Герметизированные системы сбора нефти и газа

В настоящее время разработаны и эксплуатируются различные герметизированные системы сбора нефти и газа. Первая из них, система Бароняна—Везирова, широко применяется на месторождениях Азербайджана и Туркмении. По данной схеме на центральном сборном пункте производится двухступенчатая сепарация нефти и частичное ее обезвоживание; К недостаткам данной системы относится ее сложность.

Однотрубная система сбора Татнефтепроекта предусматривает совместное движение нефти и газа на достаточно большие расстояния. В данной системе сбора практически полностью отсутствуют резеовуарные парки, что позволяет резко улучшить автоматическое управление всем процессом. Однако, она не получила широкого распространения из-за отсутствия надежных насосов-компрессоров.

Однотрубная система сбора Гипровостокнефти - дальнейшее развитие системы Бароняна-Везирова. К одной системе подключается до 12 скважин. Давление первой ступени сепарации (0,6 - 0,7 МПа) обеспечивает бескомпрессорную подачу газа на газоперерабатывающий завод. Оставшаяся нефть с растворенным газом перекачивается на центральный пункт сбора, где проходит вторую и третью ступени сепарации. Конечное давление сепарации составляет 0,105 МПа, поэтому для выделившегося здесь газа применяют компрессоры. Отсепарированная нефть поступает на установку комплексной подготовки, где из нефти отбирают воду, соли и производят стабилизацию. Таким образом, при данной системе сбора обеспечивается промысловый транспорт газонасыщенной нефти на расстояния до 100 км по трубам диаметром до 1000 мм, что позволяет значительно снизить энергозатраты за счет снижения вязкости перекачиваемой нефти. Перекачка нестабильной газонасыщенной нефти позволяет при этой системе сбора с начала разработки месторождения утилизировать до 70 % попутного нефтяного газа, а после обустройства нефтепромысла полностью исключить его потери.

Недостатком данной системы сбора является большое число пунктов обслуживания, к которым необходимо подводить электроэнергию и подъездные дороги. Поэтому для условий Западной Сибири была разработана и внедрена лучевая система сбора, в основе которой лежит схема Гипровостокнефти. Выкидные линии в этой системе достигают 10 км и более. Обезвоживание нефти может производиться как на площади дожимной насосной станции, так и на площадке центрального пункта сбора. Основное преимущество лучевой системы сбора — размещение замерных устройств на площадке дожимной насосной станции.

Рассмотренные системы сбора нефти и газа позволили резко сократить потери попутного нефтяного газа. Наибольшие потери углеводородов происходят из резервуаров при товаротранспортных операциях — особенно от «больших дыханий». Хорошие результаты в вопросе сокращения потерь легких углеводородов дает транспорт газонасыщенной нефти по магистральным трубопроводам.

На промысле производится только первая ступень сепарации нефти. Тяжелые газы вместе с нефтью поступают в магистральный трубопровод и транспортируются в пределах одного эксплуатационного участка, т. е. на расстояние до 800 км. Для предотвращения разгазирования нефти в узлах технологической цепочки необходимо поднять везде давление выше давления насыщения. Магистральный транспорт газонасыщенной нефти позволяет:

— сократить потери легких углеводородов;

— сократить энергозатраты на транспорт нефти за счет снижения ее вязкости при газонасыщении;

— сократить металлоемкость сетей за счет уменьшения объема транспортируемого газа;

— получить значительный экономический эффект за счет реализации

вязкости при газонасыщении;

— сократить металлоемкость сетей за счет уменьшения объема транспортируемого газа;

— получить значительный экономический эффект за счет реализации

газа на конечном пункте нефтепровода.

При транспорте газонасыщенной нефти по магистральному трубопроводу малейшие изменения в любом звене цепочки мгновенно отражаются на работе всей системы.

Промежуточные насосные станции размещают по трассе трубопровода через каждые 70—150 км. Перекачка производится по системе «из насоса в насос». Конечный пункт нефтепровода располагают вблизи от газо- или нефтеперерабатывающего завода для обеспечения полного использования всей продукции, поданной по трубопроводу. При перекачке газонасыщенной нефти к нефтепроводу предъявляются требования, аналогичные требованиям к газопроводам.

Нормальная эксплуатация нефтепровода для газонасыщенной нефти осуществляется следующим образом. Нефть после первой ступени сепарации с остаточным жирным газом проходит через установки по отделению воды и свободного газа и, минуя резервуарный парк, поступает на прием основных насосов. Насосная головного пункта закачивает газонасыщенную нефть в магистраль. По мере ее движения давление постепенно уменьшается и на входе в промежуточную насосную станцию становится близким к давлению насыщения. При этом в нефти может образоваться свободный газ, который отделяется в буферной емкости. Последняя одновременно является и резервуаром-сборником для сброса нефти в случае возникновения гидравлического удара. Таким образом, основное назначение буферной емкости — обеспечение однофазности потока газонасыщенной нефти. Важным является правильное определение объема буферной емкости. Эксплуатация трубопроводов с газонасыщенными нефтями требует большего внимания к вопросам техники безопасности. В случае снижения давления газ, выделившийся из нефти, через неплотности попадает в атмосферу. При концентрации в воздухе газа порядка 1 % при длительном вдыхании наблюдаются признаки отравления обслуживающего персонала. Концентрация углеводородов в воз­духе более 2 % образует взрывоопасные смеси.