Сбор и подготовка газа и нефти

Промысловый сбор и подготовка нефти и газа как начальный этап обработки сырья имеет существенное значение в промышленности всего ТЭК.

Ознакомиться и обсудить векторы развития нефтедобывающей отрасли и стать непосредственным участником ключевых событий возможно на выставке «Нефтегаз».

Особенности сбора и подготовки нефти и газа

Из нефтяных и газовых скважин добываются не чистые продукты, а их эмульсия, в которой присутствуют пластовая вода, попутный газ и различные твердые примеси: песок, цемент, горные породы, окалина.

По мере того как проводится сбор и подготовка нефти, газа и воды, меняются их характеристики:

1. Пластовая нефть – сложная смесь жидких и газообразных углеводородов из нефтеносного пласта. Под действием температуры и давления она может распадаться на жидкую и газовую фазы.


2. Сырая нефть – углерод и водород, смешанные в форме битума, жидкости или природного газа. Залегает в осадочных и сланцевых горных породах.


3. Товарная нефть. Уже готовый к транспортировке, подготовленный, обезвоженный и дегазированный продукт.

Перед направлением в нефтепровод в целях экономии средств и повышения эффективности производства сырье подвергают специализированной подготовке, для того чтобы обессолить, обезводить, провести дегазацию и отфильтровать твердые частицы.

Системы сбора и подготовки нефти и природного газа

После поднятия пластового сырья на поверхность его направляют в системы сбора и подготовки нефти и газа. Их вид и тип зависят от проекта обустройства месторождения, разработанного специалистами.

Системы, целью создания которых является сбор и подготовка нефти и газа, представляют собой сложный комплекс нефтепромышленного оборудования: трубопроводов, технического оснащения для управления, измерительных установок, сепараторов и резервуаров.

Сбор и подготовка газа и нефти может осуществляться с помощью следующих видов систем:

1. Самотечная двухтрубная система, осуществляющая сбор нефти и газа. Разделяет продукцию скважин при невысоком давлении. Газ передается компрессорам, а нефть, смешанная с водой, собирается в резервуарах. Хотя самотечное движение эмульсии уменьшает затраты на электроэнергию и перемещение, она имеет несколько недостатков: небольшая скорость движения запарафинивает трубопроводы, что понижает коэффициент пропускания жидкости, а негерметичность резервуаров увеличивает потерю углеводородов до 3%. На сегодняшний день такие системы остались исключительно на старых месторождениях.


2. Высоконапорная однотрубная система сбора. Возможна для осуществления только в пластах с высоким показателем давления. Совместно транспортирует нефтяные эмульсии на расстояние в несколько десятков километров при помощи высоких устьевых давлений. Сбор и подготовка газа на месторождении с применением такой системы становится необязательной и позволяет провести все комплексные операции централизованно. Это очень выгодно, так как не только позволяет сэкономить на строительстве насосных и компрессорных станций (ведь утилизация попутного газа производится в самом начале разработки пласта), но и концентрирует технологическое оборудование для удобства переработки. Однако большое число циклов нагружения и разгрузки трубопровода негативно сказывается на их состоянии, работе сепараторов и контрольно-измерительных приборов.


3. Напорная система сбора. Отличается однотрубным транспортом сырья на участковые сепарационные установки, которые могут располагаться на расстоянии 7 км от месторождения, и последующим транспортом нефтегазовой эмульсии в однофазном состоянии до ЦСП на расстояния более чем 100 км. Использование такой системы сбора и подготовки газа также позволяет, кроме концентрации производственных мощностей и снижения затрат на постройку дополнительных станций и перекачку, увеличить пропускную способность транспортной системы. Это происходит в связи со снижением вязкости энергоресурса. Недостатком такой системы можно назвать необходимость использования отработанной пластовой воды для поддержания давления на месторождении, а ее обратная транспортировка занимает определенное количество ресурсов.

Сегодня благодаря развитию технологий появилась возможность избежать всех недостатков той или иной системы.

Сбор и подготовка газа и газового конденсата на промыслах осуществляется различными способами:

• линейным;
• кольцевым;
• групповым.

