кашаган. 1. Геологическая часть 5бет 8 1 Общие сведения о месторождении 8
 Скачать 1.06 Mb.
|
|
СОДЕРЖАНИЕ Введение 6 1. Геологическая часть 5бет 8 1.1 Общие сведения о месторождении 8 1.2 Сведения о геологической изученности 12 1.3 Тектоника месторождения 14 1.4 Геологическое строение 15 1.5 Характеристика коллекторов 17 1.6 Нефтегазоносность 19 1.7 Физико-химические свойства флюидов 20 2. Технико-технологическая часть 20-25 22 2.1 Литературный анализ установок в процессах разделения и очистки скважинной продукции 22 2.2 Очистка топливного газа от соединений серы 25 2.3 Осушка очищенного газа и регулирование точки росы 26 2.4 Теоретические основы и обобщение условия разделения газов 27 2.5 Технологическая схема низкотемпературной сепарации газа 29 2.6 Принцип работы аппарата по подготовке газа и его конструкция 33 2.7 Модернизация сепарационного оборудования 35 2.8 Расчет процесса дросселирования газа 41 2.9 Расчет низкотемпературного сепаратора очистки газа 43 2.9.1 Расчет сепарационной тарелки 43 2.9.2 Расчет сборника жидкости 45 2.9.3 Расчет сливных труб 46 3. Экономическая часть 5 49 3.1 Экономические показатели внедрения мероприятия 49 3.2 Расчёт годовых производственных затрат 50 Заключение 69 Список использованной литературы 70 ВВЕДЕНИЕ В создавшихся условиях развития рыночных отношений наблюдается тенденция к применению малогабаритных автоматизированных установок в блочно-агрегатном исполнении, что диктуется экономией энергетического потенциала. Использование вихревого эффекта при совершенствовании существующих систем нефтесбора и промысловой подготовки нефтяного газа, разработке новых, энергосберегающих технологий становится все более актуальной проблемой. Как и во всех других отраслях промышленности, интенсификация нефтехимических производств характеризуется увеличением выпуска конечного продукта. Интенсификация производства достигается как за счет роста скоростей химических реакций, температур, нагрузок, давления (параметров технологического процесса), так и за счет применения принципиально новых технологий и воздействий на ход технологических процессов . Современные прогрессивные технологические процессы должны быть непрерывными и протекать с большими скоростями при условии эффективности и комплексного использования сырья и энергии. С исключением возможности загрязнения окружающей среды. Необходимо, чтобы повышение эффективности процессов проходило за счет уменьшения затрат рабочего времени на получение единицы продукции и сопровождалось снижением материальных и энергетических затрат при одновременном улучшении качества. Широкие возможности для интенсификации ряда существующих процессов создает применение вихревых аппаратов. Расширение области применения и повышения эффективности вихревых устройств одна из проблем энерго- и ресурсосберегающих технологий и зашиты окружающей среды от вредных промышленных газовых выбросов. Как и в других отраслях промышленности, интенсификация производств нефтегазовой отрасли характеризуется увеличением выпуска конечного продукта, которая достигается как за счет роста скоростей химических реакций, температуры и давления (параметров технологического процесса), так и за счет разработки и применения принципиально новых аппаратов, технологий и воздействий на ход технологических процессов. Поэтому современные технологические процессы должны быть непрерывными и протекать с большими скоростями при условии обеспечения эффективности и комплексного использования сырья и энергии. Актуальным с точки зрения исключения возможности загрязнения окружающей среды является необходимость повышения эффективности процессов очистки скважинной продукции от сероводорода за счет уменьшения рабочего времени на получение единицы продукции и снижения материальных и энергетических затрат при улучшении качества продукции. Поэтому расширение области применения и повышения эффективности вихревых устройств является одним из острых проблем внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий и защиты окружающей среды от вредных промышленных газовых выбросов. Целью работы является разработка технологии подготовки скважинной продукции с применением новых аппаратов, работающих на