Файл: Сбор и подготовка Тенологически системы сбора нефтегазовой продукции.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 78
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Добыча нефти осложнена выпадением асфальтосмолопарафинистых отложений (АСПО) в скважинном оборудовании и в системе сбора нефти и газа. Главной причиной появления отложений является возрастающая перенасыщенность раствора в результате изменения термодинамического состояния среды, что приводит к частичной кристаллизации и свободному выпадению твердой фазы с последующим осаждением взвешенных частиц непосредственно на стенках оборудования. Парафинизация оборудования связана с охлаждением газонефтяного потока до температур, меньших температуры насыщения нефти парафином вследствие разгазирования пластовой жидкости и теплообмена.
При эксплуатации нефтяных скважин отложения АСПО в насосно-компрессорных трубах (НКТ) уменьшают их полезное сечение и, как следствие, значительно снижают добычу нефти и увеличивают расход электроэнергии при ее откачке
К факторам, обуславливающим увеличение интенсивности АСПО в НКТ, относятся:
- высокое содержание парафина в нефти повышает температуру насыщения нефти парафином и увеличивает массу кристаллического парафина ниже этой температуры;
- невысокие температуры газожидкостного потока, определяемые температурой окружающих горных пород и наличием многолетнемерзлых пород;
- охлаждение жидкости при интенсивном разгазировании нефти в НКТ;
- малые дебиты скважин, при которых понижается температура жидкости и невысокая скорость ее подъема препятствует срыву выпавших АСПО на внутренней поверхности НКТ;
- низкая обводненность. Увеличение ее приводит к росту температуры жидкости за счет увеличения теплоемкости и гидрофилизации поверхности НКТ, препятствующей осаждению АСПО на эту поверхность.
Существенное влияние на процесс отложения выделившегося из нефти парафина на стенках НКТ оказывает скорость движения флюида и состояние поверхности труб
17. Гидратные пробки. Условия образования гидратов
При транспорте газа по шлейфам от скважин к установке комплексной подготовки газа (УКПГ) происходит понижение температуры и потери давления, что в ряде случаев может привести к образованию гидратных пробок и возникновению нештатных и аварийных ситуаций.
Газовые гидраты (также гидраты природных газов или клатраты) — кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа.
Для образования газовых гидратов необходимо одновременное выпол-нение трёх условий:
наличие влаги в газе, низкая температураи высокое дав-ление газа. Все эти условия выполняются на магистральном газопроводе, и на технологических трубопроводах компрессорных станции.
Для образования гидрата необходимы следующие три условия:
1. Благоприятные термобарические условия. Образованию гидра- тов благоприятствует сочетание низкой температуры и высокого давле- ния.
2. Наличие гидратообразующего вещества. К гидратообразующим веществам относятся метан, этан, двуокись углерода и др.
3. Достаточное количество воды. Воды не должно быть ни слиш- ком много, ни слишком мало.
Ускоренному образованию гидратов также способствуют следу- ющие явления:
Турбулентность. Высокие скорости потока. Образование гидра- тов активно протекает на участке с высокими скоростями потока среды. Это делает дроссельную арматуру особенно чувствитель- ной к образованию гидратов.
Центры кристаллизации. Центр кристаллизации представляет собой точку, в которой имеются благоприятные условия для фазо- вого превращения, в данном конкретном случае – образование твердой фазы из жидкой. Центрами кристаллизации для образова- ния гидратов могут быть дефекты трубопроводов, сварные швы, фасонные детали и арматура трубопроводов
18. Солеотложения
Солеобразование в процессе разработки и эксплуатации нефтяных месторождений является сложнейшей проблемой. Отложение солей приводит к порче насосных установок, закупориванию трубопроводов и внутренних поверхностей оборудования. Солеобразования могут развиваться в порах пород призабойной зоны, снижая их проницаемость. В состав отложений входит гипс, кальцит, барит. В виде примесей в отложениях встречаются сульфид железа, твердые углеводородные соединения нефти, кварцевые и глинистые частицы породы.
Источником выделения солей являются пластовые воды, добываемые совместно с нефтью, в которых, в результате изменения температуры и давления, содержание неорганических веществ оказывается выше предела насыщения.
Обычно солеотложения представляют собой смесь одного или нескольких основных неорганических компонентов с продуктами коррозии, частицами песка, причем отложения пропитаны или покрыты асфальто-смоло-парафиновыми веществами. Без удаления органической составляющей солеотложений невозможно успешно провести обработку скважин.
Неорганические отложения встречаются в трех формах:
-
в виде тонкой накипи или рыхлых хлопьев – имеют рыхлую структуру, проницаемы и легко удаляются;
-
в слоистой форме, такие как гипс, представляют собой несколько слоев кристаллов, иногда в виде пучка лучин, заполняющих все сечение трубы;
-
в кристаллической форме, такие как барит и ангидрит, образуют очень твердые, плотные и непроницаемые отложения. Барит настолько плотен и непроницаем, что с помощью химических обработок удалить его со стенок оборудования не представляется возможным.
Существует достаточно много способов борьбы с солеотложениями, которые делятся на три вида:
-
Физические методы. К ним относится использование влияния различных электомагнитных, аккустических полей, что является достаточно трудным в техническом исполнении, и требует больших расходов электроэнергии.
-
Технологические методы, исключающие смешение химически несовместимых вод, способствующие увеличению скорости водонефтяного потока (турбулизация). К этому методу относится и применение защитных покрытий (стекло, эмали, различные лаки, эпоксидная смола). Покрытия не предупреждают полностью отложения солей, но снижают интенсивность роста их образования, поэтому их рекомендуют использовать на скважинах с умеренной интенсивностью солеотложений.
