RU99103802A - Способ разработки нефтяных месторождений и блочная комплексная система установок для его осуществления - Google Patents

Claims (5)

1. Способ разработки нефтяного месторождения, заключающийся в добыче жидких и газообразных углеводородов с попутной пластовой водой из эксплуатационных нефтяных скважин и нагнетательных водяных скважин, расположенных отдельно и кустами, связанные с другими нефтепромысловыми объектами (групповыми измерительными установками, дожимными насосными станциями, установками сбора и подготовки нефти и воды, компрессорными станциями, кустовыми нагнетательными водяными станциями) сетью трубопроводов, служащих для внутрипромыслового сбора нефти, газа и воды, для их реализации и магистральных нефтепроводов, газопроводов, высоковольтных линий электропередач, сети связи и автоматики, а также сетью подъездных дорог на все нефтепромысловые объекты, отличающийся концентрацией всех объектов системы разработки нефтяных месторождений: скважин измерительных установок, установки по подготовке нефти, закачки рабочих агентов для поддержания величины пластового давления и других объектов, изготовленных блочно, на одном участке поверхности земли, площади, разрабатываемого месторождения, размещенных с учетом розы ветров, обеспечивая их пожаробезопасность, что фактически ликвидирует внутрипромысловую систему сбора нефти, нагнетания рабочего агента (воды, газа и др.) в нефтеносные горизонты, и внутрипромысловую сеть электропередач, сводя их только внутри установочным обвязкам, и магистральным нефтепроводам и высоковольтным линиям электропередач, связывающим площадку разработки с потребителями нефти и энергоснабжающими предприятиями (электростанциями), строительство которых осуществляют одновременно: бурение скважин с последовательным вводом их в эксплуатацию, обвязкой их с нефтяными и водяными выкидными трубопроводами, воздушными или кабельными линиями электропередач, при необходимости проложив их в быстроразборные трубы, соединенные друг с другом накладными муфтами, обеспечивающих электроэнергией все объекты с кольцевым питанием от различных фидеров, при котором эксплуатационные скважины располагаются кустами, несколькими (тремя, четырьмя и т.д.) рядами, забои которых за счет сочетания различных видов бурения, с вертикальными, наклонными и горизонтальными стволами и нескольких направлениях из одного ствола, обеспечивают равномерное дренирование всей нефтеносной залежи и поддержания оптимальней величины пластового давления и оптимального режима фильтрации пластовой жидкости к скважинам за счет избирательной закачки нефтяного газа в плохо проницаемые зоны нефтеносного пласта, одновременно с обратной закачкой в пласт попутно добываемую воду, как в его законтурную зону, так и избирательно, в пониженные участки внутри контура нефтеносности, при помощи, соответственно, газовыми компрессорами (компрессором) и универсальными насосами, проводимыми в работу энергоносителями (водой, нефтью, газом), прокачиваемые через их насосы-двигатели, и нагнетаемые далее в скважину - как подъемную энергию (газлифт), иди в нефтеносный пласт, использовав также газоводяную смесь как рабочий агент для поддержания в пласте рациональной величины пластового давления, при этом закачивают в пласт иди в скважину только остаточный газ, оставшийся после его использования как топливо огневого подогревателя (огневой печи), применяемого для подогрева скважинной продукции и обеспечения полной подготовки нефти, газа и воды для их реализации, путем ступенчатой их подготовки: в четырехугольных (ромбических), вертикально установленных теплообменниках типа "труба в трубе" с предварительным сбросом воды с нижних точек и выпуском, выделившегося из нефти газа, с высоких точек и выпуском, выделившегося из нефти газа с высоких точек, вновь поступающий скважинной продукции из последних секций теплообменника, при входе в огневой подогреватель, после предварительного ее подогрева теплом, выходящим из печи продукции встречным потоком продукции, нагретой до температуры 80-90^oC, из которой также перед ее выходом в вертикальный газоводоотделитель, а при добыче неэмульсионных или слабо эмульсионных нефтей непосредственно в трубный газоводоотделитель, выделившиеся из нефти газ и вода, соответственно, поступают в накопительную емкость и в нижнюю часть газоводоотделителя со стабилизационной головкой (колонной), а нефть с небольшим содержанием остаточной воды, которую при необходимости более глубокого обессоливания смешивают с горячей пресной водой с деэмульгатором и подают, при обработке эмульсионных нефтей в вертикальный сепаратор-газоводоотделитель, а при обработке неэмульсионных нефтей в трубный газоводоотделитель в среднюю часть его верхней половины, несколько ниже границы водонефтяного контакта, но выше перегородок, препятствующих непосредственному уносу остаточных капелек нефти по нижней поверхности трубы в зону набора воды и обеспечения подъема нефти, в зоне спокойного движения продукции в верхнюю часть водоотделителя, в стабилизационную головку (колонну), расположенной на верхнем конце водоотделителя, откуда нефть с заданной плотностью через спускной клапан, регулируемым поплавковым регулятором-ареометром, перепускают в трубное измерительное устройство, по которому определяют количество откачиваемой нефти к потребителям, остаточный газ через верхний газоперепускной клапан выпускают в общую газовую линию, а воду - через автоматически регулируемый клапан, приоткрывая его или прикрывая, регулируют положение водонефтяного контакта между двумя верхним и нижним допускаемыми точками, контролируемыми указателями уровня.

