УДК 622.276.8 © Коллектив авторов, 2005
Подготовка нефти на месторождениях Татарстана
А.И. Ширеев, В.П. Тронов, Р.З. Сахабутдинов, И.Х. Исмагилов, Ф.Р. Губайдулин, О.В. Бусарова (ТатНИПИнефть)
М
Oil treatment on Tatarstan deposits
A.I. Shireev, V.P. Tronov, R.Z. Sakhabutdinov, I.Kh. Ismagilov, F.R. Gubaydullin, O.V. Busarova (TatNIPIneft)
спешное решение проблемы подготовки нефти с минимальными затратами на поздней стадии эксплуатации месторождений Татарстана связано с разработкой, испытанием и внедрением высокоэффективных технологических и технических средств, предназначенных для повышения качества товарной нефти. Большую роль в решении этой важной проблемы играют специалисты ТатНИпИнефти, технологической службы ОАО «Татнефть» и НГДУ.
В соответствии с традиционной технологией сбора и подготовки нефти для эффективного разрушения эмульсии в термохимическом режиме необходимо обеспечить длительное время отстоя в соответствующих аппаратах предварительно нагретой и обработанной деэмульгатором эмульсии. Предполагалось, что при этом осуществляются быстрое слияние и укрупнение капель воды в нефти при их столкновении, что обеспечивает их осаждение на границу раздела нефть - вода и переход в отделившуюся от нефти воду. Исследования ТатНИПИ-нефти, выполненные с применением микросъемки, показали, что в статических условиях бронирующие оболочки на глобулах пластовой воды в присутствии деэмульгато-ра практически не разрушаются. Поэтому была выдвинута идея разработки новой теории разрушения эмульсий в динамических условиях [1]. Разработка нового механизма разрушения эмульсий в присутствии деэмульгатора в турбулентном режиме позволила повысить качество подготовки нефти месторождений Татарстана на основе создания и широкого внедрения высокоэффективных совмещенных технологий сбора и подготовки нефти. При этом деэмульса-цию нефти оказалось целесообразным разделить на три относительно самостоятельных этапа [1, 2].
1. Разрушение эмульсии в присутствии деэмульгатора и укрупнение глобул пластовой воды при турбулентном режиме движения потока.
Рис. 1. Разрушение эмульсии и укрупнение глобул воды в начале (а) и конце (б) трубопровода
The basic composite circuits of sulfurous and devonian oils treatment are given. Advantages of transfer of all active oil treatment installations of Tatarstan deposits on a composite technology mode of operation are marked. The technological circuit of stable emulsions treatment process is considered.
2. Разрушение межфазного слоя в слаботурбулентном режиме.
3. Отделение воды от нефти в условиях четко выраженного ламинарного режима движения.
Теоретические предпосылки и комплексные экспериментальные исследования показали, что наиболее простыми аппаратами, в которых могут эффективно осуществляться первый и второй этапы в присутствии деэмульгатора, являются промысловые трубопроводы, где раньше формировались стойкие эмульсии [2]. Новый механизм разрушения эмульсии в присутствии деэмульгатора заключается в одновременно протекающих процессах коалесценции и дробления капель пластовой воды с увеличением числа укрупнившихся капель (рис. 1).
Глубокое разрушение эмульсий в трубопроводах систем сбора и внутрипромы-слового транспорта нефти в присутствии деэмульгатора позволило разработать и внедрить на всех месторождениях ОАО «Татнефть» высокоэффективную совмещенную технологию предварительного обезвоживания нефти в условиях дожим-ных насосных станций (ДНС) при низких температурах. Так, в настоящее время более 50 ДНС работают в режиме предварительного сброса и очистки пластовых вод. При этом капитальные вложения и эксплуатационные затраты снижаются на 2540 % в результате уменьшения длины водоводов на 10-20 км на участках ДНС - установки подготовки нефти (УПН), сокращения числа порывов, сокращения энергозатрат за счет исключения встречных перекачек пластовой воды от установок подготовки воды до объектов ее нагнетания в пласт. Предварительный сброс пластовых вод на ДНС позволяет также уменьшить вязкость перекачиваемой эмульсии в 1,5-3 раза, давление в промысловой системе трубопроводов и соответственно
затраты по статье «электроэнергия на перекачку» - примерно в 1,5-2 раза. Из-за снижения числа порывов трубопроводов значительно улучшаются условия охраны окружающей среды. Технология предварительного сброса пластовых вод на ДНС при естественной температуре потока газированной обводненной нефти внедрена на месторождениях НГДУ «Ямашнефть», «Бавлынефть», «Джалильнефть», «Заинскнефть», «Нурлатнефть», «Прикамнефть». Использование этой технологии позволило до 3-15 % уменьшить обводненность сырья, поступающего на УПН.
