Куст нефтяных скважин: обустройство, процесс бурения нефти — Нефть

Отсыпка основания кустовых площадок

Начальным и основным этапом в строительстве кустовых площадок является создание качественного основания. Так как нефтедобыча происходит в основном на нестабильных, часто болотистых, почвах Севера, то необходима отсыпка и уплотнение технологических площадок и дорог, ведущих к ним. Отсыпка обычно производится с применением грунтов, песка и гравия. Основание под установку буровой вышки бетонируется.

Источники разливов при бурении скважин на нефтяных месторождениях раздел 1 (часть 2) — pdf

1 Источники разливов при бурении скважин на нефтяных месторождениях Раздел 1 (часть 2) 1

2 План 1. Источники загрязнения окружающей среды при бурении нефтяных и газовых скважин 2. Методы предотвращения загрязнения окружающей среды при бурении нефтяных и газовых скважин 3. Утилизация и обезвреживание отходов бурения скважин 4. Утилизация буровых растворов 5. Очистка буровых сточных вод 2

3 Куст скважин Под кусты скважин отводятся площадки естественного или искусственного участка территории с расположенными на ней устьями скважин, технологическим оборудованием, инженерными коммуникациями и служебными помещениями. В составе укрупненного куста может находиться несколько десятков наклоннонаправленных скважин. Суммарный дебит по нефти одного куста скважин принимается до 4000 м3сутки, а газовый фактор до 200 м3м3. 3

• 4 4
• 5 Загрязнение атмосферы залповые выбросы при нефте- и газопроявлениях, сжигание углеводородов на факельных установках при очистке призабойной зоны пласта, термическое обезвреживание буровых шламов, длительные испытания пробуренных скважин, дизельные приводы и котельные установки на буровых. 5
• 6 В период цементации обсадных колонн продолжительностью до 24 ч выбрасывается (кг) NO x 1300, СО 1140, SO 2 142, УВ 16, сажа 18. 6
• 7 Горящие факелы загрязняют атмосферу сернистыми соединениями, отчего в радиусе до 250 м от факелов полностью уничтожается всякая растительность, на расстоянии до 3 км деревья сохнут и сбрасывают листья. 7
• 8 Неуправляемые выбросы Ежегодно в России в районах добычи нефти и газа в год происходит один неуправляемый выброс на 1000 скважин. 8
• 9 Основные загрязнители почв и водного бассейна буровые растворы и промывочные жидкости, буровые шламы, цементы, утяжелители, реагенты воздействия на пласт, пластовая жидкость, нефтепродукты, другое. 9
• 10 Буровой раствор многокомпонентная дисперсная система жидкостей, применяемых для промывки скважин в процессе бурения. 10
• 11 буровой раствор вынос частиц выбуренной породы и очистка забоя, укрепление стенок скважины глиной, охлаждение инструментов и оборудования (долота, турбобура, электробура и колонны), передача энергии турбобуру, защита оборудования от коррозии и др. 11
• 12 Отработанный буровой раствор В отработанных буровых растворах (ОБР) содержатся такие элементы I и II классов опасности, как свинец, ртуть, фосфор, кадмий, цинк, медь, кобальт, содержание которых во много десятков раз превышает ПДК в воде. 12
• 13 Буровой шлам это смесь выбуренной породы и бурового раствора, удаляемая из циркуляционной системы буровой различными очистными устройствами. органическое вещество порода соли другое 13

14 Шламовые амбары сооружаются с расчётным объёмом 500 или 800 м 3 на одну скважину. Совместное хранение всех отходов бурения не даёт возможности утилизировать их, а из-за несовершенства конструкций амбаров и специфич почвенно-ландшафтных условий не обеспечивается надёжная защита окружающей среды. 14

15 При некачественном цементаже буровые растворы могут попасть в заколонное пространство. Кроме того, при поглощении пластом буровые растворы могут стать основным источником загрязнения недр, поскольку зона их проникновения в пласт может быть весьма значительной. При этом химические реагенты промывочной жидкости могут вызвать необратимые изменения в пласте. 15

