авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Совершенствование технологии кустового сброса и очистки попутно-добываемой воды с использованием трубных аппаратов

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Борисов Георгий Константинович

Совершенствование технологии кустового сброса и очистки попутно-добываемой воды с Использованием трубных аппаратов

25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа - 2012

Работа выполнена в обществе с ограниченной ответственностью

«РН-УфаНИПИнефть» (ООО «РН-УфаНИПИнефть»)

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Хисамутдинов Наиль Исмагзамович

Официальные оппоненты:

Уразаков Камил Рахматуллович – доктор технических наук, профессор, ООО «РН-УфаНИПИнефть», отдел разработки, главный технолог по добыче

Чеботарев Виктор Васильевич – кандидат технических наук, Уфимский Государственный нефтяной технический университет, заместитель декана горно-нефтяного факультета

Ведущая организация – Государственное унитарное предприятие «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР») (г.Уфа)

Защита состоится «16» ноября 2012 года в 14-00ч. на заседании диссертационного совета Д 520.020.01 при открытом акционерном обществе «Научно-производственная фирма «Геофизика» (ОАО НПФ «Геофизика») по адресу: 450005, г.Уфа, ул. 8-ое Марта,12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО НПФ «Геофизика».

Автореферат разослан 10 октября 2012.

Ученый секретарь

диссертационного совета Хисаева Дилара Ахатовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время большинство нефтяных месторождений находится на завершающем этапе разработки, что характеризуется, прежде всего, снижением объемов добычи нефти и интенсивным увеличением обводненности добываемой жидкости. Повышение энергоэффективности добычи и транспорта высоко-обводненных нефтяных эмульсий является актуальной проблемой по причине увеличения объемов перекачки балластных вод и роста издержек производства.

Увеличение обводненности продукции скважин, наравне с наращиванием объемов добычи, также обусловливает рост нагрузки на оборудование существующих установок предварительного сброса воды (УПСВ) и подготовки нефти (УПН). Практикуемым решением является расширение объектов системы сбора и подготовки нефти и воды, что не всегда оправдано по причине увеличения затрат на подготовку нефти, вызванных значительными разовыми капитальными вложениями и постоянным ростом эксплуатационных расходов.

В связи с этим отделение части попутно-добываемой воды, находящейся в свободном состоянии, непосредственно на ранних участках добычи (кустах добывающих скважин, групповых замерных установках, площадках дожимных насосных станций), ее подготовка и последующая откачка в систему поддержания пластового давления (ППД), является актуальной задачей, для решения которой необходимо проведение дополнительных лабораторных и практических экспериментов.

Цель диссертационной работы совершенствование схем и технологических процессов, включая технические средства отделения и подготовки воды на ранних участках добычи обводненной нефти.

Объект исследования технологии сброса и подготовки попутно-добываемой воды.

Предмет исследования трубное и емкостное оборудование установок предварительного сброса воды.

Основные задачи исследования

  1. Анализ мирового опыта в области применения технологий и установок кустового сброса воды.
  2. Исследование физико-химических свойств добываемых жидкостей Ново-Киевского нефтяного месторождения ЗАО «Санеко» и Киенгопского нефтяного месторождения ОАО «Удмуртнефть».
  3. Разработка конструкций фильтров-коалесцеров, устанавливаемых внутри корпуса трубного водоотделителя, для повышения качества очистки пластовой воды.
  4. Разработка вариантов малогабаритных установок кустового сброса воды для различных параметров поступающих потоков жидкости.
  5. Обоснование эффективности технологии кустового сброса воды на месторождениях ЗАО «Санеко» и ОАО «Удмуртнефть».
  6. Внедрение технологии кустового сброса воды в трубном исполнении с использованием разработанных фильтров-коалесцеров для очистки попутно добываемой пластовой воды.

Методы исследования

Анализ и решение поставленных задач базировались на обобщении опыта разработок по данному направлению с использованием данных теоретических, лабораторных и промысловых исследований, а также современных методов обработки исходной статистической информации об объекте, на результатах математического моделирования.

