курсовой. 1. общий раздел 1 Общие сведения о месторождении
 Скачать 215.28 Kb.
|
|
Содержание
Введение Продукция нефтяных скважин представляет собой сложную смесь из нефти, газа, воды, взвешенных веществ. Эта продукция, поднятая на поверхность через рассредоточенные по площади месторождения скважины должна бытьь собрана и подготовлена к дальнейшему транспорту и переработке. Под системой сбора нефти, газа и воды на нефтяных месторождениях понимают всё оборудование и систему трубопроводов, построенные для сбора продукции отдельных скважин, доставки её до центрального пункта подготовки нефти, газа и воды (ЦППН). Единой, универсальной системы сбора не существует, так как каждое месторождение имеет свои особенности: природно-климатические условия, сетку размещения, способы и объём добычи нефти, газа и воды, физико-химические свойства пластовых жидкостей. Основные факторами, учитываемыми при проектировании системы внутрипластового сбора (с учётом динамики обводнения месторождения), являются:
1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ
Приобское нефтяное месторождение в административном отношении расположено в Ханты-Мансийском районе Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области. Район работ удалён на 65 км к востоку от города Ханты-Мансийска, на 100 км к западу от города Нефтеюганска. В настоящее время район относится к числу наиболее экономически быстро развивающихся в автономном округе, что стало возможным в связи с ростом объёмов геологоразведочных работ и нефтедобычи. Наиболее крупные разрабатываемые близлежащие месторождения: Салымское, расположенное в 20 км на восток, Приразломное, расположенное в непосредственной близости, Правдинское - в 57 км на юго-восток. К юго-востоку от месторождения проходят трассы газопровода Уренгой - Челябинск - Новополоцк и нефтепровода Усть-Балык-Омск. Гидрографическая сеть представлена протокой Малый Салым, которая протекает в субширотном направлении в северной части площади и на этом участке соединяется мелкими протоками Малой Берёзовской и Полой с крупной и полноводной Обской протокой Большой Салым. Река Обь является основной водной магистралью Тюменской области. На территории района имеется большое количество озёр, наиболее крупные из которых озеро Олевашкина, озеро Карасье, озеро Окунёвое. Болота непроходимые, замерзают к концу января и являются главным препятствием при передвижении транспорта. Климат района резко континентальный с продолжительной зимой и коротким тёплым летом. Зима морозная и снежная. Самый холодный месяц года - январь (среднемесячная температура -19,5 градусов С ). Абсолютный минимум -52 градуса С. Самым тёплым является июль ( среднемесячная температура +17 градусов С ), абсолютный максимум +33 градуса С. Среднегодовое количество осадков 500-550 мм в год, причём 75% приходится на тёплое время года. Снежный покров устанавливается во второй половине октября и продолжается до начала июня .Мощность снежного покрова от 0,7 м до 1,5-2 м. Глубина промерзания почвы 1-1,5 м. Наиболее крупными населенными пунктами, ближайшими к площади работ, являются города Ханты-Мансийск, Нефтеюганск, Сургут и из более мелких населенных пунктов - поселки Селиярово, Сытомино, Лемпино и другие. 1.2 Краткая геологическая характеристика месторождения Геологический разрез Приобского месторождения сложен мощной толщей (более 3000м) терригенных отложений осадочного чехла мезо-кайнозойского возраста, залегающих на породах доюрского комплекса, представленных корой выветривания. Доюрские образования (Pz) В разрезе доюрской толщи выделяется два структурных этажа. Нижний, приуроченный к консолидированной коре, представлен сильно дислоцированными графит-порфиритами, гравелитами и метаморфизованными известняками. Верхний этаж, выделяемый как промежуточный комплекс, составляют менее дислоцированные эффузивно-осадочные отложения пермо-триасового возраста толщиной до 650м. Юрская система (J) Юрская система представлена всеми тремя отделами: нижним, средним и верхним. В ее составе выделяются тюменская (J1+2), абалакская и баженовская