16 В процессах бурения, новых методах обработки призабойной зоны пласта и методах увеличения нефтеотдачи используются: неорганические реагенты (кислоты, щелочи, соли, оксиды металлов и т. п.), продукты нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности, полученные на базе углеводородов нефти и газа отходы производства нефтепереработки и нефтехимии 16

17 Широкое применение органических реагентов в нефтяной и газовой промышленности усложняет в этих отраслях решение задач по охране окружающей среды. 17

18 В процессе бурения и освоения скважин при нарушениях технологии возможны прорывы нефти и газа в водоносные пласты, грифоны открытое фонтанирование при разгерметизации скважин действующего фонда — межколонные и заколонные перетоки нефти с выходом на поверхность 18

19 Открытые фонтаны Нефть и газ могут выбросить из скважины буровой раствор, если пластовое давление высокое, а раствор имеет недостаточно высокую плотность. В таких случаях возникает нефтяной или газовый фонтан. Как правило, открытые фонтаны возникают там, где нарушается технология проводки скважин и применяется несоответствующее устьевое и противовыбросовое оборудование. 19

1. 20 20
2. 21 21
3. 22 Аварии на буровой называют потерю подвижности (прихват) спущенной в скважину колонны труб, поломки, отвинчивание и оставление в скважине долота, забойного двигателя, частей колонн бурильных и обсадных труб, падение в скважину металлических предметов, отрыв глубинных насосов при добыче нефти. 22
4. 23 1 бурение скважины диаметром 350 мм с продувкой воздухом, вывалы породы на уровне разлома; 2 крепление скважины обсадной трубой и цементация; 23
5. 24 3 повышение давления в зоне разлома за счет притока газа из пласта через цементный камень; 4 смятие обсадных и насосно-компрессорных труб 24
6. 25 Основные загрязнители почв и водного бассейна буровые растворы и промывочные жидкости, буровые шламы, цементы, утяжелители, реагенты воздействия на пласт, пластовая жидкость, нефтепродукты, др 25

26 Пластовые воды К опасным видам осложнений относится приток высокоминерализованной воды (рапы). Общая минерализация рапы может достигать 600 г/л, плотность 1360 кг/м 3, температура на выходе из скважины 110 С. Рапа оказывает коррозионное воздействие на наземное оборудование, буровые и обсадные трубы, а также на цементный камень. 26

27 Причинами воздействия могут быть : аварийные выбросы пластовой жидкости, низкая герметичность оборудования, плохой цементаж, сброс неочищенных сточных вод, прорывы и переполнение амбаров. 27

28 28

Как устроен нефтяной куст месторождения

Какие могут возникнуть сложности

Эксплуатационный процесс усложняется парафиновыми отложениями, которые размещаются на различных элементах системы – выкидные линии, аппаратные устья и трубные колоны. Работе установок препятствует также истирание труб. Такие процессы нередко приводят к аварийным ситуациям и необходимости замены большей части оборудования.

Применение центробежных электрических насосов – это необходимость для кустов, имеющих большие отходы. Альтернативным вариантом становится установка с гидравлическими приводами.

Гидроприводное оборудование позволяет справиться и с другими проблемами. Внутри больших устройств большой угрозой являются коррозийные процессы и парафиновые отложения. Гидравлика позволяет легко доставить ингибиторы, которые замедляют процесс естественного окисления.

Совмещение двух технологий позволяет улучшить промышленный процесс. Грамотный подход обеспечивает достижение следующих целей:

• сохранение экологии;
• экономия на силовых линиях;
• снижение аварийных рисков;
• подготовка нефти и рабочей жидкости.

Современное проектирование предполагает использование инновационных разработок и передовых научных открытий. Специализированное оборудование обеспечивает высокий уровень безопасности и рациональности использования ресурса.

Какие сооружения используются для обустройства месторождений?

Для достижения большей эффективности на территории добычи нефти должно использоваться определенное оборудование. От правильности расстановки отдельных объектов и технологических узлов зависит успешность деятельности.

