≡× MENU

• Zaopatrzenie w wodę
• Lakierki
• Oczyszczanie wody
• Studnia
• Filtry

Instalacje wstępnego odprowadzania wody upsv. Opis schematu przebiegu procesu pompowni wspomagającej (BPS) Co to jest upsv w przemyśle naftowym

Termin „UPSV”

Zespół wstępnego odprowadzania wody jest symbolem zespołu wstępnego odprowadzania wody. Jednostka wstępnego zrzutu wody służy do separacji gazu towarzyszącego i wytworzonej wody od oleju. Jednostka ta przeprowadza również podgrzewanie oleju i zwiększanie energii właściwej wytworzonego oleju do następnego układu uzdatniania. Wzrost specyficznej energii jest również nazywany boosterem. Zespół wstępnego zrzutu wody składa się z następujących elementów - zespołu separacyjnego, zespołu pompowego, farmy zbiornikowej. Znajdują się one zwykle w miejscach przepompowni wspomagających. W tym przypadku wykorzystywane są już istniejące jednostki stacji, przetwarzany jest tylko schemat technologiczny. W terenie taki obiekt nazywany jest pompownią wspomagającą z zespołem wstępnego zrzutu wody. Na urządzeniu ciecz przechodzi sukcesywnie przez kilka etapów separacji lub demulgacji. Do płynu można dodawać różne odczynniki na różnych etapach. Towarzyszący gaz z etapów separacji trafia do suszarni gazu, a następnie do odbiorcy lub do zakładu. Ciecz bez gazu jest podgrzewana w piecach grzewczych, a następnie trafia do demulgatora, gdzie następuje zniszczenie emulsji wodno-olejowej. Prowadzona jest tam również sedymentacja grawitacyjna ropy naftowej, a następnie oddzielne pobieranie oleju i wody. Następnie olej przechodzi do ostatniego etapu separacji. Stamtąd ciecz dostaje się do farmy zbiornikowej i oddzielane są od niej zanieczyszczenia mechaniczne. Następnie następuje wstępny zrzut wody i jej doprowadzenie do układu utrzymania ciśnienia zbiornika. Do tej funkcji wykorzystywana jest przepompownia klastrowa lub stacja modułowa. W przepompowni przygotowywana jest woda złożowa, a także kontrolowana jest prędkość przepływu wody, która trafia do układu utrzymania ciśnienia w zbiorniku. Woda ze stacji trafia do baterii wodociągowych, a następnie do stacji wtryskowych. Następnie olej przechodzi do kolejnych etapów przygotowania i obróbki. Operacje te wykonywane są w zakładach uzdatniania oleju, a dopiero potem w punkcie zdawczym lub zakładzie.

Najczęściej spotykane są następujące typy instalacji wstępnego odprowadzania wody:
- typ zbiornika z osadnikiem;
- z odwodnieniem sprzętowym;
- z połączonym odwodnieniem.

Podstawowy schemat technologiczny

Schemat blokowy instalacji

Zasada działania DNS.

Olej z dozowników grupowych trafia do zbiorników buforowych, jest separowany, a następnie podawany na wloty pomp roboczych, a następnie do rurociągu olejowego. Oddzielony gaz pod ciśnieniem przez jednostkę kontroli ciśnienia dostaje się do kolektora zbiorczego gazu polowego. Poprzez kolektor zbiorczy gaz dostarczany jest do tłoczni gazu lub do kompresora gazu ziemnego (CGTU). Zużycie gazu jest mierzone za pomocą membrany komory zainstalowanej na wspólnym przewodzie gazowym. Poziom oleju w zbiornikach buforowych utrzymywany jest za pomocą pływakowego wskaźnika poziomu oraz elektrozaworu umieszczonego na rurociągu ciśnieniowym oleju. Po przekroczeniu maksymalnego dopuszczalnego poziomu cieczy w mieszaninie olejowo-gazowej czujnik poziomu przesyła sygnał do urządzenia sterującego zaworu napędu elektrycznego, otwiera się, a poziom w mieszaninie olejowo-gazowej spada. Gdy poziom spadnie poniżej dopuszczalnego minimum, zawór napędu elektrycznego zamyka się, zapewniając w ten sposób wzrost poziomu cieczy w mieszance olejowo-gazowej. W celu równomiernego rozprowadzenia oleju i ciśnienia zbiorniki buforowe są połączone linią obejściową.

Każdy CSN musi mieć schemat przepływu procesu i procedurę pracy zatwierdzoną przez kierownika technicznego przedsiębiorstwa. Zgodnie z tymi dokumentami regulacyjnymi przeprowadzana jest kontrola trybu działania CSN.

wstępny zrzut wody (UPSV)

Zespół wstępnego zrzutu wody przypomina uproszczony schemat stacji uzdatniania oleju. Podstawową różnicą jest brak sprzętu do ostatecznego odwodnienia oleju do GOST 51858-2002.

W oczyszczalni odbywa się separacja oleju i wstępny odpływ wody. Towarzyszący gaz naftowy z pola jest wykorzystywany na potrzeby kotłowni i dostarczany do oczyszczalni gazu.

Płyn wytworzony na polu jest wstępnie odwadniany w PWDU. Za separatorami trafia do równolegle pracujących osadników, gdzie następuje rozwarstwienie emulsji. Następnie częściowo odwodniony olej trafia do jednostki końcowej separacji (KSU), gdzie gaz jest pobierany pod niższym ciśnieniem, a następnie przesyłany do OTP lub CPF w celu końcowej obróbki oleju. Oczyszczona woda kierowana jest do pompowni klastrowej, gdzie jest pompowana do zbiornika w celu utrzymania ciśnienia w zbiorniku.

b) oddzielenie gazu od cieczy ze wstępnym pobraniem próbek gazu i końcowym odgazowaniem;

Wstępne odwadnianie oleju powinno odbywać się głównie w aparatach do łącznego przygotowania oleju i wody.

