Сепарация газа от нефти
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН
Предварительное разделение продукции скважин может включать следующие процессы:
1. Сепарация нефти от газа;
2. Сброс пластовой воды (предварительное обезвоживание).
СЕПАРАЦИЯ НЕФТИ ОТ ГАЗА
Сепарация газа от нефти начинается как только давление снизится до давления насыщения. Это может произойти в пласте, в стволе скважины или в трубопроводах. Выделение газа из нефти будет увеличиваться с уменьшением давления. Выделившийся газ стремится в сторону пониженного давления: в пласте - к забою скважины, в скважине - к ее устью и далее в нефтегазовый сепаратор.
Разгазирование нефти при определенных регулируемых давлениях и температурах называется сепарацией.
Регулируемые давление и температура позволяют создать условия для более полного отделения газа от нефти.
Сепарацию нефти осуществляют, как правило, в несколько ступеней.
Ступенью сепарации называется отделение газа от нефти при определенных давлении и температуре. Нефтегазовую (нефтеводогазовую) смесь из скважин сепарируют сначала при высоком давлении на первой ступени сепарации, где выделяется основная масса газа. Затем нефть поступает на сепарацию при среднем и низком давлениях, где она окончательно разгазируется.
Иногда для получения нефти необходимого качества на одной из ступеней сепарации нефть разгазируется под вакуумом; в этом случае сепарация называется вакуумной. Если при разгазировании нефть подогревается, сепарация называется горячей.
Число ступеней сепарации зависит от физико-химической характеристики пластовой нефти, требований, предъявляемых к товарной нефти, и в каждом конкретном случае определяется расчетом исходя из условия достижения наилучших технико-экономических показателей.
Схема предварительного разгазирования нефти: нефтегазовая смесь I поступает в нефтегазовый сепаратор. Нефть II после отделения от газа поступает в буферные емкости и далее откачивается в нефтесборный коллектор. Газ из нефтегазового сепаратора поступает в газовый сепаратор. После отделения капельной жидкости, газ под собственным давлением по газосборным коллекторам и газопроводу транспортируется на ГПЗ.
Назначение, классификация и конструкции сепараторов
Отделение нефти от газа и воды в различных сепараторах производится с целью:
1. получения нефтяного газа, который используется как химическое сырье или как топливо;
2. уменьшения перемешивания нефтегазового потока и снижения за счет этого гидравлических сопротивлений;
3. уменьшения пенообразования (оно усиливается выделяющимися пузырьками газа);
4. уменьшения пульсаций давления в трубопроводах при дальнейшем транспорте нефти от сепараторов первой ступени до установки подготовки нефти (УПН).
Движение газонефтяной смеси по промысловому трубопроводу сопровождается пульсациями давления, например, если поток имеет пробковую структуру, то происходит попеременное прохождение пробок нефти и пробок газа. Возникающие циклические нагрузки на трубопровод приводят к возникновению трещин и разрушению трубопровода.
Сепараторы условно можно подразделить на следующие категории:
1. по назначению: замерные и сепарирующие;
2. по геометрической форме: цилиндрические, сферические;
3. по положению в пространстве: вертикальные, горизонтальные и наклонные;
4. по характеру основных действующих сил: гравитационные, инерционные, центробежные, ультразвуковые и т.д.
5. по технологическому назначению нефтегазовые сепараторы делятся на:
-двухфазные - применяются для разделения продукции скважин на жидкую и газовую фазу;
- трехфазные - служат для разделения потока на нефть, газ и воду;
- сепараторы первой ступени сепарации – рассчитаны на максимальное содержание газа в потоке и давление I ступени сепарации;
- концевые сепараторы - применяются для окончательного отделения нефти от газа при минимальном давлении перед подачей товарной продукции в резервуары;
- сепараторы-делители потока – используются, когда необходимо разделить выходящую из них продукцию на потоки одинаковой массы;
- сепараторы с предварительным отбором газа: раздельный ввод жидкости и газа в аппарат
увеличивает пропускную способность данных аппаратов по жидкости и газу;
6. по рабочему давлению:
высокого давления 6 МПа;
среднего давления 2,5 – 4 МПа;
низкого давления до 0,6 МПа;
вакуумные (давление ниже атмосферного) .
Нефтегазовый сепаратор: 1 - корпус сепаратора; 2 - основная сепарационная секция; 3 - осадительная секция; 4 - каплеуловитель; 5 - эжектор; 6 - сливные полки; 7 - регулятор уровня жидкости; 8 - секция сбора нефти.