Проект требует использования следующих сооружений и оборудования:

• гребенки для распределения воды;
• блок для закачки раствора, имеющего нагнетательное назначение;
• емкости для сбора;
• площадки под мостки инвентаризационного типа;
• трансформаторные подстанции;
• управляющие пункты для насосных станций;
• фундаменты для размещения станков-качалок;
• якоря для установки ремонтного приора;
• блоки, предназначенные для распределения газа и подачи химических соединений;
• трубопроводы промышленного назначения;
• оборудование для совершения замеров;
• площадки, которые необходимы для нагнетательных и эксплуатационных скважин.

Дожимные насосные станции отыгрывают важную роль в функционировании системы добычи нефти. Обустройство кустов нефтяных скважин обычно не обходится без монтажа этого оборудования. Главные узлы устройства отвечают за придание сырью дополнительной энергии, которая способствует быстрой и эффективной транспортировке.

Особенности центральных сборных пунктов

Любой проект учитывает размещение таких пунктов для достижения нормального функционирования куста. Строительство сооружений данного назначения должно позволять осуществлять разделение добываемого сырья на газ, нефть и сточные воды.

Чтобы поддержать нормальную работу станции, очистку стоков проводят до тех пор, пока давление и другие физические показатели не опустятся до необходимого уровня. Неочищенные стоки утилизируют путем их опущения в специально отведенные для этого скважины.

На центральных сборных пунктах проводится первичный учет постигаемого сырья и анализ его содержимого. Тут же осуществляется подготовка нефти, и берутся пробы готового продукта. Работа со сточными водами сводится к полной утилизации, а если имеется возможность – к очищению.

Отделенные от общей массы газы проходит оценку качества и подготовку к дальнейшей транспортировке. Последней стадией работы центрального пункта сбора является подача всех продуктов добычи на главные магистральные трубопроводы.

Разработка куста учитывает сооружение резервуаров для сбора сточных вод и их распределения. Важно соблюдать правила строительства площадок, где будет размещено технологическое оборудование. Рабочие зоны должны быть на 15 см выше уровня земли и иметь бетонное покрытие.

Пункты, где нагревается сырье или размещаются печи, ограждаются бортиками в виде бордюрного камня, земляного вала или сплошной стены.

В любом из этих вариантов ограждение не должно быть меньше 0,5 метров в высоту.

Следует контролировать уровень вибраций и шумового загрязнения от используемого оборудования, чтобы не превышать допустимые санитарные нормы. Современное оборудование позволяет производить обустройство нефтяной скважины и эксплуатацию специальной техники с учетом стандартов и правил. При невозможности использования передовых технологий позаботьтесь о создании:

• установок для подавления шума;
• дистанционного режима управления агрегатами;
• звукоизолирующего для наблюдательных кабин.

Современные комплексные пункты сбора позволяют использовать автономные установки, которые имеют различные модификации для адаптации к любым условиям эксплуатации. Чаще такое решение становится оптимальным для месторождений небольшого размера. Не стоит забывать про аварийные и другие резервуары, которые выполняют функцию хранения и ограничения жидкостей от рабочих зон.

Пересчитанные кусты

Процесс подготовки газа на газовых промыслах

«Сырой» газ от кустов газовых скважин по газопроводам-шлейфам поступает в здание пункта переключающей арматуры (ППА), состоящего из узлов входа шлейфов и пункта распределения метанола. В узлах входа шлейфов происходит выравнивание давления сырого газа и подача в общий коллектор.

Далее сырой газ из ППА направляется на узел подключения дожимной компрессорной станции (ДКС) к УКПГ и поступает в сепараторы установки очистки газа (УОГ), где происходит очистка газа от механических примесей и капельной жидкости.

От дожимной компрессорной станции сырой газ через узел подключения ДКС к УКПГпоступает на установку подготовки газа (УПГ) и направляется в абсорберы. В абсорберах газ подвергается процессу гликолевой осушки раствором регенерированного диэтиленгликоля концентрацией 97,5-99,5%, который поглощает влагу из потоков газа.