принципах кавитационно-вихревых эффектов, позволяющих осуществить осушку и очистку газов от сероводорода. Совершенствование схемы установки для системы подготовки топливного газа и транспортирование на эстакаду на месторождении Кашаган Вихревые аппараты позволяют проводить технологические процессы с высокой эффективностью при незначительных затратах энергии. При вихревом течении возникают кавитации, генерируемые вихревыми колебаниями (пульсациями) потока, что способствует развитию поверхности контакта фаз. Однако до последнего времени эти аппараты не находили широкого применения для разделения газожидкостных сред. Проведен анализ существующих теоретических объяснений эффектов, при которых вихревые аппараты дают возможность проводить разделение систем: газ-жидкость, жидкость-жидкость. 1 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Общие сведения о месторождении Месторождение Кашаган находится в шельфовой зоне северо-восточной части Каспийского моря, административно относится к Атырауской области. Северо-восточная граница месторождения находится в 75 километрах от г. Атырау. К территории деятельности Аджип ККО относится не только участок акватории Кашагана, но и побережье Атырауской и Мангистауской областей. Административными центрами этих областей являются г. Атырау и г. Актау соответственно. Прибрежные территории этих областей населены неравномерно; сам по себе берег слабо заселен из-за недоступности территории и периодических наводнений, но на населенных территориях побережья плотность населения выше (6 человек на квадратный километр) чем по области (3 – 3,9 человек на квадратный километр). Относительно высокая плотность сельского населения наблюдается в районе дельты р. Урал, где развито рыболовство. Более высокая плотность населения также в нефтедобывающих регионах. Благодаря промышленному развитию в регионе городское население обеих областей превалирует. Северный Каспий имеет определенные особенности, которые создают трудности Недропользователю при производственной деятельности. Основные особенности таковы: мелководье (0-10 м); труднообъяснимые долговременные изменения уровня моря; кратковременные штормы, вызывающие сгонно-нагонные явления; установление ледового покрова в зимний период, подвижки и торошение льда вокруг морских конструкций; высокая межсезонная изменчивость температуры; наличие зон высокой биологической продуктивности, особенно в дельтах Волги и Урала, в зарослях тростника у северного побережья и на обширных прибрежных мелководьях; важные участки нереста, нагула и миграции различных видов рыб, включая ценные виды осетровых; большое количество водяных птиц, имеющих международное значение, использующих прилегающие участки побережья в период гнездования в весенне-летний период, или мигрирующих через данный район весной и осенью; большая часть популяции Каспийских тюленей, обитающих на данной территории с осени по начало весны и размножающихся на льду зимой. Северный Каспий является зоной высокой экологической чувствительности. Она содержит важные биоресурсы, включая популяции рыб, стаи птиц международного значения обитающих в прибрежной зоне, и большую часть популяций Каспийских тюленей в зимние периоды. В 1974 г. Кабинет Министров Казахской ССР обозначил северные зоны Каспийского моря как природоохранную зону, что в последствии было изменено указом от 1991 г, позволяющим вести нефтеразведку. Существует два четко выраженных времени года. Летний период (май-октябрь) характеризуется высокими температурами, зимний (ноябрь-апрель) - низкими температурами и наличием льда, сплошного вблизи побережий, и с периодами прерывистости сплошного ледового покрытия на Восточном Кашагане, а также с периодами чистой воды и движущихся льдов. Амплитуда средних дневных температур на объектах составляет от +30 до -30°С; экстремальный непостоянный диапазон температур составляет от +40 до -40°С. Весной наблюдаются минимальные значения температуры моря, равные, в среднем, -0,.8°С в марте, а максимальные значение, в среднем 24,7°С, наблюдаются в сентябре. Охлаждение поверхности моря начинается в конце августа - начале сентября. Зимний ледовый покров сохраняется обычно с ноября по март. Средняя годовая