CC BY
91
Ф. Ф. Хамидуллина, Р. Ф. Хамидуллин
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОРМАТИВОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ НЕФТИ НА КИЯИКСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ ООО «НПФ-ИДЖАТ»
Ключевые слова: нефть, сточные воды, газовый фактор, технологические потери, нормативы.
В научно-исследовательской фирме ООО «НПФ-Иджат» в разработке находится Кияикское месторождение, расположенное на территории Республики Удмуртия. Выполнены расчеты и разработаны нормативы технологических потерь нефти по видам источников на объектах Кияикского месторождения.
Keywords: oil, brine water, gas factor, technological factor, standards.
In scientific research firm «NPF-Idzhat» LTD in development there is the Kiyaikskoe oil field located in the territory of the Udmurt Republic. Calculations were executed and standards of technological losses of oil for the types of sources on the objects of Kiyaikskoe field were developed.
1. Технологическая схема добычи, сбора и транспорта нефти на объектах Кияикского месторождения ООО «НПФ-Иджат»
Технологические схемы сбора и транспорта продукции скважин Кияикского месторождения, расположенного на территории Удмуртской Республики и находящегося в составе «Научно-Производственной Фирмы Иджат», приведены на рисунке 1 и рисунке 2 [1].
^ І аз на свсч^расссіташія
скважины №1209 поступает на сборный пункт. На сборном пункте имеются две горизонтальные емкости (отстойники) объемом по 75 м3 каждая. Продукция скважин вначале поступает в два отстойника, работающие последовательно (Рис.1). Отделившаяся от нефти пластовая вода из этих отстойников поступает в горизонтальную емкость объемом 50 м3 (Рис.2.). Отделившийся от нефти газ из этих отстойников через конденсатосборник направляется на свечу рассеивания.
---------------------1
і
4 !
1
ш
V = 75 м3
і--------------------------------1
V = 75 м3
Вола
-х--------------г
Ноли ■-----><♦-
В емкость для воды
ТУ
■ъ
я
Нефть на узел приема
Рис. 1 - Принципиальная технологическая схема сбора и транспорта продукции скважин на Кияикском месторождении: 1 - скважина 1209, 2 - расходомер учета нефти, 3 - отстойник (V = 75 м3, 1 шт.), 4 - буферная емкость (V = 75 м3, 1 шт.), 5 - автоцистерна для перевозки нефти на базу сбора нефти в г. Альметьевске
Вода ш отстойников 1
Газ из отстоГіников
• • [X ЙЕН OO-f-------------+■---------
'------XI----------*
\ .
V - 50 м3 j L<^- , - ^ О 1 L 3
Емкость для воды
I
Вода на ППД
Рис. 2 - Принципиальная технологическая схема утилизации нефтяного газа и сточных вод на Кияикском месторождении ООО «НПФ-Иджат»: 1 - узел конденсатосборника, 2 - свеча рассеивания, 3 - емкость для воды (V = 50 м3), 4 - насос нефтяной, 5 - автоцистерна для перевозки сточной воды в систему ППД
Продукция скважин с обводненностью 52 % Нефть из этих отстойников с остаточным
масс. и газосодержанием 11 м3/т из эксплуатационной содержанием воды около 5 % мас. в автоцистернах
транспортируется узел приема нефти на Базе ООО «НПФ Иджат» (г. Альметьевск, Татарстан).
Сточные воды с содержанием нефти в виде капель в количестве 50 мг/дм из емкости объемом 50 м в автоцистернах 5 транспортируется на объекты системы поддержания пластового давления (ППД).
Из анализа технологических схем сбора продукции скважин видно, что они содержат следующие объекты-источники потерь нефти:
- сборный пункт (потери нефти от уноса капельной нефти потоком газа, потери нефти от уноса нефти сточными водами);
- автоцистерны (потери нефти от испарения при наливно-сливных операциях).
Исходные данные для расчета технологических потерь нефти на Кияикском месторождении приведены в табл.1. Физикохимические свойства продукции скважин Кияикского месторождения ООО «НПФ-Иджат» приведены в табл.2.
Таблица 1 - Исходные данные для расчета технологических потерь нефти
Месторождение Добыча нефти, т/год Газовый фактор, м3/т Ресурсы газа, гыс.м3/год Обводнен- ность нефти, % масс. Количество воды, м3/сут Кол-во скв., шт.
