Способ транспортирования газоводонефтяной смеси с помощью многофазного насоса

 

Использование: изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к совместному сбору нефти, газа и воды по трубопроводам до промысловых сборных пунктов. Сущность изобретения: поступающая с групповых установок газоводонефтяная эмульсия по сборному трубопроводу поступает в концевой делитель фаз, где разделяется на три фазы - газ, нефть и воду. Отделившаяся вода с остаточным содержанием нефти по трубопроводу направляется потребителю, где используется для закачки в пласт. Выделившийся газ и газоводонефтяная смесь одновременно, раздельными потоками поступают в фильтр-смеситель, где происходит дополнительная очистка от мехпримесей и перемешивание нефти, газа и воды до однородной среды, подаваемой затем на прием многофазного насоса. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к совместному сбору нефти, газа и воды по трубопроводам до промысловых сборных пунктов.

Известен способ совместного транспортирования нефти, газа и воды с последующей сепарацией газожидкостной смеси на центральной площадке промысловых сооружений (см. кн. К.С. Каспарянца Промысловая подготовка нефти и газа. М. Недра, 1973, с. 119).

Этот способ является более экономичным по сравнению с раздельным способом транспортирования по самостоятельным нефтесборным и газосборным сетям.

Недостаток способа заключается в том, что совместный сбор нефти, газа и воды нуждается при транспортировании по трубопроводу в принудительной перекачке газоводонефтяной смеси, т.к. давление на устье скважин бывает недостаточным для проталкивания газоводонефтяной смеси от скважины до промыслового сборного пункта.

Кроме того при перекачке газоводонефтяной смеси требуется особый подход к выбору насоса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ транспортирования газоводонефтяной смеси (см. пат. РФ N 503086, кл. F 17 D 1/14), включающий отбор продукции из скважин, создание давления нагнетания и транспортирование последней по трубопроводу, при этом на конечном участке трубопровода (КДФ) скорость движения потока газоводонефтяной смеси снижается до величины, обеспечивающей расслоение смеси на фазы, которые затем отбирают отдельными потоками.

Способ позволяет осуществить совмещение транспорта водонефтяной эмульсии с ее разрушением, сепарацией газожидкостной смеси и отделением воды с ее очисткой, а также производить частичное гашение пульсаций потока и пеногашение.

Недостатком способа является то, что он не обеспечивает высокое качество отбираемых фаз, в частности обводненность отбираемой нефти в воде 300-400 мг/л, т.е. требуется дополнительная их подготовка. Кроме того, при транспортировании газоводонефтяной смеси с газовым фактором 15-50 м³/м³ происходит следующее: во-первых выделение большого количества газа и образование газовых пробок приводит к срыву работы насосов, а использование компрессоров дополнительно приводит к огромным материальным затратам; во-вторых, выделившаяся нефтяная фаза с остаточным базовым фактором при снижении давления образует нефтяную пену, которая затрудняет работу насоса, а оставшаяся вода способствует отложению солей в виде накипи и забиванию насосов и в конечном итоге их заклиниванию.

Все эти факторы требуют дополнительных материальных затрат при транспортировании (перекачки) газоводонефтяных смесей.

Решаемая техническая задача состоит в том, что необходимо создать такой способ транспортирования газоводонефтяной смеси, который при совместном сборе нефти, газа и воды требовал бы минимальных затрат на подготовку продукции скважин в промысловых условиях.

Задачей изобретения является снижение материальных затрат на перекачку газоводонефтяных смесей за счет стабильной работы насосов.

Это достигается описываемым способом, включающим предварительную обработку газоводонефтяной смеси демульгатором, создание в трубопроводе давления нагнетания и скорости движения потока в концевом делителе фаз, обеспечивающих расслоение смеси на фазы, отбор их отдельными потоками и транспортирование до места назначения.

Новым является то, что из КДФ сначала отбирают воду, а выделившиеся нефть с остаточным содержанием воды и газа и газ раздельными потоками направляют для дополнительного перемешивания соответственно в верхнюю и среднюю часть фильтра смесителя, а затем смесь подают на прием многофазного насоса.

Из доступных источников патентной и научно-технической литературы известна заявленная совокупность отличительных признаков, следовательно предлагаемый способ отвечает критерию "существенные отличия".

На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа транспортирования газоводонефтяных смесей с помощью многофазного насоса.

Способ осуществляют в следующей последовательности (совмещен с примером конкретного выполнения).

Поступающая с групповых установок газоводонефтяная эмульсия, содержащая 60% воды с газовым фактором 50 м³/м³ в количестве 1000 м³/сут по жидкости, со скоростью 5 м/с по сборному трубопроводу 1 поступает в концевой делитель фаз (КДФ) 2 диаметром 1400 мм, длиной 30 м, где разделяется на три фазы газ, нефть с остаточным содержанием воды и газа и воду. Отделившаяся вода в количестве 40% с остаточным содержанием нефти 40 мг/л по трубопроводу 3 поступает потребителю, например на ППД, где используется для закачки в пласт при поддержании пластового давления.

Выделившийся газ в количестве 5000 м³/сут по газопроводу 4 и газонефтяная смесь по трубопроводу 5 одновременно раздельными потоками поступают в фильтр-смеситель 6, где происходит дополнительная очистка от механических примесей и перемешивание нефти, газа и воды до однородной среды. Механические примеси через патрубок 7 выводятся из смесителя, а однородная газоводонефтяная смесь поступает по трубопроводу 8 на прием многофазного насоса 9.

Дополнительное перемешивание фаз в фильтре-смесителе обеспечивает равномерное поступление смеси на прием многофазного насоса, т.е. стабилизирует его работу и как следствие работу последующих аппаратов при подготовки нефти и газа позволяет исключить образование газовых пробок и пенообразование при комбинации изменений режима транспортирования.

Отбор, отделившейся в КДФ из газоводонефтяной смеси воды, перед подачей смеси в фильтр-смеситель позволяет сократить транспортные расходы на непроизводительную перекачку воды, стабилизировать работу фильтра-смесителя за счет стабилизации режимных параметров, а также стабилизировать работу насосов за счет уменьшения отложения солей, тем самым повышать продолжительность срока их службы до 120 мес. против 36 по прототипу.

Формула изобретения

Способ транспортирования газоводонефтяной смеси с помощью многофазного насоса, включающий предварительную обработку ее деэмульгатором, создание в трубопроводе давления нагнетания и скорости движения потока в концевом делителе фаз, обеспечивающих расслоение смеси на фазы, отбор их отдельными потоками и транспортирование до места назначения, отличающийся тем, что из концевого делителя фаз отбирают воду, а выделившиеся нефть с остаточным содержанием газа и воды одновременно и газ разделенными потоками направляют для дополнительного перемешивания соответственно в верхнюю и среднюю части фильтра-смесителя, затем смесь подают на прием многофазного насоса.

РИСУНКИ

Рисунок 1