Далее осушенный газ охлаждается для исключения растепления многолетнемерзлых грунтов и повышения надежности газопровода. Охлаждение в зимний период может быть обеспечено АВО газа, а в теплый период – АВО в сочетании с турбодетандерными агрегатами.

Осушенный газ после охлаждения направляется на установку отключающих кранов (УОК), и поступает в магистральный газопровод для последующей транспортировки к потребителям.

Процесс подготовки газа на газоконденсатных промыслах

Пластовый газ от кустов скважин по газопроводам-шлейфам поступает во входные линии здания переключающей арматуры (ЗПА). Входные линии ЗПА обеспечивают подачу сырого газа из шлейфов в общий коллектор, от которого осуществляется разводка на несколько технологических линий, транспортирующих газ в цех первичной сепарации.

Газожидкостный поток поступает в горизонтальный пробкоуловитель (ПУ), в котором за счет специальных насадок и действия силы тяжести происходит выравнивание потока и отделение от него капельной влаги, механических примесей и жидкостных пробок.

Частично очищенный от капельной влаги и жидкости пластовый газ направляется в первичный сепаратор для более тонкой очистки газа от механических примесей и капельной жидкости и далее в цех подготовки газа (ЦПГ).

ЦПГ обеспечивает разделение газа пластового (газоконденсатной смеси) на – газ сухой и конденсат газа нестабильный. Принцип действия установки заключается в том, что газожидкостный поток проходит последовательно несколько ступеней разделения, отличающихся условиями (температурой, давлением). Параметры разделения в каждой ступени обеспечивают максимальную конденсацию и выделение жидкой фазы из газового потока.

Из цеха первичной сепарации газ транспортируется на площадку аппаратов воздушного охлаждения, где в зимний период производится охлаждение газа в воздушных холодильниках (ВХ), а в летний период – ВХ с турбодетандерными агрегатами. Необходимость охлаждения газового потока связана с тем, что понижение температуры позволяет конденсировать (выделять) капельную жидкость, распределенную в газовом потоке. При этом, чем глубже охлаждение, тем больше количество жидкости выделится из потока газа.

После охлаждения поток газа подается в блок промежуточного сепаратора для выделения жидкости и далее в блок низкотемпературного сепаратора, где происходит дальнейшее понижение температуры газового потока клапаном-регулятором при помощи дроссельного эффекта.

В низкотемпературном сепараторе при помощи специальных сепарационных и фильтрующих элементов за счет действия центробежных сил происходит максимальное отделение капельной жидкости от газа и окончательная очистка. После низкотемпературного сепаратора газ поступает в узел замера (УЗГ).

После замера потоки газа из технологических линий ЦПГ объединяются в газосборном коллекторе и транспортируются в здание аварийных кранов, и далее в магистральный газопровод к потребителям.

Резервуары

Для УПН куста нефтяных скважин  необходимо наличие запасов сырья  и место для хранения товарной нефти в следующих объемах:

• сырье – суточный объем, который обрабатывает  УПН;
• товарная нефть –  суточный объем, который способна выдавать УПН;

Также необходимы емкости для хранения сточных и пластовых вод и для приема аварийных сбросов.

Все это обеспечивается, как правило, стандартными стальными резервуарами (например, РВС).

После пропарки и очистки резервуарных емкостей образовавшиеся  парафиновые отложения собираются в специальные  земляные амбары, чья суммарная емкость определяется из расчета годового количества парафиновых отложений.

Свободные доменные имена в зоне рфе:

Новый-Куст, КустОнлайн, Куст-Сервис, КустСервис, КустСтрой, Куст-Онлайн, Куст-Строй, КустМаркет, Куст-Новый, Куст-24, Куст-Центр, КустДом, Куст24, КустЦентр, Куст-Дом, Куст-Маркет

Состав оборудования куста скважин

Куст скважин — это совокупность скважин, устья которых находятся на близком расстоянии друг от друга и располагаются на ограниченном общем основании.