Кияикское 6080,0 11,0 66,880 52,0 3161,6 1
Таблица 2 - Физико-химические свойства
продукции скважин Кияикского месторождения ООО «НПФ-Иджат»
Месторож- дение Сырая нефть
Компоненты
Плотность кг/м3, при 20° С Вязкость при 20° С, мПа-с Обводненность, % масс. Парафины, % масс. Асфаль-тены, % масс. Смолы, % масс. Общая сера, % масс. Механические примеси, % масс.
Кияикское 897,0 50,83 52,0 3,03 6,01 29,43 2,07 не определялись
2. Исследование технологических потерь нефти на сборном пункте Кияикского месторождения
Потери нефти на сборном пункте складываются из следующих составляющих:
- унос капельной нефти потоком газа из отстойников;
- унос капельной нефти сточными водами.
При разделении продукции скважин на отдельные фазы, как правило, потоком газа из отстойников уносится капельная нефть. Унос увеличивается с перегрузкой аппаратов по жидкости и связанным с ней явлением диспергирования.
Формулы для расчета Формулы для выполнения расчетов технологических потерь нефти приняты из методики [2].
Потери пленочной нефти от уноса газом (ПУГ) рассчитываются по содержанию капельной нефти в потоке газа и величинам газовых факторов по формуле:
ПУГ = р Г 10 % масс. (1)
где р- удельное содержание нефти в газовом потоке,
г/м3;
Г - газовый фактор нефти, м /т.
Потери нефти от уноса сточными водами (ПУВ) на сборном пункте (СП), УПСВ
рассчитываются по следующей формуле:
Пу
(2)
где р - удельное содержание нефти в сточной воде,
мг/дм3;
Ов - объем сбрасываемой из аппаратов сточной воды, м3/сут;
Сн - масса нефти в аппаратах, подверженной отстою на СП, т/сут.
Потери нефти от испарения из автоцистерны при наливе (ПНц) рассчитываются согласно методических указаний по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, утвержденных ПО «Татнефть» (г. Казань, 1992 г.) по формуле:
ПНЦ - Чн ■
р<
® • Рп(0) • кн • К3 • К4-10-3 (3) р
где ПНЦ - выбросы углеводородов от испарения при наливе в автоцистерны, т/год;
УН - объем наливаемой нефти, м3/год;
КН - коэффициент, учитывающий условия налива в цистерну (0,56);
Р з(38) - давление насыщенных паров нефти по ГОСТ 175б-2000 (при 1=38 °С не более 200 мм.рт.ст.);
Ра - давление газового пространства в
автоцистернах принимается равным атмосферному давлению (760 мм.рт.ст);
рп(0) - плотность паров нефти в газовом пространстве автоцистерны при нормальных условиях (не более
1,6 кг/м3);
К3 - коэффициент, учитывающий влияние
климатических условий на испарение (1,18);
К4 - коэффициент, приводящий значения давления и плотности насыщенных паров нефти к средней температуре газового пространства автоцистерны за соответствующий период года (0,877).
Потери нефти при сливе из автоцистерны определяется по формуле из методики:
п _ п . к , т/год (4)
МСЦ _ 1 'нц ''СЛ ’ н у '
где КСЛ - поправочный коэффициент (0,12).
Масса потерянной нефти рассчитывается по формуле:
М_ тП/100%, т/год (5)
где т - количество добытой нефти, т/год;
П (Пуг, Пув) - потери нефти, % масс.
Суммарные технологически потери нефти от испарения рассчитываются по формуле:
Писп - Пнц + Псц, т/год Расчеты
(6)
Потери капельной нефти из отстойников от уноса газом рассчитывались по формулам (1) и (5) [1, 2]: 3 Отстойник 3 (Ч - 75 м )
Газовый фактор - 11 м3/т.
Пуг - 0,1 ■ 11 ■ 0,0001 - 0,00011 % масс. Муг - 6080,0 0,00011/ 100 % - 0,0067 т/год.
Отстойник 4 (//= 75 м )
Газовый фактор - 3 м3/т.
Пуг = 0,1 ■ 3 ■ 0,0001=0,00003 % масс.