Научная новизна

  1. Исследованиями численным методом на математической модели течения потока жидкости параметров потока (дисперсность механических примесей и остаточных нефтепродуктов, их плотность, скорость, вязкость жидкости и плотность распределения частиц) на поверхности входного сечения фильтра-коалесцера установлены их граничные значения, при которых осаждение механических примесей и остаточных нефтепродуктов максимальны.
  2. Разработаны фильтры-коалесцеры, позволяющие изменять скорость течения поступающего потока жидкости через фильтры для обеспечения максимальной степени очистки пластовой воды от механических примесей и остаточных нефтепродуктов, путем задания фиксированных объемов прохождения жидкости через межпластинное пространство фильтра-коалесцера.
  3. Предложены способы интенсификации коалесценции капель воды путем двухступенчатого расположения зон сепарации и водоотделения, обеспечивающие повышение эффективности технологии кустового сброса воды в трубном исполнении.

Основные защищаемые положения

1. Обоснование выбора технологии отделения механических примесей и остаточных нефтепродуктов от попутно-добываемой воды на установке кустового сброса воды.

2. Технологические решения организации сброса и подготовки попутно-добываемой воды на ранних участках добычи по характеристикам добываемой продукции.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована достаточным объемом и результатами аналитических исследований, выполненных в аккредитованных лабораториях, использованием методов математической статистики, а также положительным эффектом внедрения результатов исследований на Ново-Киевском нефтяном месторождении ЗАО «Санеко».

Практическая значимость и реализация результатов работы

1. Результаты диссертационной работы применяются на установке сброса воды Ново-Киевского нефтяного месторождения ЗАО «Санеко» при очистке попутно-добываемой воды в корпусе трубного водоотделителя.

2. Разработанная технология кустового сброса и очистки воды легли в основу целевого инновационного проекта ОАО «НК «Роснефть» «Разработка технологий и конструкций автономных малогабаритных установок раннего предварительного сброса воды».

Личный вклад автора

Основные результаты, представленные в работе и имеющие научную и практическую ценность, получены лично соискателем или с его прямым участием. Соискателю принадлежат анализ мирового опыта в области сброса и подготовки воды в системе сбора нефти, газа и воды, постановка задач и проведение исследований, разработка конструкций фильтров-коалесцеров, а также участие в испытаниях разработанных технико-технологических решений.

Апробация работы

Результаты работы докладывались на следующих научно-практических конференциях:

- III научно-технической конференции молодых специалистов ООО «РН-УфаНИПИнефть» (Уфа, 2009);

- IV научно-технической конференции молодых специалистов ООО «РН-УфаНИПИ-нефть» (Уфа, 2010);

- V Всероссийской научно-практической конференции "Добыча, подготовка, транспорт нефти и газа" (Томск, 2010).

Публикации

По содержанию работы опубликовано 10 печатных работ, пять из которых в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и основных выводов, содержит 119 страниц машинописного текста, в том числе 38 таблиц, 40 рисунков, список использованных источников из 92 наименований.

Автор считает своим долгом выразить особую признательность научному руководителю д.т.н., профессору Хисамутдинову Н.И. и сотрудникам ООО «РН-УфаНИПИнефть» Голубеву В.Ф. и Газизову М.Х. за помощь и полезные советы, высказанные в процессе формирования и выполнения диссертационной работы.

содержание работы

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель, основные задачи исследования, научная новизна и защищаемые научные положения, приведена практическая значимость работы.

В первой главе проведен анализ существующих методов очистки вод, на основе патентного анализа зарубежных и отечественных разработок выбраны оптимальные конструктивные решения технологии кустового сброса воды.