Odprowadzanie wody złożowej z urządzeń do wstępnego odwadniania oleju powinno odbywać się pod ciśnieniem resztkowym, które zapewnia ich dopływ do wlotów pompowni systemu wodociągowego lub w razie potrzeby do oczyszczalni bez instalowania dodatkowych pompowni.

Na ryc. 10 przedstawia jedną z opcji podstawowego schematu przebiegu procesu instalacji UPSV.

Ryż. 10. Schemat blokowy instalacji

wstępny zrzut wody (PRWS):

Strumienie: I - zbiornik oleju; II - demulgator; III - gaz towarzyszący; IV - olej po pierwszym etapie separacji; V - woda formacyjna; VI - olej wychwycony z osadnika wodnego; VII - zanieczyszczenia mechaniczne, szlam; VIII - woda formacyjna oczyszczona z zanieczyszczeń mechanicznych i oleju; IX - olej na CPF; X - gaz do pochodni; XI - woda do pompowni klastrowej;

Ekwipunek: 1 - separator pierwszego stopnia separacji; 2 - depulsator-kompensator; 3 - łapacz kropel (separator gazu); 4 - piec rurowy; 5 - separator; 6 - osadnik odwadniania oleju; 7 - zbiornik buforowy; 8 - osadnik wody formacyjnej; 9 - odgazowywacz; 10, 11 - pompy; 12 - powiązana jednostka dozująca gaz naftowy; 13 - dozownik oleju; 14 - zespół dozowania wody w formacji

Olej w UPSV pochodzi z automatycznego dozownika grupowego (AGZU), miesza się z demulgatorem i wchodzi do separatora 1, gdzie odbywa się pierwszy etap separacji oleju. Z reguły na pierwszym etapie instalowany jest separator ze wstępnym poborem gazu, posiada depulsator-kompensator 2 oraz zewnętrzny łapacz kropel (separator gazu) 3.

Następnie olej trafia bezpośrednio do osadnika 6 w celu odwodnienia. W przypadku ciężkich i lepkich olejów parafinowych przed osadnikiem 6 można zapewnić ogrzewanie w piecu 4 z dodatkową separacją (lub bez niej) w separatorze 5. W razie potrzeby przed piecem 4 można zainstalować pompę (nie pokazano na schemacie). W osadniku 6 olej jest odwadniany. Olej z osadnika 6 wchodzi do zbiornika buforowego 7 pompy 10, która poprzez zespół 13 dozowania oleju podaje go do CPF.

Jeżeli woda z formacji oddzielona w osadniku 6 nie spełnia wymagań dla jej wtłaczania do zbiornika, woda jest oczyszczana. W tym celu najpierw w misce 8 oczyszcza się wodę z formacji z zanieczyszczeń mechanicznych, szlamu i odprowadzonych kropel oleju. Olej wychwycony z osadnika 8 miesza się z głównym przepływem oleju przed zbiornikiem 7.

Ponadto wytworzona woda wpływa do odgazowywacza 9 w celu usunięcia siarkowodoru i resztkowych gazów węglowodorowych, które są odprowadzane do pochodni. Przygotowana woda z formacji jest następnie pompowana 11 przez zespół 14 dozowania wody do stacji pomp klastrowych (SPS) w celu wstrzyknięcia do zbiornika.

Dzięki wysokiej wydajności jednostki UPSV można zapewnić oczyszczanie wody w zbiornikach typu RVS. W niektórych przypadkach odgazowywacz jest umieszczany jako część SPS.

W schemacie PRSV można stosować urządzenia takie jak NGVRP, Heater-Treater z Sivalls (USA) itp.

pompownia wspomagająca z zespołem wstępnego zrzutu wody (BPS z PWDU)

W skład zespołu technologicznego pompowni hydroforowej wraz z rekuperatorem wody wchodzą:

1) pierwszy etap separacji oleju;

2) wstępny zrzut wody;

3) ogrzewanie odwiertów;

4) transport oleju nasyconego gazem do CPF;

5) bezsprężarkowy transport gazu naftowego do GPP;

6) transport uzdatnionej wody złożowej do systemu utrzymania ciśnienia zbiornika;

7) wtryskiwanie chemikaliów (inhibitory, odczynniki – demulgatory) zgodnie z zaleceniami organizacji badawczych.

Obiekty wstępnej separacji produkcji szybowej należy traktować jako integralną część jednego kompleksu technologicznego urządzeń do odbioru, transportu, uzdatniania ropy naftowej, gazu i wody.

Separacja oleju i wstępne odprowadzenie wody odbywa się w pompowni z oczyszczalnią (patrz rys. 11). Towarzyszący gaz naftowy z pola jest wykorzystywany na potrzeby kotłowni i dostarczany do oczyszczalni gazu.

Jak już wspomniano, ciecz wytworzona na polu poddawana jest wstępnemu odwadnianiu w stacji odzysku wody z pompą wspomagającą. Za separatorami trafia do równolegle pracujących osadników, gdzie następuje rozwarstwienie emulsji. Następnie częściowo odwodniony olej trafia do OTU i CPF w celu końcowej obróbki oleju. Oczyszczona woda jest przesyłana do pompowni klastrowej, gdzie jest pompowana do zbiornika w celu utrzymania ciśnienia w zbiorniku.

Schemat technologiczny procesu powinien zapewniać:

a) przygotowanie emulsji olejowej do stratyfikacji przed wejściem do aparatu „osadniczego”;

b) oddzielenie gazu od cieczy ze wstępną ekstrakcją gazu;

c) wstępne odwodnienie oleju do zawartości wody nie większej niż 5 - 10% (wag.).

W celu przygotowania emulsji olejowej do stratyfikacji konieczne jest zapewnienie doprowadzenia odczynnika - deemulgatora na końcowych odcinkach zbierania ropy i gazu (przed pierwszym etapem separacji oleju) oraz jeśli istnieją odpowiednie zalecenia z badań organizacje - dostawa wody zwracanej z jednostek uzdatniania oleju.

Ryż. 11. Schemat ideowy pompowni wspomagającej z zespołem wstępnego zrzutu wody (BPS z PWDU).