свиты (J3). Отложения тюменской свиты залегают в основании осадочного чехла на породах коры выветривания с угловым и стратиграфическим несогласием и представлены комплексом терригенных пород глинисто-песчано-алевролитового состава. Толщина отложений тюменской свиты изменяется от 40 до 450м. В пределах месторождения они вскрыты на глубинах 2806-2973м. Отложения тюменской свиты согласно перекрываются верхнеюрскими отложениями абалакской и баженовской свит. Абалакская свита сложена темно-серыми до черногоцвета, участками изветковистыми, глауконитовыми аргиллитами с прослоями алевролитов в верхней части разреза. Толщина свиты колеблется от 17 до 32 м. Отложения баженовской свиты представлены темно-серыми, почти черными, битуминозными аргиллитами с прослоями слабоалевритистых аргиллитов и органогенно-глинисто-карбонатных пород. Толщина свиты составляет 26-38 м. Меловая система (K) Отложения меловой системы развиты повсеместно представлены верхним и нижним отделами. В составе нижнего отдела снизу вверх выделяются ахская, черкашинская, алымская, викуловская и ханты-мансийская свиты, а в верхнем ханты-мансийская, уватская, кузнецовская, березовская и ганькинская свиты. Нижняя часть ахской свиты (K1g) представлена в основном аргиллитами с подчиненными маломощными прослоями алевролитов и песчаников, объединенных в ачимовскую толщу. В верхней части ахской свиты выделяется выдержанная пачка тонкоотмученных, темно-серых, приближающихся к серым пимских глин. Общая толщина свиты изменяется с запада на восток от 35 до 415м. В разрезах расположенных восточнее к этой толще приурочены группа пластов БС1-БС12. Разрез черкашинской свиты (K1g-br) представлен ритмичным чередованием серых глин, алевролитов и алевритистых песчаников. Последние, в пределах месторождения, так же как и песчаники, являются промышленно нефтеносными и выделяются в пласты АС, АС, АС10, АС11, АС12. Толщина свиты изменяется от 290 до 600 м. Выше залегают темно-серые до черных глины алымской свиты (K1a), в верхней части с прослоями битуминозных аргиллитов, в нижней - алевролитов и песчаников. Толщина свиты изменяется от 190 до 240м. Глины являются региональной покрышкой для залежей углеводородов всей Среднеобской нефтегазоносной области. Викуловская свита (K1a-al) состоит из двух подсвит. Нижняя - преимущественно глинистая, верхняя - песчано-глинистая с преобладанием песчаников и алевролитов. Для свиты характерно присутствие растительного детрита. Толщина свиты колеблется от 264 м на западе до 296 м на с -Мансиеверо-востоке. Хантыйская свита (K1a-2s) представлена неравномерным переслаиванием песчано-глинистых пород с преобладанием первых в верхней части разреза. Породы свиты характеризуются обилием углистого детрита. Толщина свиты варьирует от 292 до 306 м. Уватская свита (K2s) представлена неравномерным переславиванием песков, алевролитов, песчаников. Для свиты характерно наличие обугленных и ожелезненных растительных остатков, углистого детрита, янтаря. Толщина свиты 283-301 м. Берцовская свита (K2k-st-km) подразделяется на две подсвиты. Нижнюю, состоящую из глин, серых монтмореллонитовых, прослоями опоковидных толщиной от 45 до 94 м, и верхнюю, представленную глинами серыми, темно-серыми, кремнистыми, песчанистыми, толщиной 87-133 м. Ганькинская свита (K2mP1d) состоит из глин серых, зеленовато-серых переходящих в мергели с зернами глауконита и конкрециями сидерита. Ее толщина - 55-82м. Палеогеновая система (P2) Палеогеновая система включает в себя породы талицкой, люлинворской, атлымской, новомихайловской и туртасской свит. Первые три представлены морскими отложениями, остальные - континентальными. Талицкая свита сложена толщей глин темно-серых, участками алевритистых. Встречаются перитизированные растительные остатки и чешуйки рыб. Толщина свиты 125-146 м. Люлинворская свита представлена глинами желтовато-зеленными, в нижней части разреза часто опокоидные с прослоями опок. Толщина свиты 200-363 м. Тавдинская свита, завершающая разрез морского палеогена выполнена глинами серыми, голубовато-серыми с прослоями