Определяют выбор схемы, по которой будет проведен сбор газа на промысле, ориентируясь на различные факторы:

• геологические и геофизические характеристики нефтеносного пласта;


• состав и свойства сырья, извлекаемого из скважин;


• метод, при помощи которого газ и газовый конденсат будет подготовлен к транспортировке;


• характер конечной продукции;


• промысловую подготовку нефти и газа.

Сбор, подготовка и транспортировка газа и нефти – комплексная задача, требующая многих структурных элементов и узлов, полностью зависящая от качества техники. Магистральные трубопроводы не предназначены для транспортировки необработанных нефтяных и газовых эмульсий.

Транспортировка пластовой воды не увеличивает доход и сама она усиливает коррозию, а совместное течение нефти, газа и воды приводит к потере давления.

Промысловая подготовка нефти включает в себя такие этапы:

1. Дегазация – проводится в сепараторах для отделения газа от нефти. От количества ступеней сепарации зависит объем извлечения дегазированного продукта из одного и того же количества пластовой эмульсии. Обычно достаточно провести очистку два-три раза.


2. Обезвоживание – осуществляется различными методами: или гравитационным холодным разделением в действии поля центробежных сил или под термическим термохимическим, электрическим воздействием.


3. Обессоливание путем смешения обезвоженной нефти с пресной водой и повторение этой операции с вновь полученной эмульсией. В связи с тем, что даже после проведения дегидратации некоторое количество воды, содержащей раствор солей, все равно продолжает содержаться в нефти. При смешении с пресной водой соли распределяются по всему ее объему, и, следовательно, их средняя концентрация в воде уменьшается.


4. Стабилизация – отделение от нефтепродукта легких фракций бензина, пропана и бутана для снижения показателя потерь нефти при ее дальнейшей транспортировке.

После того как был осуществлен сбор газа на месторождении, в нем все еще находятся примеси твердых частиц, воды, углеводородов и в некоторых случаях сероводорода.

Перед транспортировкой и использованием продукту требуется очистка:

1. От механических примесей. Чтобы не повредить трубопровод, проводится аффинирование методом или «мокрого» улавливания пыли, используемым в масляных пылеуловителях, или «сухого» отделения, характерным для циклонных пылеуловителей.


2. От пластовой воды. Для того чтобы избежать коррозии и образования гидратов в трубопроводах. Может осуществляться методами охлаждения, абсорбции и адсорбции.


3. От сероводорода. Ядовитая примесь совместно с влагой способна образовывать растворы сернистой и серной кислот, резко увеличивающих скорость коррозии труб, арматуры и оборудования. Может проводиться как методом адсорбции с использованием гидрата окиси железа и активированного угля, так и с использованием абсорбента, который вступает в химическую реакцию с сероводородом, забирая продукт реакции с собой. Очищенный газ при такой схеме в конце проходит через скрубберную установку для улавливания капель абсорбента.


4. От углекислого газа. Чтобы не дать понизиться температуре сгорания газа и воспрепятствовать коррозии оборудования. Чаще всего очистка газа от СО2 проводится в то же время, что и фильтрация от сероводорода.

Особенности механизма добычи и подготовки нефти или газа

Практика показывает, что механизм добычи и подготовки газа становится сегодня объектом немалого интереса – и механизмы добычи нефти также не остаются в стороне. А так как эти вещества часто сопутствуют друг другу, имеет смысл рассматривать их в комплексе, равно как и механизмы их добычи.

Нефтяные и газовые скважины поставляют смесь следующих веществ:

• Нефти, газа,


• Механических примесей в виде цементной крошки и прочего,


• Воды.

Все эти материалы собираются из скважин, которые могут быть рассредоточенными на больших территориях, и в дальнейшем их необходимо переработать, чтобы получить весьма востребованные вещества – товарную нефть и нефтяной газ. Кроме того, необходимо выделить из этих субстанций сточную и пластовую воду, которую можно бы было вернуть обратно в пласт, откуда происходит добыча.