Ekwipunek: C-1; S-2 - separatory oleju i gazu (NGS), GS - separatory gazu; OG - studzienka pozioma; Н-1, Н-2 - pompy odśrodkowe.

Strumienie: GVD w GPP - gaz wysokociśnieniowy dla złożonej jednostki oczyszczania gazu; LPG - gaz niskociśnieniowy

Proces wstępnego odwadniania ropy powinien być zapewniony z odcięciem wody od produkcji odwiertu na poziomie co najmniej 15-20% i powinien być realizowany z reguły bez dogrzewania odwiertu przy użyciu demulgatorów, które są bardzo skuteczne przy umiarkowane i niskie temperatury procesu wstępnego odwadniania oleju.

Wstępne odwadnianie oleju powinno odbywać się głównie w aparatach do łącznego przygotowania oleju i wody. Jednocześnie woda zrzutowa powinna mieć jakość, która z reguły zapewnia ich zatłaczanie do poziomów produkcyjnych bez dodatkowego oczyszczania (zapewnione jest tylko odgazowanie wody).

Odprowadzanie wody złożowej z urządzeń do wstępnego odwadniania oleju powinno odbywać się pod ciśnieniem resztkowym, które zapewnia ich dopływ do wlotu przepompowni systemu wodociągowego lub, w razie potrzeby, do oczyszczalni bez instalowania dodatkowych pomp.

Jednostka uzdatniania oleju jest przeznaczona do odwadniania i odgazowywania oleju do parametrów spełniających wymagania GOST R 51858-2002.

Jednostka uzdatniania oleju znajduje się w CPF. W zależności od właściwości fizykochemicznych oleju, cięcia wody olejowej, odległości CPF od pól, obecności lub braku wstępnej obróbki na stacji pomp wspomagających, schematy OTP mogą się znacznie różnić od siebie. Tak więc, jeśli olej nie przeszedł wstępnego odwodnienia w stacji pomp wspomagających, a jego odcięcie wody wynosi co najmniej 20 ... 30%, to w schemacie OTP konieczne jest zapewnienie wstępnego odwodnienia bloku.

Na ryc. 12 przedstawia schemat ideowy instalacji OTP, który obejmuje różne możliwe opcje przygotowania.

Rozważ wariant obwodu OTP z jednostką odwadniania wstępnego (górny rząd urządzeń).

Jednostka wstępnego odwadniania. Olej jest mieszany z demulgatorem, inhibitorem korozji i wchodzi do separatora 1 pierwszego stopnia separacji ze wstępnym pobraniem gazu, który posiada depulsator-kompensator 2 i zdalny odkraplacz (separator gazu) 3. W przypadku dużego zasolenia, woda może być dostarczana do oleju przed separatorem 1 z urządzeń 12, 13 lub 14 w celu spłukiwania oleju i rozpuszczania kryształków soli. Ponadto olej wchodzi do osadnika 6 w celu wstępnego odwodnienia. W przypadku ciężkich i lepkich olejów parafinowych przed osadnikiem 6 można przewidzieć ogrzewanie w piecu 4 z dodatkową separacją (lub bez niej) w separatorze 5.

Rys. 12. Schemat ideowy jednostki uzdatniania oleju (OTP):

Strumienie: I - olej ze stacji pomp wspomagających lub z AGZU; II - demulgator; III - gaz towarzyszący; IV - olej po pierwszym etapie separacji; V - woda formacyjna; VI - olej z instalacji wstępnego odwadniania; VII - woda z drugiego stopnia odwodnienia elektrycznego; VIII - olej handlowy;

Ekwipunek: 1 - separator; 2 - depulsator-kompensator; 3 - zdalny łapacz kropel (separator gazu); 4.10 - piece rurowe; 5,11,15 - separatory; 6,7,12 - zbiorniki sedymentacyjne; 8 - zbiornik buforowy; 9.17 - pompy; 13.14 - odwadniacze elektryczne; 16 - zbiornik; 18 - jednostka do rejestracji ilości i jakości oleju

Silnie nawadniane (o zawartości wody 70% i powyżej) oleje ciężkie i o dużej lepkości należy poddać wstępnemu odwodnieniu w dwóch etapach - w osadnikach 6 i 7. W takim przypadku najlepiej wykonać pierwszy stopień odwodnienia w osadniku 6 w naturalnej temperaturze bez ogrzewania w celu odprowadzenia większości wody. W drugim etapie odwadniania w misce 7 możliwe jest zastosowanie ogrzewania w piecu (nie pokazane na schemacie) lub zastosowanie urządzeń typu NGVRP lub Heater-Treater zamiast miski. Zamiast osadników 6 i 7 na oleje ciężkie można zastosować również zbiorniki typu RVS.

Jakość wody odprowadzanej ze zbiorników sedymentacyjnych 6 i 7 musi spełniać wymagania dotyczące wtłaczania do zbiornika.

Proces wstępnego odwadniania oleju ma na celu znaczne zmniejszenie zużycia energii podczas podgrzewania wody złożowej w jednostce uzdatniania oleju (w piecu 10).

Blok przygotowania oleju. Do tego bloku (dolny rząd urządzeń) Olej może być dostarczany albo z jednostki wstępnego odwadniania oleju, albo z IWUU, lub bezpośrednio z AGSU (przy niskim odcięciu wody).

Oczyszczanie oleju można przeprowadzić w dwóch wersjach: z pompą podającą i bez niej. Jeżeli ciśnienie oleju na wlocie do bloku wynosi co najmniej 0,6 MPa, wówczas pompę 9 można pominąć (i zbiornik buforowy również 8). Bez pompy 9 ciśnienie pary nasyconej (VVP) komercyjnego oleju jest zawsze niższe niż w schemacie z pompą, ale w tym przypadku towarzyszący gaz ropopochodny będzie zawierał więcej ciężkich węglowodorów (z propanu i wyższych).