2. Способ разработки нефтяных месторождений по п.1, отличающийся тем, что осуществляют непрерывный контроль за работой всей системы пласт-скважина - объекты измерения - объекты подготовки, нагнетания в пласт и в скважины - реализации продукции: измерением дебитов нефти, газа и воды, давлений и температуры отдельных скважин и суммарного количества продукции всех скважин, а также их изменения в отдельных блоках подготовки и реализации, а также измерением потребляемой электроэнергии непрерывно во времени на отдельных блоках и объектах и в целом по нефтяному месторождению, при котором все параметры измеряют: дебиты отдельных скважин и их суммарное количество по направлениям (по группам) скважин и по всему месторождению нефти - в трубных объемно-массовых измерительных устройствах, установленными на общем измерительном блоке эксплуатационной площадке, по два устройства для отдельных направлений (групп), одно - для последовательно поочередного измерения дебитов отдельных скважин, а другое - для измерения дебитов всех скважин данного направления, по которым одновременно фиксируют величины давлений и температур и их средние значения во времени, а также по отдельным скважинам и по группам скважин, подключенным к трансформаторным подстанциям величины потребляемой электроэнергии, также указанные параметры, характеризующие режимы работы отдельных звеньев, измеряются во всех других блоках системы разработки, которые обрабатываются в отдельных (или в общем) электронных блоках и непрерывно во времени передаются в общее диспетчерское управление, что позволяет автоматически контролировать и управлять процессами производства, осуществлять непрерывный контроль и вносить оперативные изменения режиму работы отдельных звеньев, а с учетом взаимовлияния их друг другу, может быть и всей системе разработки, обеспечивать тем самым ее работы на оптимальных режимах, сокращения потерь добываемой продукции, улучшение состояния экологической безопасности и техники безопасности.

3. Способ разработки нефтяных месторождений по п.1, отличающийся тем, что когда нефтяные месторождения занимают большие площади, когда скважинами, расположенными только на одной площадке охватить разработкой всего нефтяного месторождения не удается, строят такие площадки несколько, а основную из них, где производят полную подготовку скважинных продукций, размещают исходя из обеспечения условий для разработки всего месторождения во все этапы эксплуатации объектов при минимальных затратах средств, максимально используя энергию, накопленную в пластах с самого начала добычи углеводородов для поддержания ее рациональной величины путем обратной регулируемой закачки части скважинной продукции (не только воды, но и легких газовых фракций нефти) в скважины и в нефтеносные пласты как энергоноситель для добычи, применяя скважинный газлифт, или гидростатического давления части скважинной продукции (воды), подаваемой в скважину при помощи дифференциальных гидропоршневых (универсальных) насосов, устанавливаемых как на поверхности земли, так и в скважинах, используя эти продукты и как рабочий агент для поддержания оптимальной величины пластового давления, эти же насосы используют и для внутрипромысловой перекачки различных составляющих добываемой продукции, применив для их привода также и станки-качалки глубинно-насосных установок, для которых используемые компоненты в качестве энергоносителей поступают из накопительных емкостей, которые являются частью установок по подготовке нефти и, которые в зависимости от требований к подготовке основную установку обеспечивают огневыми подогревателями, а на остальных площадках устанавливают только трубные газоводоотделители, при котором, при добыче вязких и эмульсионных газожидкостных смесей для обеспечения необходимого качества подготавливаемой продукции непосредственно в скважину подают деэмульгаторы, производят раздельный подъем и сбор нефти и воды, или поступающую на забой скважин продукции нагревают до рациональных температур при помощи скважинных огневых подогревателей, что позволяет уменьшать потери энергии, расходуемых на преодоление гидравлических сопротивлений при подъеме скважинной продукции по стволу скважины и при ее движении по пласту к скважинам, повысить качество покомпонентного ее разделения и тем самым обеспечивать добычу и внутрипромысловую перекачку с максимальным использованием энергии пласта.

