносимых из призабойной зоны пласта. Поток излива II из низкоприемистой нагнетательной скважины 16 в водовод 5 направляется частично в высокоприемистую нагнетательную скважину 18, соединенную с замерно-распределительным узлом 1 тем же водоводом 5 через регулятор расхода 19, ограничивающий расход принимаемой высокоприемистой нагнетательной скважиной 18 поток воды излива II. Далее на замерно-регулирующем узле 1 кустовой насосной станции поток излива II направляют по трубопроводу 10 через регулятор расхода 11 в водовод 4, соединяющий замерно-регулирующий узел 1 с высокоприемистой нагнетательной скважиной 17, при этом регулятор расхода 11 подбирают таким образом, чтобы величина скорости движения потока излива воды II в насосно-компрессорных трубах низкоприемистой нагнетательной скважины 16 была меньше скорости выноса загрязняющих частиц из призабойной зоны пласта 6 и подъема их на устье нагнетательной скважины 3. В результате незначительной скорости и объема излива жидкости II не происходит вымывание загрязнений из призабойной зоны пласта, уровень загрязнения воды излива практически не превышает первоначального уровня загрязнений, содержащихся в очищенной воде при ее закачке. И, как следствие, не происходит загрязнения водоводов 4, 5 нефтью и твердыми взвешенными частицами, содержащимися в жидкости излива II из низкоприемистой нагнетательной скважины 16.When the pumps are stopped, the check valve 14 of the pump 3 is closed at the cluster pump station 2, and also a spill (stream II) of a portion of the injected water in a volume of up to 10 m ³ from the low-pressure injection well 16 into the water conduit 5 due to a pressure drop of up to 5 MPa unified hydrodynamic system of water conduits. During an intensive spout, the fluid may contain a significant concentration of contaminants in the range from 250 to 1200 mg / l, and in individual portions up to 143 g / l (field data) carried out from the bottom-hole formation zone. Spout stream II from a low-receiving injection well 16 to a water conduit 5 is partially directed to a high-receiving injection well 18 connected to a metering and distributing unit 1 by the same water conduit 5 through a flow regulator 19, restricting the flow rate of a spout II flow water received by a high-receiving injection well 18. Next, at the metering and regulating unit 1 of the cluster pumping station, the spout II is directed through a pipe 10 through a flow regulator 11 into a water conduit 4 connecting a metering and regulating unit 1 with a highly responsive injection well 17, while the flow regulator 11 is selected so that the speed the flow of water spout II in the tubing of the low-pressure injection well 16 was less than the rate of removal of contaminants from the bottom-hole zone of the formation 6 and their rise at the mouth of the injection well 3. In p As a result of the insignificant speed and volume of the liquid outflow II, no contamination is washed out from the bottomhole formation zone, the level of contamination of the outflow water practically does not exceed the initial level of contamination contained in the treated water when it is injected. And, as a result, there is no pollution of the water conduits 4, 5 with oil and solid suspended particles contained in the spout liquid II from the low-pressure injection well 16.

При возобновлении работы насоса 13 кустовой насосной станции 2 происходит восстановление первоначальной схемы закачки воды I в низкоприемистую нагнетательную скважину 16 с расходом 200 м³/сут и высокоприемистую нагнетательную скважину 18 с расходом 400 м³/сут, ограниченным регулятором расхода 19, при устьевом давлении 15 МПа, а также в высокоприемистую нагнетательную скважину 17 с расходом 800 м³/сут при устьевом давлении 10 МПа для поддержания пластового давления в продуктивном пласте. При необходимости отключить только один из работающих When the pump 13 of the cluster pumping station 2 resumes operation, the initial scheme for injecting water I into the low-pressure injection well 16 with a flow rate of 200 m ³ / day and the high-pressure injection well 18 with a flow rate of 400 m ³ / day, limited by a flow regulator 19, at wellhead pressure 15 are restored MPa, as well as into a highly responsive injection well 17 with a flow rate of 800 m ³ / day at wellhead pressure of 10 MPa to maintain reservoir pressure in the reservoir. If necessary, disable only one of the working

водоводов 4 или 5, например, для проведения ремонтных работ на нагнетательных скважинах 17, 16 или 18 без остановки работы кустовой насосной станции 2, производят закрытие соответствующей задвижки 6 или 7 на замерно-регулирующем узле 1, а также закрытие задвижек 12 на трубопроводе 10 для предотвращения перетоков между водоводами 4 и 5.water conduits 4 or 5, for example, to carry out repair work on injection wells 17, 16 or 18 without stopping the operation of the cluster pump station 2, close the corresponding valve 6 or 7 on the metering and regulating unit 1, and also close the valves 12 on the pipeline 10 for prevent overflow between conduits 4 and 5.

Таким образом, трубная обвязка замерно-распределительного узла кустовой насосной станции позволяет вследствие ограничения скорости и объема излива жидкости из низкоприемистой нагнетательной скважины предотвратить загрязнение водоводов нефтью и твердыми взвешенными, предотвращает замерзание воды в замерно-распределительном узле кустовой насосной станции, устьевой арматуре нагнетательных скважин и водоводе в зимний период.Thus, the piping of the metering and distribution unit of the well pump station allows limiting the speed and volume of liquid outflow from the low-receiving injection well to prevent water conduits from being contaminated with oil and solid suspended water, and prevents freezing of water in the metering and distribution unit of the well pump station, wellhead fittings for injection wells and the water conduit in winter.

Claims

The piping of the metering and distribution unit of the cluster pump station, including the conduit, collector, valves, measuring devices for the flow rate of water pumped by the pumps of the cluster pump station into injection wells of various injections, characterized in that the water line of the metering and distribution unit of the cluster pump station connecting a collector with a low-pressure injection well connected to a water line of a metering and distribution unit of a cluster pump station connecting the collector to a low and ismisty injection well, a pipeline containing a flow regulator and valve.