Pompa olejowa 9 (lub pod własnym ciśnieniem) wchodzi do pieca 10 w celu ogrzewania, a następnie do separatora 11, miski olejowej 12, odwadniacza elektrycznego 13 (lub dwóch odwadniaczy elektrycznych 13 i 14) i separatora końcowego 15 (KSU). Następnie olej handlowy wchodzi do zbiornika 16, skąd jest pompowany 17 do jednostki dozującej ilość i jakość oleju 18.

Jeżeli odwadnianie elektryczne odbywa się jednoetapowo w odwadniaczu elektrycznym 13, to przed nim konieczne jest dostarczenie odpowietrzonej wody do mycia oleju w ilości 3...5% dla oleju i, jeśli to konieczne, demulgatora (nie pokazano na schemacie). Jeżeli stosuje się dwa stopnie odwadniania elektrycznego, to woda z drugiego stopnia (z aparatu 14) musi być doprowadzona do wypłukania oleju przed pierwszym stopniem (przed aparatem 13). Jeśli olej jest lekko zmineralizowany, można pominąć świeżą wodę.

Do niskozmineralizowanych wód złożowych i olejów niskoemulsyjnych w bloku uzdatniania oleju można zaimplementować jedną z czterech opcji dla minimalnego zestawu aparatury schematu:

1) piec 10 - studzienka 12 - separator 15 - zbiornik 16 - pompa 17;

2) piec 10 - separator 11 - studzienka 12 - separator 15 - zbiornik 16 - pompa 17;

3) piec 10 - separator 11 - odwadniacz elektryczny 13 - separator 15 - zbiornik 16 - pompa 17;

4) piec 10 - odwadniacz elektryczny 13 - separator 15 - zbiornik 16 - pompa 17.

Do olejów silnie emulsyjnych o średniej i dużej gęstości Wymagana jest następująca kolejność urządzeń: piec 10 - sump 12 - odwadniacz elektryczny 13 - separator 15 - zbiornik 16 - pompa 17. Pierwszy stopień odwadniania w tym przypadku musi być termochemiczny, drugi - elektryczny.

Do olejów ciężkich i bardzo ciężkich przygotowanie powinno odbywać się w dwóch etapach elektrycznych: piec 10 - odwadniacz elektryczny 13 - odwadniacz elektryczny 14 - separator 15 - zbiornik 16 - pompa 17.

Tego typu instalacje systemu zbierania i uzdatniania stanowią ostatni etap na drodze wytworzonego produktu od odwiertu do uzdatnionej i rafinowanej ropy przeznaczonej do dalszego przerobu.

Federalna Agencja ds. Edukacji

Państwowa instytucja edukacyjna wyższej edukacji zawodowej

„Tiumeń Państwowy Uniwersytet Nafty i Gazu”

OBLICZENIA TECHNOLOGICZNE

INSTALACJA SYSTEMU ZBIORU

I DOBRE PRZYGOTOWANIE

PRODUKTY

DozwolonyStowarzyszenie edukacyjno-metodyczne uczelni wyższych

Federacja Rosyjska za edukację naftową i gazową

instytucje edukacyjne studiujące na specjalności 130503

„Zagospodarowanie i eksploatacja złóż ropy i gazu”

obszary szkolenia specjalistów 130500 „Biznes Naftowy i Gazowniczy”,

na wniosek Rady Naukowej GOU VPO „Tiumeń

Państwowa Akademia Nafty i Gazu "

2010

BBK 33.131ya73

Recenzenci:

doktor nauk technicznych, profesor

Kandydat nauk fizycznych i matematycznych, profesor nadzwyczajny

	Leontiev, SA
	Obliczanie jednostek technologicznych do odbioru i przygotowania produktów studni [Tekst]: tutorial/,. - Tiumeń: TyumGNGU, 2010 .-- 116 str.
	Podręcznik podaje metody obliczania procesów technologicznych zbierania i przygotowania produktów wiertniczych, podaje ogólne informacje o systemach gromadzenia i przygotowania produktów wiertniczych, przedstawia projekty, zasady racjonalnej eksploatacji urządzeń i instalacji, które odbywają się w szczelnym systemie gromadzenia i przygotowania produktów wiertniczych na polach Syberii Zachodniej. Podręcznik może być przydatny dla pracowników naukowych, technicznych, inżynierskich, studentów studiów stacjonarnych i niestacjonarnych, studiujących procesy zbierania i przygotowania produktów wiertniczych w terenie.