Под куст скважин отводится площадка искусственного или естественного участка территории, на которой располагаются их устья, служебные помещения, необходимое технологическое оборудование, инженерные коммуникации. В состав куста может входить несколько десятков скважин. В состав куста скважин, как правило, входят:

• Технологические нефтегазопроводы.
• Емкость-сборник.
• Приустьевые площадки нагнетательных и добывающих скважин.
• Площадки, на которых осуществляется ремонт оборудования.
• Замерные установки.
• Трансформаторные станции и подстанции.
• Блоки, осуществляющие подачу ингибиторов и реагентов.
• Фундаменты для станков-качалок.
• Блоки распределения газа и воды.
• Станция управления электрическими центробежными насосами и штанговыми глубинными насосами.
• Блоки для закачки воды.

Способы бурения нефти

Процесс обустройства скважин в нефтегазовой отрасли является одновременно важным и сложным технологическим процессом. Именно поэтому предприятия данного сектора заблаговременно заказывают оборудование для бурения в нашей компании, которое отличается своей функциональностью и большой степенью надёжности.

Однако перед тем как закупать специализированную технику следует определиться с методикой производства нефтяных скважин. В наши дни довольно востребованы следующие способы бурения скважин: роторное, турбинное и бурение электробуром. Всех их объединяет общий принцип действия, а именно разрушение породы посредством активного долота.

Далее выработанный материал выводится из скважины, подаваемым через заколонное пространство, буровым раствором.

В наши дни наибольшую востребованность получил роторный способ. На него приходится около 90 % объёма всех работ в области бурения скважин. Такое положение дел позволяет всё больше унифицировать нефтяное оборудование для бурения. В последнее время и в нефтяной отрасли нашей страны начинает преобладать данный способ.

При его применении крутящий момент зависит от противодействия породы вращению долота и ряда других инерционных факторов. Следует заметить, что наша компания предлагает буровое нефтяное оборудование для роторного способа обустройства скважин.

Плюсами такого метода являются автономность регулирования в процессе бурения и рост производительности.

Стоит отметить, что в России по-прежнему популярным остаётся турбинный способ бурения скважин. При данном методе долото сцепляется с валом турбины турбобура, двигающегося вокруг своей оси благодаря циркуляции жидкости под высоким давлением.

Стоит отметить, что для производства скважин по такому методу необходимо специализированное оборудование для бурения скважин, поставками которого занимается наша компания. Преимуществом такого способа является гораздо больший крутящий момент, чем в роторном бурении.

Несмотря на это существуют и недостатки, к которым в частности относятся существенные затраты на содержание цехов по обслуживанию турбобуров и невозможность автономного регулирования отдельных функций бурения.

Довольно интересный метод обустройства скважин – бурение электробуром, которое производится посредством трёхфазного двигателя переменного тока. В данном случае напряжение подаётся через кабель, находящийся в колонне бурильных труб.

Буровое оборудование при производстве данного метода несколько иное, поскольку требуется изоляция электродвигателя от бурового раствора и необходимость подвода энергии к двигателю.

К достоинствам такого метода бурения относятся: возможность контроля функционирования электродвигателя с поверхности, отсутствие влияния на характеристики вращения.

Разумеется, специалистами были разработаны и другие способы бурения нефтяных скважин, но пока что особого промышленного применения они так и не нашли.

Установки для проведения замеров

Чаще всего используются замерные установки типа «Биус» и “Спутник”. Их общее количество и местоположение определяются в процессе технико-экономического расчета. Замерные установки, в случае возникновения такой необходимости, могут быть оборудованы блоками закачки реагентов.

После ГЗУ нефтегазовая смесь по промысловым нефтепроводам поступает либо на СП (сборный пункт), либо на ДНС (дожимную насосную станцию) для проведения её подготовки. Сбор, как правило, предусматривает отдельное поступление обводненной нефти и условно-безводного сырья, для чего от каждой ГЗУ тянут  два разных коллектора.