Муг = 6080,0 0,00003 / 100 % = 0,0018 т/год.
Потери нефти от уноса потоком газа из отстойников на сборном пункте составят:
0,00011 + 0,00003 = 0,00014 % масс.
или 0,0067 + 0,0018 = 0,0085 т/год.
Отстойник (У= 50 м )
Количество пластовой воды, поступающей на очистные сооружения на сборном пункте, составит: 95 % от общего количества в продукции скважин или
3161,6 95/100 % = 3003,5 м3/год = 8,23 м3/сут.
Унос нефти со сточными водами рассчитывались по формулам (2) и (5):
ПУВ _
50 • 8,23-10' 16,66
_ 0,0025% масс.
Мув = 6080,0 0,0025 / 100 % = 0,152 т/год. Таким образом, суммарные технологические потери нефти на участках сборного пункта составляют:
П = 0,00014 + 0,0025 = 0,00264 % масс.
М = 0,0085 + 0,152 = 0,1605 т/год.
3. Исследование технологических потерь нефти от испарения из автоцистерны
Количество нефти составляет:
6080,0 т/год / 0,897 т/м3= 6778,15 м3/год.
3
Плотность нефти - 0,897 т/м .
Потери нефти от испарения в автоцистернах при наливно-сливных операциях рассчитывались по формулам (3), (4) и (6):
6778,15 • 151-1,6 • 0,56 • 1,18 • 0,877 • 10“г
760
- _ 1,248 т/год
ПСЦ _ 1,248 • 0,12 _ 0,1498 т/год П = 1,248 + 0,1498 = 1,398 т/год.
Потери нефти при наливно-сливных операциях в автоцистернах на Кияикском месторождении составят: 1,398 т/год или 0,023 % масс. от количества перевозимой нефти.
Структура-нормативы технологических потерь нефти на объектах ООО «НПФ-Иджат» приведена в табл.3.
Структура-нормативы технологических потерь нефти по видам на объектах ООО «НПФ-Иджат» приведена в табл.4
Установлено существенное влияние технологических потерь нефти на рациональный учет количества добываемой нефти.
Таблица 3 - Структура-нормативы
технологических потерь нефти на объектах ООО «НПФ-Иджат»
№ п/п Объекты Потери нефти
% масс. т/год
1 Сборный пункт (потери с потоком газа и сточными водами) 0,00264 0,1605
2 Автоцистерны (потери от испарения) 0,023 1,398
Суммарные потери нефти 0,02564 1,5585
Таблица 4 - Структура-нормативы
технологических потерь нефти по видам на объектах ООО «НПФ-Иджат»
№ п/п Виды потерь Потери нефти
% масс. т/год
1 Унос капельной нефти потоком газа из отстойников на СП 0,00014 0,0085
2 Унос нефти сточными водами из отстойников на СП 0,0025 0,152
3 Испарение нефти из автоцистерны 0,023 1,398
4 Суммарные потери 0,02564 1,5585
4. Мероприятия для уменьшения технологических потерь нефти на объектах ООО «НПФ-Иджат»
К основным мероприятиям по сокращению технологических потерь нефти относятся:
- увеличение времени пребывания газожидкостной системы в отстойниках на сборном пункте позволит достичь более четкого разделения системы «газ-жидкость» на газовую и жидкую фазы, в результате чего значительно сократится капельный унос нефти потоком газа из отстойников на свечу рассеивания;
- исключение перевозки продукции скважин в автоцистернах.
Литература
1. Хамидуллин Ф.Ф. Исследование и выполнение технологических расчетов нормативов потерь нефти на объектах ООО «НПФ-Иджат». / Ф.Ф.Хамидуллин, А.А.Газизов, Ф.Ф.Хамидуллина // Отчет. - Казань. -ООО «НПФ-Иджат». - 2011. - С. 8-22.
2. Хамидуллина Ф.Ф. Методика выполнения расчетов технологических потерь нефти / Ф.Ф. Хамидуллина, Р.Ф. Хамидуллин / «Вестник КГТУ» - 2011. -№ 18. - С. 260.
© Ф. Ф. Хамидуллина - асп. каф. химической технологии переработки нефти и газа КНИТУ, [email protected]; Р. Ф. Хамидуллин - д-р техн. наук, проф. той же кафедры.