В последние годы добыча нефти в ОАО «Татнефть» составляет 2425 млн.т/год. Средняя обводненность скважин девонских горизонтов достигает 85 %, угленосных горизонтов - 70 %. Промысловая подготовка всей добытой нефти на месторождениях Татарстана осуществляется на 23 стационарных установках (УКПН, ТХу, УПВСН). Принципиальные технологические совмещенные схемы подготовки приведены на рис. 2. Подготовка нефти девонских горизонтов (около 55 % общего объема) осуществляется на пяти УКПН и шести ТХУ в основном по I группе качества с содержанием хлористых солей до 100 мг/л. Высокосернистая нефть, добываемая на месторождениях ОАО «Татнефть» и малых компаний, обрабатывается на 12 установках (УПВСН) и сдается нефтепроводному управлению с содержанием солей до 300 мг/л. Перевод всех действующих на месторождениях Татарстана УПН на режим работы по совмещенной технологии позволил [1, 2]:
• уменьшить расход деэмульгатора на подготовку нефти на 2530%;
• снизить температуру нагрева нефти на 10-20 °С и уменьшить расход топливного газа на 20-25 %;
• снизить расход пресной промывочной воды в 1,5-2 раза;
• увеличить производительность отстойных аппаратов в 23 раза;
• повысить качество товарной нефти в 1,5-2 раза;
• снизить себестоимость подготовки нефти на 20-30 %;
• повысить качество подготовленных сточных вод;
• исключить потери паров нефти и улучшить условия охраны окружающей среды в результате герметизации системой улавливания легких фракций (УЛФ) резервуаров товарных парков.
За последние 5 лет совмещенная технология сбора и подготовки нефти, добываемой на месторождениях ОАО «Татнефть», получила дальнейшее развитие. Подтверждением является разработка специалистами ТатНИПИнефти и ОАО «Татнефть» высокоэффективной тех-
нологии изменения направлений промысловых грузопотоков нефти и дозагрузки отдельных установок комплексной подготовки продукции скважин девонских горизонтов. В настоящее время все основные месторождения ОАО «Татнефть» с добычей девонской нефти вступили в позднюю стадию разработки и объем общей добычи нефти по сравнению с максимальной (100 млн. т/год) снизился в 4 раза. Фактическая производительность действующих УКПН составляет 25-40 % проектной. В результате недозагрузки этих установок себестоимость подготовки нефти и производства широких фракций легких углеводородов (ШФЛУ) ежегодно увеличивается. На обустроенных за 50 лет разработки месторождениях Татарстана имеется развитая система нефтепроводов на участках промысловый ТП - головные сооружения. Эти трубопроводы обеспечивают достаточно мобильное изменение направления грузопотоков нефти между промысловыми товарными парками и объектами подготовки. Данная идея позволила специалистам ТатНИПИнефти и ОАО «Татнефть» разработать и рекомендовать к внедрению новый метод повышения рентабельности предприятий по добыче нефти - перевод части УКПН на режим предварительного сброса пластовых вод в резервуары товарного парка в «холодном» варианте с закрытием блоков обезвоживания и обессоливания нефти и производства ШФЛУ. При этом дозагружа-ются отдельные УКПН по промысловым трубопроводам для перекачки предварительно обезвоженной нефти. Этот метод оказался перспективным на поздней стадии разработки месторождений, так как позволил сократить число действующих объектов и значительно уменьшить эксплуатационные расходы за счет:
• закрытия УКПН и перевода отдельных товарных парков на режим предварительного сброса пластовых вод в «холодном» варианте (экономия топливного газа);
• оптимизации расхода электроэнергии путем остановки части насосов и полной загрузки сырьевых и товарных насосов на дозаг-ружаемой установке (экономия электроэнергии);
• дозагрузки печей на блоках ШФЛУ (экономия топливного газа);
• уменьшения затрат по статье «заработная плата».
На первом этапе была проанализирована загрузка Павловской, Аз-накаевской, Сулеевской и Якеевской УКПН с учетом динамики добычи жидкости и нефти до 2010 г., а также наличия действующих промысловых трубопроводов между товарными парками. Принципиальная схема направлений грузопотоков в регионе нахождения этих УКПН приведена на рис. 3. С учетом срока эксплуатации технологи-
Рис. 2. Принципиальные совмещенные схемы подготовки сернистых (а) и девонских (б) нефтей:
I - скважина; 2 - реагент; 3 - ГЗУ; 4 - технологический трубопровод; 5 - КДФ; 6 - насос; 7 - сепаратор УПС; 8 - линейный каплеобразователь; 9 - УПС; 10 - печь;
II - секционный каплеобразователь; 12, 15 - отстойники (электродегидраторы); 13 - пресная вода; 14 - смеситель; 16 - технологический резервуар; 17 - гидрофобный фильтр; 18 - трубный аппарат; 19 - блок стабилизации
2/2005 101
Рис. 3. Схема грузопотоков для дозагрузки Азнакаевской и Якеевской УКПН
ческого оборудования и промысловых трубопроводов, а также результатов выполненных технико-экономических расчетов было рекомендовано дозагрузить Азнакаевскую и Якеевскую УКПН сырьем Павловской и Сулеевской УКПН с осуществлением на этих объектах предварительного сброса пластовых вод в технологических резервуарах ТП. Суммарный экономический эффект от внедрения мероприятий по дозагрузке Азнакаевской и Якеевской УКПН за последние 3 года составил более 20 млн.руб. Рассмотренный технологический метод является перспективным и может использоваться при реконструкции действующих объектов подготовки высокосернистых нефтей, например, Дюсюмовской и Сулеевской УПВСН.
Совмещенная технология сбора и подготовки продукции скважин за пос
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.