скорость ветра составляет 5-6 м/с. С января по апрель отмечается самая большая скорость ветра. По историческим данным в году в среднем существует 30-40 дней, когда скорость ветра превышает 15 м/с. Согласно литературным данным, при самых сильных штормах скорость северного ветра достигает 40 м/с. Облачный покров на северо-востоке Каспия также имеет четко выраженную сезонную изменчивость: в среднем, зимой высота облачности над берегом ниже, чем над открытым морем; весной средний балл облачности над морем выше, чем над побережьем; летом средний балл облачности над берегом ниже, чем над морем; осенью облачный покров однороден как над сушей, так и над морем. Восточное побережье Северного Каспия суше, чем другие регионы Каспийского моря в силу слабого проникновения влажных воздушных масс с Атлантического океана, которые обеспечивают выпадение большинства осадков в регионе. За последние 50 лет средняя ежегодная норма выпадения осадков составила 210 мм. Продолжительность осадков выше в зимние месяцы, когда общее количество осадков минимально, а выпадение сухих осадков (например, во время буранов) достигает максимума. Летом дожди кратковременные, но сильные. В северо-восточной части моря туманы случаются наиболее часто в марте-апреле вследствие притока более теплого воздуха с континента на более прохладную поверхность воды. Средняя длительность туманов составляет 7-8 часов. Морское дно на территории деятельности плоское и состоит из плавных склонов. Глубина воды по всему северо-восточному Каспию мелкая и непостоянная. Глубина более 80% северо-восточного Каспия не достигает 5 м. Имеются отметки глубиной 7-8 м на участке Западный Кашаган и 3,6-4,8 м на участке Восточный Кашаган. Отмечаются значительные долговременные колебания среднего уровня моря. Уровень Каспийского моря упал на почти три метра с 1875 по 1977 годы, но вырос на 2,4 метра в период с 1977 по 1994. Среднегодовой уровень сокращался почти на 0,2 м в год в 1995 и 1996 гг., но оставался практически постоянным с 1997 по 1999 годы. Средний сезонный уровень воды также изменяется. Летом уровень воды в среднем на 0,2 м выше среднего уровня моря, зимой - на 0,1 м ниже и вода покрыта ледяным покровом. Астрономических приливов практически не существует. Имеют место колебания уровня воды, происходящие обычно в течение от 0,5 суток до нескольких суток, что объясняется влиянием ветра. Внезапные падения или подъемы (поднятия при юго-западном ветре, и подъемы при северо-восточном ветре) на Восточном Кашагане в пределах 0,3 – 0,4 м происходят несколько раз в году. Высота волн находится в прямой зависимости от поля ветра, глубины воды, угла подхода и рельефа морского дна. На Восточном Кашагане максимальная высота волны оценивается от 1 до 2 м, а на Западном Кашагане, из-за увеличения глубины воды, максимальная высота волны составляет от 2 до 3 м. В течение зимнего периода, с декабря по март, северная часть Каспийского моря покрывается льдом. Толщина движущихся льдин определяет максимальную нагрузку, которую они на своем пути могут произвести на препятствия. Толщина льда может составлять до 0,5 м (обычные зимы) и слои льда могут образовывать льдины большей толщины, из-за движения, вызванного ветром. Установление ледяного покрова предотвращает волнообразование. Однако, во время теплых зим возможны ледяные штормы, в которых частицы битого прибрежного льда несет по направлению к берегу. Такие штормы могут произвести разрушительный эффект на морфологию берегов. На севере Каспия в Республике Казахстан имеются порты в городах Атырау, Актау, Баутино. В силу ряда особенностей каждого порта наибольшие преимущества имеет порт Баутино: практически круглый год свободен ото льда, находится относительно близко к участку работ, располагает хорошо защищенной природной гаванью; глубина достаточна для прохождения судов снабжения и вспомогательных морских средств; напрямую доступен для судов, приходящих с Волги, и европейских судов класса «река-море» кроме зимнего периода; имеется адекватный рынок рабочей силы; возможность дополнительного снабжения по суше из Актау, а также морем 12 месяцев в году, за исключением ограничений доступа судов в Волгу в зимнее время; расположен в 100 км от конечной ж.