4. Комплексная система блочных установок, включающая куст (кусты) эксплуатационных скважин (нефтяных и нагнетательных), выкидные и приемные трубопроводы, измерительные установки дебитов скважинных продукций, установки по подготовке нефти с нагревательной печью, теплообменниками, отстойниками, накопительными емкостями для разделения и накопления отдельных компонентов добытой и подготовленной для их реализации, системы нагнетательных трубопроводов рабочего агента (газа, воды и др.), перекачивающих их насосных и компрессорных установок, сети электропроводов и линий автоматики, пульта для контроля, отличающаяся тем, что все установки устройства и сооружения устанавливают отдельными блоками, с учетом обеспечения безопасного их обслуживания, на одной площадке на поверхности земли, площади занимаемой нефтяным месторождением, где сосредоточены куст (кусты) эксплуатационных и нагнетательных скважин, расположенных рядами, блока комплекса измерительных устройств, где дебиты нефтяных скважин измеряют трубными объемно-массовыми измерителями, воды - объемными измерителями, давлений и температуры, с отсеками обработки и передачи в данных измерений в диспетчерский пульт контроля и управления, куда также передают по проводам электроавтоматики данные измерения величин потребляемой электроэнергии в отдельных звеньях и блоках комплекса установок системы разработки нефтяных месторождений (в скважинах, в измерительной установке, в установке подготовки продукции скважин), включающей путевой огневой подогреватель в комплекте ромбическими теплообменниками типа "труба в трубе", установленных вертикально с отводами для сброса отделившихся в скважинах и в системе сбора отдельных компонентов скважинных продукций (воды и газа от нефти), вертикальный сепаратор-газоводоотделитель, трубный газоводоотделитель - стабилизатора, со стабилизационным головками с поплавковыми регуляторами уровней нефти и воды по их плотности, газоперепускными клапанами, автоматическими средствами контроля и управления за сдачей реализуемых нефти и воды, в которых их соотношения определяют: нефти - в трубных объемно-массовых измерителях, а воды - по показаниям поточных плотномеров, установленных на выкидных линиях в нефтепровод и водопровод водоотделителя стабилизатора, накопительные емкости для накопления, а при необходимости и для дополнительного доотделения различных компонентов друг от друга (воды от нефти и нефти от воды), отдельных компонентов (воды, нефти и газа) для использования в качестве энергоносителей, трансформирующих мощностей силовых агрегатов, устанавливаемых на поверхности земли, при их передаче к приводам наземных или подземных дифференциальных гидропоршневых или универсальных насосов, или насосов-компрессоров, позволяющих использовать энергоносители (воду и газ), так же и как рабочие агенты для поддержания рациональной величины давления в нефтеносных пластах, осуществляя непрерывный контроль как за объемом и массой закачиваемых веществ, так и за изменениями давлений закачки из общего пульта контроля и управления за разработкой нефтяного месторождения, а также за изменениями по блокам залежей коэффициентов нефтеотдачи.

5. Комплексная система блочных установок по п. 4, отличающаяся тем, что когда разработка месторождения нефти занимающей большие площади производится из нескольких площадок с концентрацией на них блочных комплексных систем установок и сооружений полную подготовку нефти производят только в центральной площадке, а на остальных площадках устанавливают только установки предварительной подготовки нефти, состоящей только из трубного газоводоотделителя, который при добыче высокоэмульгированных и вязких газожидкостных смесей оборудуют концевыми вертикальными стабилизационными емкостями, установленными для стабилизации нефти на верхнем торце наклонного трубного газоводоотделителя, а для стабилизации воды, в которой содержание нефти не превышает установленных нормативов, ниже нижнего торца газоводоотделителя, а ввод добытой продукции, в который производят через вводной патрубок: частично дегазированную жидкость с нижней части дегазационной трубной камеры, газ, выделившийся в ней уходит по трубе малого диаметра в газовую зону, верхней стабилизационной емкости, из которого далее продавливается в трубную газонакопительную емкость, а далее к потребителям, а в случае неудовлетворительной деэмульсации нефти нефтяные скважины оборудуют оборудованием для внутрискважинного огневого подогрева подогревателями воздушными и газовыми компрессорами или универсальными воздушными и газовыми насосами (насосами-компрессорами) дифференциального действия, приводимыми в работу силовыми агрегатами.