BBK 33.131ya73

Wstęp ……………………………………… .. …………………. ………. 5

1. Opis schematów przepływu procesu dla zbierania i przygotowania produktów odwiertów …… … …. …… 6

1.1. Ogólne informacje o systemie zbierania i przygotowania produktów wiertniczych ........................... 6

1.2. Opis schematu technologicznego pompowni wspomagającej (BPS) ………………………………….. ……… .. ………. osiem

1.3. Opis schematu technologicznego pompowni wspomagającej z zespołem wstępnego zrzutu wody (BPS z UPSV) ... 10

1.4. Opis podstawowego schematu technologicznego instalacji

wstępny zrzut wód (PWDU) ………………………………………… 12

1.5. Opis schematu technologicznego jednostki uzdatniania oleju (OTP) ……………………………………….……… .... 13

2. Opis sprzętu używanego do zbierania i przygotowania produktów studni 17

2.1. Sprzęt pojemnościowy 17

2.1.1. Pojemniki pionowe i poziome. 17

2.1.2. Sprzęt do separacji produktów studni 25

2.1.3. Osady 30

2.1.4. Suszarki elektryczne .. 32

2.2. Urządzenia grzewcze zastosowane w instalacji

nowe osiągnięcia w dziedzinie przygotowania produktów do odwiertów 34

2.2.1. Piece rurowe. 34

2.2.2. Grzałka podróżna PP-1,6 / 1,6-1 ................... 37

2.2.3. Separator wody i oleju z ogrzewaniem bezpośrednim (NGVRP) 38

2.3. Sprzęt transferowy 50

2.3.1. Pompa odśrodkowa CNS 105 * 294 50

3. Przykład obliczeń instalacji wykorzystywanych w terenie do zbierania i przygotowania produktów wiertniczych 52

3.1.1. Bilans materiałowy pierwszego stopnia separacji 52

3.1.2. Bilans materiałowy drugiego etapu 57

3.1.3. Ogólny bilans materiałowy instalacji 62

3.2. Przykład obliczenia bilansu materiałowego pompowni wspomagającej z zespołem wstępnego zrzutu wody (BPS z PWDU) 63

3.2.1. Bilans materiałowy pierwszego stopnia separacji 63

3.2.2. Bilans materiałowy drugiego stopnia ze zrzutem wody 68

3.2.3. Obliczanie bilansu materiałowego zrzutu wody 73

3.2.4. Całkowity bilans materiałowy instalacji 75

3.3. Przykład obliczenia bilansu materiałowego jednostki wstępnego zrzutu wody (PWDU) 75

3.3.1. Bilans materiałowy pierwszego stopnia separacji 76

3.3.2. Bilans materiałowy zespołu poboru wody 81

3.3.3. Bilans materiałowy drugiego etapu separacji 83

3.3.4. Ogólny bilans materiałowy instalacji 87

3.4. Przykład obliczenia bilansu materiałowego stacji uzdatniania oleju (OTP) 88

3.4.1. Bilans materiałowy pierwszego stopnia separacji 88

3.4.2. Blok osadowy 94

3.4.3. Blok suszarek elektrycznych 95

3.4.4. Bilans materiałowy drugiego stopnia separacji 97

3.4.5. Ogólny bilans materiałowy instalacji 102

Podanie

Podanie

Podanie

Referencje 115

Wstęp

Procesy technologiczne pozyskiwania i przygotowania surowców węglowodorowych polegają na sekwencyjnej zmianie stanu wydobycia szybu naftowego i jego poszczególnych komponentów (ropy i gazu), co skutkuje odbiorem produktów rynkowych. Proces technologiczny po wydzieleniu odwiertu składa się z przepływów ropy i gazu.

Główne jednostki technologiczne składające się na system zbierania i przygotowania to:

Stacja pomp wspomagających (BPS);

Pompownia wspomagająca z zespołem wstępnego zrzutu wody (BPS z PWDU);

Jednostka wstępnego odprowadzania wody (UPSV);

Jednostka uzdatniania oleju (OTP), która jest częścią CPF.

W ostatnich latach wzrosła liczba nowych procesów technologicznych wykorzystywanych do zbierania i przygotowywania produktów studniowych. Odpowiednio stworzono sprzęt do realizacji tych procesów.

W zasadach działania opracowanego sprzętu szeroko wykorzystywane są znane zjawiska fizyczne i chemiczne.

Jednym z najważniejszych warunków normalnej pracy szczelnych systemów transportowych jest wysokiej jakości przygotowanie produktów studni na polach zgodnie z wymaganiami GOST R.

Celem ćwiczeń jest pomoc w obliczeniu bilansów materiałowych głównych instalacji technologicznych do prac zaliczeniowych, dyplomowych i projektowych, opis zastosowanych na nich instalacji technologicznych i urządzeń.

1. Opis podstawowych schematów przebiegu procesu zbierania i przygotowania otworu wiertniczego

produkty

1.1. Ogólne informacje o systemie zbierania

i przygotowanie produktów studni

System zbierania i uzdatniania ropy, gazu i wody na polu naftowym musi zapewniać:

1) automatyczny pomiar ropy, gazu i wody dla każdego odwiertu;

2) szczelny odbiór ropy, gazu i wody na całej trasie od studni do głównego rurociągu naftowego;

3) doprowadzanie ropy naftowej, gazu i wody złożowej na jednostkach technologicznych do norm produktów zbywalnych (tab. 1.1), automatyczne rozliczanie tych produktów i przekazywanie ich organizacjom transportowym;

4) możliwość oddania do eksploatacji części złoża z pełnym wykorzystaniem gazu naftowego przed zakończeniem budowy całego kompleksu obiektów;

5) niezawodność działania instalacji technologicznych i możliwość ich pełnej automatyzacji;

6) wykonanie głównych zespołów systemu zbierania ropy i gazu oraz wyposażenia zespołów technologicznych w sposób przemysłowy w konstrukcji blokowej i modułowej z pełną automatyzacją procesu technologicznego.

Tabela 1.1

Dane prawne dotyczące jakości oleju

zgodnie z wymaganiami GOST R

Indeks	Grupa olejowa
Maksymalna zawartość wody,%, nie więcej
Maksymalna zawartość soli chlorkowych, mg/l, nie więcej
Maksymalna zawartość zanieczyszczeń mechanicznych,%, nie więcej
Maksymalna prężność pary nasyconej (VVP) w temperaturze 37,8 ° C, kPa, nie więcej
Udział masowy chlorków organicznych, ppm (ppm)
Udział masowy siarkowodoru, mln-1 (ppm), nie więcej
Udział masowy merkaptanów metylowych i etylowych w ilości, mln-1 (ppm), nie więcej

Jednocześnie odprowadzana woda z formacji musi mieć właściwości określone wartościami przedstawionymi w tabeli. 1.2.

Tabela 1.2

Wymagania dotyczące jakości wody do wstrzykiwania do zbiornika OST

Przepuszczalność zbiornika, 10-6 m2	Specyficzne pękanie formacji	Dopuszczalna zawartość w wodzie, mg / l
zanieczyszczenia mechaniczne
	6,5 do 2 włącznie.
	35 do 3,6 włącznie.