д. станции близ Актау; в достатке имеется местное водоснабжение; в непосредственной близости имеется морская база снабжения, достаточно места для ее расширения; рядом имеется зона, подходящая для разработки участка под утилизацию отходов для бурового шлама. В северо-западном Казахстане имеются аэропорты в городах Актау, Атырау, Уральске, Актюбинске. Международные полеты осуществляются из аэропортов Актау и Атырау на самолетах ТУ-134, Ту-154, Ан-24 и Боинг-737. Во многих населенных пунктах имеются посадочные площадки для вертолетов. Основной объем грузовых и пассажирских перевозок в регионе приходится на железнодорожный транспорт. Линии - одноколейные, главным видом локомотивов являются дизельные локомотивы. В регионе имеются автомобильные дороги, связывающие города Актау и Атырау, порты Актау и Баутино с городами. Однако, возможности автомобильного транспорта ограничены из-за плохого качества дорог. Дорога из Атырау до Баутино в настоящее время находится в очень плохом состоянии, между Актау и Баутино - в удовлетворительном состоянии. Транспортировка с востока (Алматы) не рекомендуется из-за большого расстояния, плохого состояния дорог и вопросов безопасности. Система трубопроводов для транспортировки нефти, газа, продуктов переработки и воды является одной из самых развитых в регионе. Трубопроводы соединяют нефтяные промыслы Западного Казахстана с Россией и используются для экспорта углеводородов в другие зарубежные страны. Также имеется система внутренних региональных ниток для транспортировки нефти внутри страны. Планируется строительство дополнительных трубопроводных систем. На севере Мангыстауской области в Баутино кроме порта имеется и морская база снабжения. В настоящее время на морской базе снабжения имеются следующие сооружения: складские помещения с изоляцией и отоплением; стеллажи для труб; склад под открытым небом; механизированные склады для жидкого бурового раствора и сухих порошкообразных материалов в зимнем исполнении для жидкого бурового раствора, барита, для цемента; помещение для обработки бурового шлама; лагерь на 34 человека с 29 комнатами, кухней и прачечной; хранилище производственной воды; установка по переработке сточных вод; силовая с запасными генераторами и емкостью хранения топлива; оборудование телекоммуникаций и башни освещения; цистерны для пожарной воды; 10 офисов, клиника и 6 временных офисов; ограждения, ворота, сигнальные системы; вертолетная площадка к северу за пределами территории базы; подъездные дороги в Актау/Атырау; пирс для одного ледокола и одной баржи со швартовкой буксира, с сортировочной площадкой. Кроме этого, в районе морской базы имеется установка по переработке отходов бурения. В регионе, в районе поселка Аташ, имеется карьер для добычи известняка (ракушечника), пригодного к строительству берм и островных сооружений. 1.2 Сведения о геологической изученности Казахстанский шельф Каспийского моря является одной из наиболее слабо изученных в геологическом отношении территорий. Начало геолого-геофизического изучения Казахстанской части шельфа относится к 50 годам, активно возобновлено в 1980-х годах и продолжается до настоящего времени. К настоящему времени казахстанская часть шельфа изучена аэромагнитной и гравимагнитной съемками, а также сейсморазведкой МОГГ. Перечень основных геолого-геофизических работ и краткие результаты приведены в табличном виде (табл. 1.2.1). Более подробная информация о всех видах выполненных работ приведена в работе [4]. Поскольку структура Кашаган впервые была выявлена по материалам сейсморазведки, ниже приводится описание только этих работ. Сейсморазведочное изучение северной акватории Каспийского моря проведено Государственным Предприятием «Шельф» треста «Южморнефтегеофизика» (Россия) в период с 1975 по 1993 годы и объем работ составил около 8000 пог.км. В результате работ оконтурено порядка 40 солянокупольных структур, выявлено 4 подсолевых палеозойских поднятия и наиболее крупные из них поднятия Кашаган, Мурунжыра и Адай. Поднятие Кашаган, осложненное 6 куполами, имело сложную конфигурацию субширотной ориентировки. В 1988 году трестом «Эмбанефтегеофизика» в северо-восточной прибрежной части моря на морском продолжении Приморского поднятия были отработаны 3 сейсмических профиля МОП" суммарной длиной 52,7 пог.