алевролита. Толщина свиты 160-180 м. Атлымская свита сложена континентальными аллювиально-морскими отложениями, состоящими из песков, серых до белых, преимущественно кварцевыми с прослоями бурого угля, глин и алевролитов. Толщина свиты 50-60 м. Новомихайловская свита - представлена неравномерным переслаиванием песков, серых, мелкозернистых, кварцево-полевошпатовыми с глинами и алевролитами серыми и коричневато-серыми с прослоями песков и бурых углей. Толщина свиты не превышает 80 м. Туртасская свита состоит из глин и алевролитов зеленовато-серых, тонкослоистых с прослоями диатомитов и кварцево-глауконитовых песков. Толщина свиты 40-70 м. Четвертичная система (Q). Присутствует повсеместно и представлена в нижней части чередованием песков, глин, суглинками и супесями, в верхней - болотными и озерными фациями - илами, суглинками и супесями. Общая толщина составляет 70-100 м. Приобская структура располагается в зоне сочленения Ханты-Мансийской впадины, Ляминского мегапрогиба, Салымской и Западно-Лемпинской групп поднятий. Структуры первого порядка осложнены валообразными и куполовидными поднятиями второго порядка и отдельными локальными антиклинальными структурами, являющимися объектами проведения поисковых и разведочных работ на нефть и газ. Современный структурный план доюрского основания изучен по отражающему горизонту "А". На структурной карте по отражающему горизонту "А" находят отображение все структурные элементы. В юго-западной части района - Селияровское, Западно-Сахалинское, Светлое поднятия. В северо-западной части - Восточно-Селияровское, Крестовое, Западно-Горшковское, Южно-Горшковское, осложняющие восточный склон Западно-Лемпинской зоны поднятия. В центральной части - Западно-Сахалинский прогиб, восточнее его Горшковское и Сахалинское поднятия, осложняющие соответственно Средне-Ляминский вал и Сахалинский структурный нос. По отражающему горизонту "Дб", приуроченному к кровле быстринской пачки прослеживаются Приобское куполовидное поднятие, Западно-Приобское малоамплитудное поднятие, Западно-Сахалинская, Новообская структуры. На западе площади оконтуривается Ханты-Манийское поднятие. Севернее Приобского поднятия выделяется Светлое локальное поднятие. В южной части месторождения в районе скважины 291 условно выделяется Безымянное поднятие. Восточно-Селияровская приподнятая зона в исследуемом районе оконтуривается не замкнутой сейсмоизогипсой - 2280 м. Вблизи скв.606 прослеживается малоамплитудная изометричная структура. Селияровская площадь покрыта редкой сетью сейсмических профилей, на основе которой можно условно прогнозировать положительную структуру. Селияровское поднятие подтверждается структурным планом по отражающему горизонту "Б". В связи со слабой изученностью западной части площади, сейсморазведкой, севернее Селияровской структуры, условно, выделяется куполовидное безымянное поднятие. 1.3 Характеристика продуктивных пластов При подсчёте запасов в составе мегакомплекса продуктивных неокомских отложений выделено 11 продуктивных пластов: АС12/3, АС12/1-2, АС12/0, АС11/2-4, АС11/1, АС11/0,АС10/2-3, АС10/1, АС10/0, АС9, АС7. Основная залежь АС12/3 вскрыта на глубинах 2620-2755м и является литологически экранированной со всех сторон. По площади она занимает центральную терассовидную, наиболее приподнятую часть структурного носа и ориентирована с юго-запада на северо-восток. Нефтенасыщенные толщины изменяются от 12,8м до 1,4м. Размеры литологически экранированной залежи составляют 25,5км на 7,5 км, высота 126 м. Залежь АС12/3 вскрыта на глубинах 2640-2707 м. Наиболее высокая отметка в сводовой части фиксируется на -2640 м, а наиболее низкая в (-2716 м). Размеры залежи 18 на 8,5 км, высота 76м. Тип литологически экранированный. Основная залежь АС12/1-2 является самой крупной на месторождении. Вскрыта на глубинах 2536-2728 м. Нефтенасыщенные толщины изменяются в широком диапазоне от 0,8 до 40,6м, при этом зона максимальных толщин (более 12 м) охватывает центральную часть залежи, а также восточную. Размеры литологически экранированной залежи 45 км на 25 км, высота 176 