-
Химические методы – ингибиторная защита скважин.
Химические методы предотвращения отложений, основанные на применении химических реагентов-ингибиторов, в настоящее время являются наиболее известными, эффективными и технологичными способами предотвращения отложения неорганических солей.
19. Резервуарные парки
Резервуарный парк - группа резервуаров,предназначенных дляхранения нефти и нефтепродуктов и размещенных на участке территории, ограниченной по периметру обвалованием или ограждающей стенкой при наземных резервуарах и дорогами или противопожарными проездами при подземных (заглубленных в грунт или обсыпанных грунтом) резервуарах, установленных в котлованах или выемках.
Резервуарные парки необходимы для:
-
приема нефти от добывающих предприятий; -
учета нефти; -
обеспечения заданных свойств нефти, включающих возможное смешивание одних сортов с другими (компаундирование); -
хранения с целью компенсации неравномерности приема-отпуска нефти и работы МН.
В соответствии с этим назначением резервуарными парками оборудуют головные нефтеперекачивающие станции, некоторые из промежуточных нефтеперекачивающих станций, а также нефтебазы в конце МН.
Общая вместимость резервуарного парка определяется протяженностью и пропускной способностью нефтепровода.
Системы резервуарного парка, как правило, делятся на 4 класса в зависимости от способа монтажа:
-
надземный тип резервуарного парка для нефти и ее продуктов. Исполнение - вертикальное со стальными сосудами в форме цилиндра. Крыша может быть стационарной или плавающей. При необходимости оснащаются понтонами или выполняются в специальной форме - сферической, каплевидной; -
системы наземного размещения. По аналогии с надземными; -
полуподземный монтаж резервуаров и резервуарного парка. Осуществляется с использованием ЖБИ. Внутри сосуда может предусматриваться облицовка стальным листом; -
подземные или подводные системы. Обычно сооружаются в подводных фундаментах буровых платформ. Состоят из подземных или подводных резервуаров и танкеров. Обеспечивают максимальную сохранность сырья.
20. Вертикальные стальные резервуары
Резервуар вертикальный стальной (РВС) — вертикальная ёмкость, наземное объёмное строительное сооружение, предназначенное для приёма, хранения, подготовки, учёта (количественного и качественного) и выдачи жидких продуктов.
Для соблюдения мер пожарной и экологической безопасности они должны иметь крышу или понтон для предотвращения испарения легковоспламеняющихся нефтепродуктов и, соответственно, попадания вредных веществ в окружающий воздух.
По конструкции и условиям эксплуатации существуют РВС:
-
со стационарной крышей, работающие под избыточным давлением 0,002 МПа и вакуумом 0,001 МПа; -
со стационарной крышей, работающие при повышенном давлении 0,069 МПа; -
с понтоном или плавающей крышей, работающие без давления и вакуума.
Они представляют собой вертикальные цилиндрические емкости разной высоты и диаметра для хранения до 50000 м3 жидкостей.
Сверху обязательно имеется крыша (стационарная или плавающая) или понтон, которые крепятся к стенке с кольцевым ребром жесткости.
Выбор типа настила зависит от требований Заказчика, от условий эксплуатации и характера хранимой жидкости.
Также емкости комплектуются технологическим оборудованием (люки, патрубки), лестницей, площадкой с/или ограждением.
21. Способы сокращения потерь углеводородов от испарения
Основная доля всех потерь нефти и нефтепродуктов приходится на испарение из резервуаров. Сокращение потерь от испарения достигается применением следующих методов:
-
· уменьшением объема газового пространства (ГП) резервуаров; -
· хранением нефти и нефтепродуктов под избыточным давлением; -
· уменьшением амплитуды колебаний температуры поверхности нефти или нефтепродуктов и ГП резервуаров; -
· улавливанием паров углеводородов, вытесняемых из заполняемого резервуара; -
· рациональной эксплуатацией резервуаров.
Уменьшение амплитуды малых дыханий достигается покрытием поверхности резервуаров лучеотражательными красками. Применение лучеотражательных красок, обладающих малым коэффициентом поглощения лучей, изменяет температурный режим резервуаров, намного уменьшает амплитуду колебаний температуры нефти и газового пространства и сокращает потери нефти от малых дыханий.
Уменьшение амплитуды больших дыханий достигается применением газоуравнительной системы, которая работает следующим образом. Газовые пространства резервуаров сообщаются между собой системой тонкостенных трубопроводов. Газовоздушная смесь из газового пространства наполняемого резервуара перетекает в опорожняемый резервуар. На газовой линии устанавливают задвижки и огневые предохранители, обеспечивающие возможность отключения каждого резервуара от газоуравнительной системы и исключающие попадание огня в другие резервуары в случае пожара в одном из резервуаров.
Для осуществления этих мероприятий разработаны и применяются различные технические средства и технологии. В настоящее время в качестве средств, уменьшающих потери нефтепродуктов от испарения в резервуарах и соответственно снижающих загрязнение окружающей среды, применяются следующие устройства и технологии:
-
· диски - отражатели и газораспределительные устройства; -
· газовая обвязка и газоуравнительные системы (ГУС); -
· системы улавливания легких фракций углеводородов (УЛФ); -
· покрытия, плавающие на поверхности нефтепродуктов; -
· устройства для наполнения и опорожнения резервуаров.
22. Системы сбора и транспортировки газа