км. В результате работ выявлена подсолевая структура Кайран, на своде которой отражающий горизонт П1 зафиксирован на глубине 3600м; размеры структуры - 1615км, западная перикпиналь поднятия осталась не оконтуренной. В 1994г. в соответствии с Постановлением Кабинета Министров РК №97 от 13.02.1993г., № 488 от 09.06.1993г., № 936 от 23.09.1993г., № 1215 от 03.12.1993г. была разработана Государственная Программа по оценке и развитию шельфовых месторождений Казахстанского сектора Каспийского моря. В соответствии с этой Программой было выдано Геологическое задание на проведение «Сейсморазведочных работ в Казахстанском секторе Каспийского моря на 1995-1997 гг.» с целью изучения геологического строения, оценки перспектив нефтегазоносности и выявления региональных зон возможного нефтегазонакопления в пределах Казахстанского сектора Каспийского моря и побережья, а также определения первоочередных объектов для постановки поисковых и детальных сейсмических работ. Сейсморазведочные работы 2Д были выполнены в намеченные сроки. Исчерпывающая интерпретация и результаты работ содержатся в «Отчете о геофизических и геологических работах в Казахстанском секторе Каспийского моря в 1994-1996 гг.» [5]. Отчет подготовлен Каспийским Морским Консорциумом (CSC) в марте 1997 г., который включал ряд международных нефтяных компаний и Государственную нефтяную компанию «Казахстанкаспийшельф». Ниже приведены краткие сведения об объёмах и результатах выполненных работ. Проведенные региональные сейсмические исследования 2Д содержат 26180 км сейсмических профилей и охватывают территорию свыше 100 000 км2 в северной и центральной частях Казахстанского сектора Каспийского моря. В северном секторе Каспия выполнено 12564 км сейсмических профилей. На Кашаганской структуре сейсмическая сетка составляет 44 км и многие линии представляют собой объединение данных, полученных с помощью морского сейсморазведочного кабеля и трансокеанского придонного кабеля (ОВС), ввиду разной глубины воды в данном регионе. Кроме того, в этом исследовании были проанализированы данные 4347км сейсмических профилей, выполненных Российской геофизической компанией «Шельф» с 1986 по 1991 годы и в 1993 году и повторно обработанны компанией WesteroAtlas. Однако, эти материалы оказались более низкого качества, чем исследования 1995-1996гг., поэтому использовались частично, как дополнительные данные. Переобработанные наземные профили порядка 794 км также оказались низкого качества и использовались частично для увязки с аналоговыми структурами на суше. В результате обработки двухмерных сейсмических данных были получены кондиционные временные разрезы, откоррелированы, увязаны с имеющимися сейсмическими профилями на суше и данными прибрежных скважин. Выполнены следующие структурные построения: в северном секторе Каспийского моря (площадь исследования разделена на северный и южный секторы) построены структурные карты по III, V, VI, П1, П2, ВРЗ (высоко радиактивная зона) и ПЗ отражающим горизонтам, приуроченным к подошве мела, подошве юры, кровле пермской соли, подошве соли, кровле каменноугольных карбонатов, к отложениям средневизейских вулканических пород и к отложениям девона соответственно. Построены карты изохор и изопахит между горизонтами III-V, V-VI, V- П1, П1-П2, П2-ВРЗ, П1-ПЗ; в южном секторе Каспийского моря построены структурные карты по I, III, V1, V2 и PZ отражающим горизонтам, приуроченным соответственно к отложениям палеогена, мела, к подошве юры, триаса и палеозоя, карты изопахит и изохор между горизонтами Il-III, III-VI, VI-PZ. Подтверждены ранее известные структуры, а также впервые выявлено большое количество локальных структур, различающихся по степени изученности, размерам и перспективности. Это порядка 53 перспективных в нефтегазоносном отношении структур в надсолевом и подсолевом комплексах отложений и самое крупное из подсолевых палеозойских поднятий - Кашаган. Таким образом, структурной основой для заложения первых поисковых скважин на площади Кашаган явились сейсмические работы 2Д, выполненные Каспийским Морским Консорциумом в 1995-1996г.г. |