В целом методы очистки сточных вод можно разделить на три группы: механические, физико-химические, химические. Для выбора наиболее эффективного метода очистки пластовой воды на установке кустового сброса воды был проведен анализ существующих разработок в данной области. В качестве основных технологических узлов процесса отделения воды были приняты трубные аппараты: трубный водоотделитель (ТВО), трубный отстойник сепаратора (ТОС) и узел фазового разделения эмульсии (УФРЭ) (рисунки 1-3).

Рисунок 1. Трубный водоотделитель (ТВО): 1 – патрубок ввода газожидкостной смеси в корпус ТВО; 2 – патрубок отвода газожидкостной смеси из корпуса ТВО; 3 – патрубок отвода воды из корпуса ТВО; 4 – корпус ТВО; 5, 6 – опоры.

 Трубный отстойник-сепаратор: 1 – патрубок входа газожидкостной смеси в-1

Рисунок 2. Трубный отстойник-сепаратор: 1 – патрубок входа газожидкостной смеси в корпус ТОС; 2 – корпус ТОС; 3 – патрубок отвода газа; 4 – патрубок отвода воды; 5 – патрубок отвода нефти.

Рисунок 3. Узел фазового разделения эмульсии (УФРЭ): 1 – патрубок входа газожидкостной смеси в корпус УФРЭ; 2 – корпус УФРЭ; 3 – патрубок отвода газа; 4 – патрубок отвода газожидкостной смеси; 5 – патрубок отвода воды.

Анализ каждого из рассмотренных вариантов выявил критерии их применимости при различных параметрах входящего потока жидкости. В качестве критерия выбора конструктивного оформления процесса был принят газовый фактор входного потока, так как именно он наиболее значимо сказывается на ведение технологического оформления процесса. Так, аппараты ТВО желательно использовать в условиях газового фактора входящего потока до 100 м3/м3, ТОС – до 15 м3/м3. Установки на базе узла фазового разделения являются наиболее универсальными в силу их эффективной работоспособности независимо от газового фактора входного потока.

На основе выделенных технических решений был выбран оптимальный метод очистки пластовой воды с использованием тонкослойных отстойников отечественных и зарубежных производителей. Результаты сравнения методов очистки приведены в таблице 1.

В последнее время в мировой практике большое внимание уделяется применению для подготовки воды микрофильтров, суть работы которых заключается не в удержании нефтепродуктов и механических примесей, а в создании дополнительной поверхности контакта, позволяющей производить их коагуляцию и тем самым способствовать увеличению скорости всплытия.

Согласно данным таблицы 1 для реализации технологии кустового сброса в емкостном исполнении в качестве аппарата подготовки воды более эффективно использовать серийно выпускаемые отечественной промышленностью аппараты глубокой очистки воды (АГОВ) или отстойники воды кассетные (ОВК) компании ООО НПП «Контекс», отстойники воды модернизированные (ОВМ) фирмы ЗАО НТК «МодульНефтеГазКомплект» и т.п.

Таблица 1 - Технико-технологические параметры вариантов подготовки пластовой воды

Вариант подготовки воды Производитель Аппарат Технические характеристики
Производительность, м3 /сут Содержание в очищенной воде, мг/л
Нефтепродуктов Взвешенных частиц
Отстойник динамический ОАО «Курганхиммаш» ОВ до 10000 40 40
ООО НПП «Контекс» АГОВ от 1000 до 12000 15-25 15-20
ОВК от 2000 до 6000 25-50 20-30
ЗАО НТК «МодульНефтеГазКомплект» ОВМ от 400 до 1000 10-30 10-20
ОАО «Салаватнефтемаш» ОГВГ до 10000 до20 15-20
Отстойники тонкослойные ЗАО НТК «МодульНефтеГазКомплект» ОВТ от 500 до 5000 Нет данных до 30
Facet M-PAK® конструкция и производительность определяется запросом до 10 до 10
Гидроциклоны напорные Alderly АР-20 АР-25,50,80 конструкция и производительность определяется запросом 15-40 15-40
Микрофильтры Male NFV конструкция и производительность определяется запросом 15-30 15-30


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.