Ryż. 1.1. Schemat szczelnego dwururowego wysokociśnieniowego systemu zbierania oleju, gazu i wody:

1 - studnie produkcyjne; 2 - linie przepływu; 3 - AGZU "Sputnik";

6 - jednostka uzdatniania oleju (OTP); 7 - automatyczny zespół pomiarowy oleju handlowego; 8 - pompownia klastrowa (SPS); 9 - studnie iniekcyjne; 10 - kolekcjoner oleju handlowego; 11 - flota cystern towarowych; 12 - przepompownia głowicowa; 13 - główny rurociąg naftowy; 14 - odbiór gazociągu; 15 - jednostka sprężania gazu ziemnego (UKPG); 16 - pompownia wspomagająca (BPS)

Ma to znaczenie dla uzyskania wysokich prędkości przepływu (1,5-2,5 m/s), zapobiegając tworzeniu się tzw. normalna eksploatacja instalacji separacyjnych, stacji uzdatniania oleju oraz stacji uzdatniania i odprowadzania wody.

1.2.

stacja pomp wspomagających (BPS)

Pompownie wspomagające (BPS) są stosowane w przypadkach, gdy na polach (grupie pól) nie ma wystarczającej energii złożowej do transportu mieszaniny ropy i gazu do jednostek wstępnego zrzutu wody (PWDU) lub stacji uzdatniania i pompowania ropy (CPF). ). Zazwyczaj stacje pomp wspomagających są używane w odległych obszarach.

Pompownie Booster przeznaczone są do oddzielania oleju od gazu, oczyszczania gazu z kropel cieczy, dalszego oddzielnego transportu oleju pompami odśrodkowymi, a gazu - pod ciśnieniem oddzielania. W zależności od przepustowości cieczy istnieje kilka rodzajów BPS.

Pompownia wspomagająca składa się z następujących bloków:

· Zbieranie i pompowanie wycieków oleju;

· Jednostka pompująca;

· Świece zapłonowe do awaryjnego wyładowania gazu.

Wszystkie jednostki DNS są ujednolicone. Jako zbiornik buforowy stosowane są poziome separatory ropy i gazu (NGS) o pojemności 50 m3 i więcej. BPS posiada rezerwowy zbiornik buforowy oraz zespół pompujący. Zbiorniki buforowe projektowane są według schematu technologicznego BPS:

· Do odbioru oleju w celu zapewnienia równomiernego przepływu oleju do odbierających pomp pompujących;

· Oddzielenie ropy naftowej od gazu;

· Utrzymywanie stałego ciśnienia wstecznego około 0,3-0,6 MPa na wlocie pompy.

Aby stworzyć spokojne lustro cieczy, wewnętrzna płaszczyzna zbiornika buforowego jest wyposażona w kratowe przegrody poprzeczne. Gaz ze zbiorników buforowych odprowadzany jest do kolektora zbiorczego gazu.

W skład zespołu pompowego wchodzi kilka pomp, system wentylacji, system zbierania wycieków cieczy, system monitorowania parametrów technologicznych oraz system ogrzewania. Każda pompa posiada silnik elektryczny. System monitorowania parametrów technologicznych wyposażony jest w czujniki wtórne, z wyjściem odczytów przyrządów na pulpit sterowniczy w sterowni stacji pomp wspomagających. Zespół pompowy zapewnia kilka systemów zabezpieczających na wypadek odchyleń parametrów pracy pompy od reżimowych.

1. Automatyczne wyłączenie pomp w przypadku awaryjnego spadku lub wzrostu ciśnienia w linii tłocznej. Sterowanie odbywa się za pomocą manometrów elektrokontaktowych.

2. Automatyczne wyłączenie pomp w przypadku awaryjnego wzrostu temperatury łożysk pomp lub silników elektrycznych. Sterowanie odbywa się za pomocą czujników temperatury.

3. Automatyczne odcięcie zaworów na wylocie pomp w przypadku wyłączenia.

4. Automatyczne włączenie wentylacji wyciągowej w przypadku przekroczenia maksymalnego dopuszczalnego stężenia gazu w pompowni, natomiast pompy powinny być automatycznie wyłączane.

Blok do zbierania i wypompowywania nieszczelności składa się ze zbiornika drenażowego o pojemności 4 - 12 m3, wyposażonego w pompę HB 50/50 z silnikiem elektrycznym. Blok ten służy do zbierania wycieków z uszczelek olejowych pompy i zaworów bezpieczeństwa zbiorników buforowych. Pompowanie cieczy ze zbiornika drenażowego odbywa się do odbioru głównych pomp procesowych. Poziom w zbiorniku jest monitorowany za pomocą czujników pływakowych w zależności od ustawionego górnego i dolnego poziomu.

Zasada działania DNS.

Olej z dozowników grupowych trafia do zbiorników buforowych, jest separowany, a następnie podawany na wloty pomp roboczych, a następnie do rurociągu olejowego. Oddzielony gaz pod ciśnieniem przez jednostkę kontroli ciśnienia dostaje się do kolektora zbiorczego gazu polowego. Poprzez kolektor zbiorczy gaz dostarczany jest do tłoczni gazu lub do kompresora gazu ziemnego (CGTU). Zużycie gazu jest mierzone za pomocą membrany komory zainstalowanej na wspólnym przewodzie gazowym. Poziom oleju w zbiornikach buforowych utrzymywany jest za pomocą pływakowego wskaźnika poziomu oraz elektrozaworu umieszczonego na rurociągu ciśnieniowym oleju. Po przekroczeniu maksymalnego dopuszczalnego poziomu cieczy w mieszaninie olejowo-gazowej czujnik poziomu przesyła sygnał do urządzenia sterującego zaworu napędu elektrycznego, otwiera się, a poziom w mieszaninie olejowo-gazowej spada. Gdy poziom spadnie poniżej dopuszczalnego minimum, zawór napędu elektrycznego zamyka się, zapewniając w ten sposób wzrost poziomu cieczy w mieszance olejowo-gazowej. W celu równomiernego rozprowadzenia oleju i ciśnienia zbiorniki buforowe są połączone linią obejściową.

Każdy CSN musi mieć schemat przepływu procesu i procedurę pracy zatwierdzoną przez kierownika technicznego przedsiębiorstwa. Zgodnie z tymi dokumentami regulacyjnymi przeprowadzana jest kontrola trybu działania CSN.

Schemat ideowy instalacji pokazano na ryc. 1.2.