H. c. имеют четыре секции: основную сепарационную, где происходит отделение свободного газа от нефти; осадительную, в которой осуществляется частичное выделение растворённого газа, a также выделение из нефти мелких пузырьков свободного (так называемого оклюдированного) газа, увлечённых нефтью из сепарационной секции (для более интенсивного выделения растворённого и оклюдированного газа нефть направляют тонким слоем по наклонным плоскостям - полкам); секцию, предназначенную для сбора и вывода нефти из сепараторов, и каплеуловительную - служит для улавливания мельчайших капель жидкости, уносимых потоком газа. Для повышения пропускной способности перед входом в H. c. устанавливают спец. устройства предварит. отбора свободного газа из нефти (депульсаторы). Эффективность сепарации нефти характеризуется кол-вом капельной жидкости, уносимой потоком газа из сепаратора, и кол-вом газа, уносимого потоком нефти. Качество сепарации улучшается при перемешивании нефти, повышении её темп-ры, снижении давления сепарации, кроме того, эффективной является отдувка (барботаж) нефти газом (поступающим обычно c предыдущей ступени сепарации). Ha концевой ступени сепарации содержание капельной нефти в газе (в среднем) 0,05 кг/м3, газа в нефти 0,5 м 3/т.
32.Методы повышения нефтеотдачи продуктивных пластов: гидроразрыв и солянокислотная обработка.
Гидроразры́в пласта́ (ГРП) — один из методов интенсификации работы нефтяных и газовых скважин и увеличения приёмистости нагнетательных скважин. Метод заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте для обеспечения притока добываемого флюида (газ, вода, конденсат, нефть либо их смесь) к забою скважины. Технология осуществления ГРП включает в себя закачку в скважину с помощью мощных насосных станций жидкости разрыва (гель, в некоторых случаях вода, либо кислота при кислотных ГРП) при давлениях выше давления разрыва нефтеносного пласта. Для поддержания трещины в открытом состоянии в терригенных коллекторах используется расклинивающий агент — проппант (обработанный кварцевый песок), в карбонатных — кислота, которая разъедает стенки созданной трещины.
После проведения ГРП дебит скважины, как правило, резко возрастает. Метод позволяет «оживить» простаивающие скважины, на которых добыча нефти традиционными способами уже невозможна или малорентабельна.
Обычно на проведении ГРП и других методов интенсификации нефтедобычи специализируются сервисные нефтяные компании (Halliburton, Schlumberger, BJ Services и др.).
Относится к гидромеханическомим методам увеличения нефтеотдачи
КИСЛОТНАЯ ОБРАБОТКА СКВАЖИН — химические способы интенсификации производительности водозаборных, дренажных и нефтяных скважин за счёт растворения пород вокруг скважины кислотами. Кислотная обработка скважин заключается в заливке или закачке в скважину и продавливании в приствольную зону водоносного или нефтеносного пласта жидкостью или воздухом под давлением (допускаемым прочностью обсадной колонны скважины) ингибированных кислотосодержащих растворов на основе соляной, фтористоводородной, уксусной или их смесей. Пласты, сложенные карбонатными породами, обрабатывают водным раствором 12-15%-ной соляной кислоты с добавками 3-5% уксусной кислоты, 0,1-0,5% поверхностно-активных веществ или 15-20%-ным водным раствором сульфаминовой кислоты. Обработка песчано-глинистых пластов проводится тем же солянокислым раствором с добавкой 2-3% фтористоводородной кислоты. На время взаимодействия кислотного раствора с породой скважину герметизируют клапанной задвижкой в устьях, пакером или одинарным тампоном в призабойном интервале. Время реагирования кислотного раствора при обработке карбонатных пластов 2-3 ч, песчано-глинистых — 24 ч. Объём кислотного раствора на 1 м толщины обрабатываемого нефтеносного пласта 0,5-2,5 м3 и зависит от радиуса обработки приствольной зоны скважины и проницаемости пласта, в слабопроницаемых пластах — 0,5-1,0 м3, в сильнопроницаемых пластах — 1,0-2,5 м3. Если осадки на стенке скважины содержат не только минеральные, но и органические вещества, то после промывки её соляной кислотой фильтр повторно обрабатывается в течение 12-18 ч органическими растворителями (керосин, дизельное топливо), после чего проводится контрольная откачка пластовой жидкости.
По окончании времени реагирования кислотного раствора с породами водоносного или нефтеносного пласта скважина прокачивается эрлифтом или глубинным насосом с утилизацией жидкости на поверхности. В процессе дренирования скважины отбирают контрольные пробы жидкости и проверяют их на остаточную кислотность. После достижения значения pH, равного пластовой жидкости, прекращают прокачку и скважину вводят в эксплуатацию.
В лекциях очень коротко, взято из скинутых материалов. Про грп взято из википедии.