м. В пласте АС12/1-2 вскрыты залежи 7,5 на 7 км, высотой 7 м и 11 на 4,5 км, высотой 9 м. Пласт АС12/0 имеет меньшую по размерам зону развития. Размеры ее 41 на 14 км, высота 187 м. Покрышка горизонта АС12 образована мощной (до 60 м) толщей глинистых пород. Выше по разрезу залегает пачка продуктивных пластов АС11, в состав которой входят АС11/0, АС11/1, АС11/2, АС11/3, АС11/4. Основная залежь АС11/1 является второй по значению в пределах Приобского месторождения. Размеры основной залежи 48 на 15 км, высота 112 м. Пласт АС11/0 выявлен в виде изолированных линзовидных тел на северо-востоке и на юге . Толщина его от 8,6 м до 22,8 м. Первая залежь имеет размеры 10,8 на 5,5 км, вторая 4,7 на 4,1 км. Основная залежь АС10/2-3 вскрыта на глубинах 2427-2721 м и расположена в южной части месторождения. Нефтенасыщенные толщины колеблются от 15,6 м до 0,8 м. Основная залежь АС10/1 вскрыта на глубинах 2374-2492 м. Размеры залежи 38 на 13 км, высота до 120 м. Южная граница проводится условно. Нефтенасыщенные толщины изменяются от 0,4 до 11,8 м. Завершает разрез пачки пластов АС10 продуктивный пласт АС10/0, в пределах которого выявлено три залежи, расположенные в виде цепочки субмеридиального простирания. Горизонт АС9 имеет ограниченное распространение и представлен в виде отдельных фасциальных зон, распологающихся на северо-восточном и восточном участках структуры, а также в районе юго-западного погружения. Завершает неокомские продуктивные отложения пласт АС7, который имеет мозаичную картину в размещении нефтеносных и водоносных полей. Наибольшая по площади Восточная залежь вскрыта на глубинах 2291-2382 м. Ориентирована с юго-запада на северо-восток. Нефтенасыщенные толщины изменяются от 0,8 до 67,8 м. Размеры залежи 46 на 8,5 км, высота 91 м. Всего в пределах месторождения открыто 42 залежи. Максимальную площадь имеет основная залежь в пласте АС12/1-2 (1018 км2 ), минимальную (10 км2 )- залежь в пласте АС10/1. Таблица 1.1 - Сводная таблица параметров продуктивных пластов в пределах эксплуатационного участка
1.4 Свойства пластовых жидкостей и газов Пластовые нефти по продуктивным пластам АС10, АС11 и АС12 не имеют значительных различий по своим свойствам. Характер изменения физических свойств нефтей является типичным для залежей, не имеющих выхода на поверхность и окружённых краевой водой. В пластовых условиях нефти средней газонасыщенности, давление насыщения в 1,5 -2 раза ниже пластового (высокая степень пережатия). Нефти пластов АС10, АС11, и АС12 близки между собой, более лёгкая нефть в пласте АС11, молярная доля метана в ней 24,56%, суммарное содержание углеводородов С2Н6 -С5Н12 - 19,85%. Для нефтей всех пластов характерно преобладание нормальных бутана и пентана над изомерами. Количество лёгких углеводородов СН4 - С5Н12 , растворённых в разгазированных нефтях, составляет 8,2-9,2%. Нефтяной газ стандартной сепарации высокожирный (коэффициент жирности более 50), молярная доля метана в нём составляет 56,19(пласт АС10)- 64,29(пластАС12). Количество этана намного меньше, чем пропана, отношение С2Н6 /С3Н8 равно 0,6, что характерно для газов нефтяных залежей. Суммарное содержание бутанов 8,1-9,6%, пентанов 2,7-3,2%, тяжелых углеводородов С6Н14 + высшие 0,95-1,28%. Количество диоксида углерода и азота невелико, около 1%. Разгазированные нефти всех пластов сернистые, парафинистые, малосмолистые, средней плотности. Нефть пласта АС10 средней вязкости, с содержанием фракций до 350_С больше 55%, нефти пластов АС11 и АС12 вязкие, с содержанием фракций до 350_С от 45% до 54,9%. Условия сепарации следующие: 1 ступень - давление 0,785 Мпа, температура 10_С; 2 ступень - давление 0,687 Мпа, температура 30_С; 3 ступень - давление 0,491 Мпа, температура 40_С; 4 ступень - давление 0,103 Мпа, температура 40_С. 2 АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 2.1 Анализ системы внутрипромыслового сбора трехфазной продукции скважин Для обоснования и проектирования рациональной системы сбора и предварительной подготовки продукции нефтяных скважин и выбора необходимого оборудования необходимы следующие исходные данные:
Основные функции системы промыслового сбора:
Продукция скважин по выкидным линиям поступает на замерную установку для определения дебита каждой отдельной скважины, далее на промежуточный сборный пункт или дожимную насосную станцию, откуда направляется на центральный пункт сбора и подготовки нефти, газа и воды. Товарная нефть перекачивается в товарные резервуары нефтепроводных управлений для дополнительного транспорта. Газ после соответствующей подготовки поступает потребителю или обратно на месторождение для подачи на газлифтные скважины. Отделившаяся вода после подготовки по водопроводу закачивается в продуктивные пласты или поглощающие горизонты. При разработке залежи, работающей на естественном режиме продукцию фонтанных скважин, имеющих на устье давление 0,6Мпа, предварительно пропускают через сепараторы высокого и среднего или только среднего давления откуда жидкость поступает на ГЗУ, а газ – на ГПЗ. При разработке залежи механическим способом с поддержанием пластового давления отделившаяся вода закачивается в продуктивные горизонты, а выделившийся затрубный газ при помощи подвесных компрессоров подаётся в выкидные линии или его сбор осуществляется вакуум-компрессором Все существующие системы сбора и транспорта продукции скважин подразделяются на негерметизированные самотёчные и герметизированные напорные. 2.2 Негерметизированные самотёчные системы Продолжают эксплуатироваться на старых месторождениях. Движение жидкости в них осуществляется за счёт разности геодезических отметок. Продукция скважин замеряется в индивидуальных (ИЗУ) или групповых (ГЗУ) замерных установках. ИЗУ располагается вблизи устья скважины. Нефть и вода, отделённые от газа поступают в самотёчные выкидные линии, а затем – в участковые негерметизированные резервуары сборного пункта (СП). Из них нефть забирается центробежными насосами и подаётся по сборному коллектору в сырьевые резервуары УПН. Отстоявшаяся вода утилизируется или транспортируется в виде эмульсии до сырьевых резервуаров. Газ под собственным давлением попадает на ГПЗ или на компрессорную станцию. ГЗУ в отличие от ИЗУ располагается вдали от скважин. На неё поступает продукция нескольких скважин. Измерение дебита индивидуальных скважин по жидкости производят переключением задвижек на распределительной батарее в замерном трапе или мернике, а газа – при помощи диафрагмы и самопишущего прибора ДП-430 Отличительные способности самотёчных негерметизированных систем
Принципиальная схема получения товарной нефти в НГДУ при различных режимах разработки. Учитывая недостатки самотёчных систем руководством отрасли было принято решение о переходе к герметичным напорным системам сбора и внутрипромыслового транспорта продукции скважин. Существуют различные вариации герметичных систем: Бароянца – Везирова, Грозненского нефтяного института Гиировостокнефти. В настоящее время выделено 9 обобщающих вариантов схем. В основу их работы заложены единые принципы: С учётом этих принципов могут быть выделены три основные схемы обустройства месторождений:
При однотрубном транспортировании рекомендуется держать давление на устье скважин: - фонтанно-механизированный способ эксплуатации - 1,5МПа - механизированный - до 2,5Мпа На начальной стадии разработки целесообразно припенять раздельный сбор обводнённой и безводной продукции, т.к. отпадает необходимость деэмульсации всего добываемого объёма нефти. Раздельный сбор применяют и в случае нежелательности смешивания нефтей разных горизонтов с различным содержанием агрессивных компонентов. Внутритрубная деэмульсация сокращает затраты на подготовку нефти за счёт не только предварительного сброса воды, но и применения технологии путевого обессоливания малообводнённой нефти. 