СП бывают следующих типов:

№Полезная информация

1	ЦПС (центральные)
2	ДНС (дожимные насосные станции)
3	КСП (комплексные)

На ЦПС поступающая с ГЗУ  нефть подвергается полному циклу предварительной обработки, который состоит из трехступенчатого разгазирования в сепараторах и из доведения до нужных кондиций упругости насыщенных паров добытой  нефти. Помимо этого, получаемое сырье подвергают обезвоживанию и обессоливанию, с целью получения нужных  товарных кондиций.

Газ, отделенный в сепараторах от нефти,  очищают  от оставшихся капель жидкости и либо утилизируют, либо перерабатывают, либо используют для собственных нужд и нужд прочих потребителей.  На первой и второй ступени газ движется, используя собственное давление, а на конечной ступени его нужно компримировать.

Попутные пластовые воды от сырой нефти отделяют на УПН (установках подготовки нефти), которые, как правило, входят в структуру  ЦПС.

В  УПН есть специальные резервуары, где добытое сырье отстаивается,  трубчатые печи для подогрева  нефтяной эмульсии, а также устройства  обезвоживания и обессоливания сырья. После прохождения УПН  нефть перекачивается в  резервуар для товарной продукции, а затем поступает в магистральную трубопроводную систему.

Если нужные кондиции – не достигнуты, то нефть автоматически идет в специальный сепаратор-делитель, а оттуда – повторно на  УПН.

Устройство подготовки сырой нефти

Техпроцесс и оборудование УПН должны обеспечивать:

• максимально глубокое обезвоживание сырья;
• его кондиционное обессоливание;
• снижение до необходимых значений упругости нефтяных паров;
• приемку некондиционного сырья и его отправку на повторную обработку;
• возможность повторного использования реагента и теплоты дренажной воды с помощью их возврата  в начальную ступень процесса.

Технологический  процесс нефтеподготовки должен отвечать следующим требованиям:

1. сохранение полной герметичности  процесса нефтеподготовки;
2. доведение сырья до требуемых товарных кондиций;
3. обеспечивать  маневренность и гибкость работы УПН;
4. предусматривать возможность высвобождения из процесса используемого оборудования и трубопроводов при авариях и при проведении ремонтных работ;
5. возможность использования в процессе работы тепла скважинной продукции.

Экологические проблемы кустовых площадок

С чем же связаны проблемы загрязнения окружающей среды, возникающие на кустовых площадках? Ответ прост. Кроме отходов бурения, буровых растворов и ГСМ, размещаемых на территории технологических площадок, опасность представляют разливы и утечки нефти, которые происходят из-за повышенных нагрузок на технологические трубопроводы и пропусков в запорной арматуре.

Для предотвращения возникновения аварийных ситуаций необходимо производить гидроизоляцию технологических площадок геомембраной, а также в процессе их эксплуатации проводить ряд важных мероприятий:

• своевременный ремонт и укрепление обвалований на территории и по периметру кустовых площадок;
• поддержание целостности противофильтрационных экранов;
• решение проблемы обезвреживания и утилизации бурового шлама;
• периодическая ревизия технологических трубопроводов и запорной арматуры;
• вывоз загрязненного снега с территории кустовых площадок перед наступлением весенних оттепелей.

Невыполнение природоохранных мероприятий влечет за собой заражение почв, водных объектов, лесных массивов. Если аварийная ситуация все же имеет место, то необходимо проводить очистку водоемов и рекультивацию земель в соответствии с установленными правилами.

Применение геомембраны в качестве гидроизоляционного материала обеспечивает высокий уровень защиты окружающей среды и выводит нефтедобывающее предприятие на новый уровень экологической безопасности.

https://www.youtube.com/watch?v=_D3rd3PB0HU

Компания АНИКОМ является надёжным партнёром с многолетним опытом производства и поставки пленки полиэтиленовой гидроизоляционной светостабилизированной черной(геомембраны) и аппаратов для сварки полотнищ пленки при конструировании противофильтрационного экрана в шламовых амбарах, резервуарах и на технологических площадках кустового основания.