Ryż. 1.2. Schemat ideowy pompowni wspomagającej (BPS)

Wyposażenie: S-1; S-2 - separatory oleju i gazu (NGS), GS - separatory gazu;

H-1 - pompa odśrodkowa. Przepływy: GVD na GPP - gaz wysokociśnieniowy do kompleksowej jednostki oczyszczania gazu, LPG - gaz niskociśnieniowy

1.3. Opis schematu przebiegu procesu

pompownia wspomagająca z zespołem wstępnego zrzutu wody (BPS z PWDU)

W skład zespołu technologicznego pompowni hydroforowej wraz z rekuperatorem wody wchodzą:

1) pierwszy etap separacji oleju;

2) wstępny zrzut wody;

3) ogrzewanie odwiertów;

4) transport oleju nasyconego gazem do CPF;

5) bezsprężarkowy transport gazu naftowego do GPP;

6) transport uzdatnionej wody złożowej do systemu utrzymania ciśnienia zbiornika;

7) wtryskiwanie chemikaliów (inhibitory, odczynniki – demulgatory) zgodnie z zaleceniami organizacji badawczych.

Obiekty wstępnej separacji produkcji szybowej należy traktować jako integralną część jednego kompleksu technologicznego urządzeń do odbioru, transportu, uzdatniania ropy naftowej, gazu i wody.

Separacja oleju i wstępne odprowadzenie wody odbywa się w pompowni z jednostką uzdatniania wody. Towarzyszący gaz naftowy z pola jest wykorzystywany na potrzeby kotłowni i dostarczany do oczyszczalni gazu.

Jak już wspomniano, ciecz wytworzona na polu poddawana jest wstępnemu odwadnianiu w stacji odzysku wody z pompą wspomagającą. Za separatorami trafia do równolegle pracujących osadników, gdzie następuje rozwarstwienie emulsji. Następnie częściowo odwodniony olej trafia do OTU i CPF w celu końcowej obróbki oleju. Oczyszczona woda jest przesyłana do pompowni klastrowej, gdzie jest pompowana do zbiornika w celu utrzymania ciśnienia w zbiorniku.

b) oddzielenie gazu od cieczy ze wstępną ekstrakcją gazu;

c) wstępne odwodnienie oleju do zawartości wody nie większej niż 5 - 10% (wag.).

Ryż. 1.3. Schemat ideowy pompowni wspomagającej z zespołem wstępnego zrzutu wody (BPS z PWDU)

Wyposażenie: S-1; S-2 - separatory oleju i gazu (NGS), GS - separatory gazu; OG - studzienka pozioma; Н-1, Н-2 - pompy odśrodkowe. Strumienie: GVD w GPP - gaz pod wysokim ciśnieniem dla złożonej jednostki uzdatniania gazu; LPG - gaz niskociśnieniowy

Wstępne odwadnianie oleju powinno odbywać się głównie w aparatach do łącznego przygotowania oleju i wody. Jednocześnie woda zrzutowa powinna mieć jakość, która z reguły zapewnia ich zatłaczanie do poziomów produkcyjnych bez dodatkowego oczyszczania (zapewnione jest tylko odgazowanie wody).

Odprowadzanie wody złożowej z urządzeń do wstępnego odwadniania oleju powinno odbywać się pod ciśnieniem resztkowym, które zapewnia ich dopływ do wlotu przepompowni systemu wodociągowego lub, w razie potrzeby, do oczyszczalni bez instalowania dodatkowych pomp.

Schemat ideowy instalacji pokazano na ryc. 1.3.

1.4. Opis schematu przebiegu procesu

jednostki wstępnego rozładunku wody (PWDU)

Zespół wstępnego zrzutu wody przypomina uproszczony schemat stacji uzdatniania oleju. Podstawową różnicą jest brak sprzętu do ostatecznego odwodnienia oleju, dopóki nie osiągnie GOST.

W oczyszczalni odbywa się separacja oleju i wstępny odpływ wody. Towarzyszący gaz naftowy z pola jest wykorzystywany na potrzeby kotłowni i dostarczany do oczyszczalni gazu.

Płyn wytworzony na polu jest wstępnie odwadniany w PWDU. Za separatorami trafia do równolegle pracujących osadników, gdzie następuje rozwarstwienie emulsji. Następnie częściowo odwodniony olej trafia do jednostki końcowej separacji (KSU), gdzie gaz jest pobierany pod niższym ciśnieniem, a następnie przesyłany do OTP lub CPF w celu końcowej obróbki oleju. Oczyszczona woda kierowana jest do pompowni klastrowej, gdzie jest pompowana do zbiornika w celu utrzymania ciśnienia w zbiorniku.

Schemat technologiczny procesu powinien zapewniać:

a) przygotowanie emulsji olejowej do stratyfikacji przed wejściem do aparatu „osadniczego”;

b) oddzielenie gazu od cieczy ze wstępnym pobraniem próbek gazu i końcowym odgazowaniem;

c) wstępne odwodnienie oleju do zawartości wody nie większej niż 5 - 10% (wag.).

W celu przygotowania emulsji olejowej do stratyfikacji konieczne jest zapewnienie doprowadzenia odczynnika - deemulgatora na końcowych odcinkach zbierania ropy i gazu (przed pierwszym etapem separacji oleju) oraz jeśli istnieją odpowiednie zalecenia z badań organizacje - dostawa wody zwracanej z jednostek uzdatniania oleju.

Proces wstępnego odwadniania ropy powinien być zapewniony z odcięciem wody od produkcji odwiertu na poziomie co najmniej 15-20% i powinien być realizowany z reguły bez dogrzewania odwiertu przy użyciu demulgatorów, które są bardzo skuteczne przy umiarkowane i niskie temperatury procesu wstępnego odwadniania oleju.

Wstępne odwadnianie oleju powinno odbywać się głównie w aparatach do łącznego przygotowania oleju i wody.

Odprowadzanie wody złożowej z urządzeń do wstępnego odwadniania oleju powinno odbywać się pod ciśnieniem resztkowym, które zapewnia ich dopływ do wlotów pompowni systemu wodociągowego lub w razie potrzeby do oczyszczalni bez instalowania dodatkowych pompowni.