2.3 Система сбора Бароянна – Везирова(1946г.) Предусматривает однотрубный сбор с использованием энергии пласта до ГЗУ и далее по общему коллектору до участковых пунктов сбора где сепарируют нефть в две ступени и предварительно обезвоживают. Газ I ступени отделяется при давлении 0,4-0,5МПа и транспортируется к потребителю за счёт давления в сепараторах или при помощи компрессоров. Газ II ступени отделяется при давлении 0,1МПа; его отбирают вакуумными насосами, осушают и закачивают в напорный газопровод. Деэмульгатор дозируют на устье, либо на ГЗУ, либо перед I ступенью сепарации. В сырьевые резервуары УПС поступает дегазированная обводнённая, обработанная деэмульгатором нефть; отстаивается и подаётся на УПН. Ограничивает область применения необходимость строительства большого числа мелких пунктов сбора с резервуарным парком, НС и КС. 2.4 Высоконапорная Грозненская система сбора Предусматривает транспортирование всей продукции под устьевым давлением 6-7МПа на большие расстояния, чем система Бароянна – Везирова. На каждой площади стоится лишь одна центральная сепарационная установка с одноступенчатой сепарацией под давлением до 5 Мпа. Отделившийся газ направляется в холодильную установку, для максимального отделения конденсата, а затем под собственным давлением - на ГПЗ. Эмульсионную нефть с оставшимся растворённым газом и газоконденсатом по одному трубопроводу под собственным давлением транспортируют на ЦППН Внедрение системы сдерживается из-за пульсаций давлений, приводящих к вибрации трубопроводов, возможным прорывам по сварным соединениям. 2.5 Напорная система сбора Гиировостокнефти Основные отличительные особенности:
2.6 Унифицированные технологические схемы сбора и подготовки РД 39-1-159-72 Разработаны Гиировостокнефтью и ВНИИСПТнефть на основании анализа и обобщения последних достижений и научных исследований в этой области. В основе – совмещение в системе сбора гидродинамических и физико-химических процессов для подготовки продукции скважин, для её разделения в специальном оборудовании повышенной производительности при максимальном концентрировании основного оборудования по подготовке на ЦНСП. Это даёт возможность реализации мероприятий по комплексной автоматизации нефтепромысловых объектов с наименьшими капиталовложениями и эксплуатационными расходами. Существует 2 варианта унифицированных систем сбора: По 1 варианту I стадия сепарации и дожимная станция с предварительным обезвоживанием располагается на месторождении. Процесс предварительного обезвоживания проводится при давлении сепарации. Качество сбрасываемой воды необходимо обеспечить таким, чтобы оно удовлетворяло требованиям по закачке её в пласт, трещиновато-пористые коллекторы. По 2 варианту на месторождении нет сброса воды, располагается лишь сепарационная установка с насосной откачкой. При выборе варианта схемы учитываются следующие показатели:
Заключение Кратко описана теория фазового состояния углеводородной смеси при различных термодинамических параметрах. Также рассмотрены имеющиеся методики расчетов транспорта трехфазных смесей, на основе которых составлена обобщенная методика расчета. На примере Южно-Прибрежного месторождения с известными прогнозными показателями добычи флюида из скважин, устьевыми параметрами, фракционным составом нефти, составом газа и т.д. выполнены гидравлические расчеты объединяющих продуктопроводов на весь период разработки. На сложных участках рассматривались не менее двух диаметров трубопроводов. При этом необходимо отметить широкий диапазон количества добываемой продукции по годам разработки, что усложняет выбор трубопровода. На основе полученных результатов определены путем анализа наиболее оптимальные диаметры участков трубопроводов на весь период опытно-промышленной разработки месторождения. Список используемой литературы 1. Алдаева Л.А. Учебное пособие. Организация и технология отрасли. НИК, 140 с. 2. Бойко С. М. Недра. 2010 г. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. 3. Мищенко И. Т. М. Недра. 1989г. Расчеты в добыче нефти. 4. М. Недра 1986г. Технология и техника добычи нефти. 5. РД-39-0147009-23-87.Единые правила ведения ремонтных работ в скважинах. 6. НК "Юкос" ОАО Юганскнефтегаз. Технологический регламент на обработку призабойной зоны пласта кислотными композициями 7. И.Т. Мищенко, Р.С. Андрианов. М. Недра. 1983г. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||