На сегодняшний день механизм добычи и подготовки газа или нефти рассматривается как единый процесс, состоящий из целой системы алгоритмов, а выполняются же все эти работы посредством использования трубопроводов, длина которых может исчисляться километрами, специализированного блочного оборудования, работающего в автоматическом режиме, а также различных агрегатов и автоматов, которые входят в состав системы и позволяют выполнять одно действие из алгоритма добычи и подготовки за другим.

В целом же такая система должна обеспечивать выполнение следующего ряда аспектов – защиту от утерь, которые могут наступить при транспортировке из-за испарения или улетучивания, надежность работы в рамках каждого из звеньев, защиту окружающей среды от тех рисков, которые создают нефтепродукты, достойные технические и экономические показатели эксплуатации в целом.

Как правило, на промысле все ценные материалы собираются в трубы, по которым и выполняется их транспортировка, первичный конечный этап которой находится в пункте сбора. Транспортировка обеспечивается напором, который обуславливается как давлением от насосов, так и естественным давлением от устьев скважин, из которых производится добыча. Те трубопроводы, непосредственно по которым выполняется сбор нефти изначального характера от скважин, именуют сборными коллекторами, и для них присуще линейное давление.

В целом механизм добычи и подготовки газа и нефти может предполагать различные схемы, и выбор конкретного варианта здесь диктуется целым рядом факторов, среди которых стоит отметить и систему разработки конкретного месторождения, и присущий местности климат, и объемы, а также способы добычи материалов, и свойства пластовых жидкостей. При этом специалисты вполне могут выполнить полную герметизацию всей системы, чтобы избежать потерь, отдельно определить дебит каждой из скважин, обеспечить транспортировку за счет давления от устья на максимально дальнее расстояние, смешать нефть из разных пластов, а также при необходимости подогреть материал, что важно для обеспечения транспортировки высокопарафинистой нефти, к примеру.

Если рассматривать системы такого типа, то необходимо отметить, что в рамках нефтяных месторождений применяют обычно варианты в одну трубу, в рамках которых материал направляется на установку для замера группового типа и замеряется по объемам, а затем ее направляют на ЦПС в газонасыщенном состоянии.

Однако и двухтрубные варианты тоже применимы, и тогда нефть после ГЗУ направляется на дожимную станцию, где выполняется сепарация первой ступени – газ отделяется от нефти. Именно такие системы наиболее часто применяются на крупных месторождениях. А еще существуют системы раздельного сбора обводненных и безводных скважин, и системы раздельного сбора для скважин, где не стоит допускать смешения материалов из разных слоев.

Современные технологии сбора и подготовки газа и нефти на выставке

Добыча, транспортировка, сбор и хранение нефти и газа будут широко обсуждаться на международной выставке «Нефтегаз», организованной ЦВК «Экспоцентр» в Москве.

Изучение специфических вопросов данного направления, оборудования и технологий – это узкопрофессиональная задача, которая проще всего решается в профессиональной среде, где всегда можно найти много полезной информации.

Попасть в такую среду сегодня совсем не сложно, ведь профильные мероприятия, такие как выставки, которые проходят в ЦВК «Экспоцентр», открывают для этого наилучшие возможности. В рамках этих выставок можно наладить профессиональные связи и найти немало полезных людей, клиентов и партнеров, изучить новое оборудование и технологии, представить собственные решения и не только.

Кроме форума с ведущими специалистами и представителями крупнейших компаний нефтепромышленности участники смогут посетить выставку, на которой будут представлены разработки и технологии лидеров топливно-энергетического комплекса.

Ведущее событие отрасли, имеющее историческое значение, уже который год собирает участников из разных стран для формирования вектора развития ТЭК и нефтепромышленности на ближайшее будущее.

А посетить выставку (например ежегодную выставку «Нефтегаз»), вовсе не сложно – для этого можно просто заказать билет через интернет.

Если хотите больше узнать о современных технологиях нефтегазовой отрасли, в том числе о добыче и подготовке газа и нефти, приходите на выставку «Нефтегаз».

Механизм добычи и подготовки газа нефти
Установки комплексной подготовки газа