Schemat ideowy instalacji pokazano na ryc. 1.4.

1.5. Opis schematu przebiegu procesu

jednostki uzdatniania oleju (OTP)

Jednostka uzdatniania oleju przeznaczona jest do odwadniania i odgazowywania oleju do parametrów spełniających wymagania GOST R.

W separatorze oleju i gazu S-1 odgazowanie oleju następuje przy ciśnieniu 0,6 MPa, utrzymywanym przez regulator ciśnienia. Aby ułatwić zniszczenie emulsji wodno-olejowej, przed separatorem S-1 wprowadza się demulgator z dozownika chemikaliów.

Z separatora C-1 częściowo odgazowany olej i wyprodukowana woda trafiają do wlotu bloku szlamowego, w którym ciśnienie jest utrzymywane na poziomie 0,3 MPa przez regulator ciśnienia. Wyprodukowana woda z bloku osadowego jest przesyłana do urządzeń sanitarnych w celu późniejszego usunięcia. Częściowo odwodniony i odgazowany olej ze spalin kierowany jest do odwadniacza elektrycznego (EDG) w celu ostatecznego odwodnienia oleju, następnie odwodniony olej trafia do końcowej jednostki separacji – KSU, w której utrzymywane jest ciśnienie 0,102 MPa. Przygotowany olej z KSU jest podawany grawitacyjnie do parku zbiornikowego w celu przechowywania, a następnie automatycznego usuwania lub dostarczania ropy do rurociągu transportowego.

Podniesiony ze studni na powierzchnię trafia do systemu zbierania i przygotowania. Cały ten system jest dość złożonym kompleksem wyposażenia pól naftowych, składającym się z rurociągów, urządzeń odcinających i sterujących, jednostek dozujących, separatorów, zbiorników. Powstaje system zbierania i uzdatniania oleju zgodnie z Field Development Project, nad którym pracuje wyspecjalizowana organizacja projektowa (instytut projektowy).

Produkcja szybów naftowych prawie nigdy nie składa się z czystej ropy. Z reguły jest to mieszanina oleju, wody i gazu z niewielkimi domieszkami innych substancji. Dlatego najważniejszym zadaniem systemu zbierania i uzdatniania oleju jest separacja, czyli oddzielenie od siebie oleju, gazu i wody.

Rysunek 1. Schemat ideowy odbioru i obróbki oleju

Separacja zwykle odbywa się w kilku etapach. Na każdym etapie można zastosować różne typy separatorów. Zgodnie z zasadą działania separatory są podzielone na odśrodkowe i grawitacyjne, z założenia - na poziome, pionowe, kuliste. Aby skuteczniej oddzielić wodę od oleju i zapobiec tworzeniu się trudnej do rozbicia emulsji, do produkcji odwiertu dodaje się różne odczynniki demulgujące. Ponadto na niektórych etapach olej jest podgrzewany, aby przyspieszyć oddzielanie wody od oleju.

Rurociągi na polach naftowych generalnie dzieli się na:

• Rurociągi naftowe;
• Gazociągi;
• Rurociągi naftowe i gazowe;
• Rurociągi wodne (rurociągi wodne).

Rurociągi prowadzące z głowicy odwiertu do grupowych jednostek pomiarowych nazywane są linie przepływu... I od instalacji grupowych po punkty zbiórki - kolekcjonerzy.

W pierwszym etapie zbierania i przygotowania płyn ze studni przepływa przez linię przepływu do: zespół dozowania grupowego (GZU), gdzie określana jest ilość cieczy produkowanej z odwiertów oraz przeprowadzana jest częściowa separacja związanego gazu i wody z ropy naftowej. Dalszy olej przez stacja pomp wspomagających (BPS) przez prefabrykowane kolektory trafia do centralny punkt odbioru (CPS).

„Punkt odbioru” to dość szorstkie pojęcie. Może to być wszystko, od bardzo prostej stacji zbiorczej do wyrafinowanego zintegrowanego centrum uzdatniania, w którym wytwarzane płyny są przetwarzane i rozdzielane na gaz, skropliny, wodę i olej stabilizowany.

Zwykle jeden CPF jest umieszczony na jednym polu naftowym. Czasami jednak wskazane jest użycie jednego CPF na kilka pól i umieszczenie go na większym. W takim przypadku na poszczególnych polach można budować złożone punkty zbiorcze (CSP), w których ciecz wydobywana ze studni jest poddawana częściowej separacji i obróbce.

Głównym zadaniem pompowni wspomagającej jest zapewnienie dodatkowej głowicy do pompowania oleju do stacji centralnego ogrzewania z odległych pól. CSN jest często łączony z instalacja wstępnego zrzutu wody (UPSV), gdzie odbywa się częściowe oddzielenie ropy, gazu, wody i dalsze ich pompowanie oddzielnymi rurociągami.

Ostateczna obróbka oleju odbywa się w zintegrowanym zespole obróbki oleju (ICPU), który jest integralną częścią koncepcji CPF. Końcowy proces olejowania obejmuje:

• Odgazowywanie(ostateczne oddzielenie gazu od oleju)
• Odwodnienie(zniszczenie emulsji wodno-olejowej powstałej podczas podnoszenia produktu ze studni i transportu do UKPN)
• Demineralizacja(usunięcie soli przez dodanie świeżej wody i ponowne odwodnienie)
• Stabilizacja(usuwanie lekkich frakcji w celu zmniejszenia strat oleju podczas jego dalszego transportu)

Przygotowany (handlowy) olej trafia na skład, w skład którego wchodzą zbiorniki o różnych pojemnościach: od 1000 m³ do 50 000 m³. Następnie olej podawany jest przez pompownię głowicową do głównego rurociągu naftowego. Pomiar ilości oleju dostarczanego do transportu odbywa się na Odmierzaczu wyposażonym zgodnie ze specyfikacją techniczną (TU) AK Transnieft.