Выбор и расчет оборудования для депарафинизации нефтяных скважин в условиях НГДУ "ЛН"

Выбор и расчет оборудования для депарафинизации нефтяных скважин в условиях НГДУ "ЛН"

Разработаны методические основы оценки технологической нагрузки, проведено ранжирование территории по антропогенному воздействию на природу. В основу экологических программ были заложены результаты систематических исследований. В них обоснована и сформулирована постановка задачи, состоящей из следующих концепций:

свести до минимума вредное воздействие сопутствующих нефтедобыче процессов нарушения экологии;

добиться управляемости производственных процессов, чреватых экологически негативными последствиями; проводить регенерационные мероприятия, и, по максимуму, восстановить

среду нашего обитания до того состояния, которое было характерно для начала разработки нефтяных месторождений.

На территории НГДУ "ЛН" находится много населенных пунктов: города, деревни, рабочие поселки. Вокруг населенных пунктов устанавливаются санитарно-защитные зоны.

Многие из промысловых сооружений расположены в санитарно-защитных зонах населенных пунктов, родников и ручьев. Эти объекты являются потенциальными загрязнителями атмосферы, почв, грунтовых и подземных пресных вод при возможных авариях и разгерметизации. При бурении, добыче, сборе и транспортировке нефти имеет место загрязнение почв и грунтов. Основные площади замазученных земель располагаются обычно вдоль водопроводов, часто вдоль ряда скважин.

Все отходы предприятий по добыче нефти оказывают отрицательные воздействия на объекты окружающей среды и представляют угрозу здоровью населения, проживающего в нефтедобывающих районах. Поэтому на промысловых объектах необходимо более эффективно осуществлять технологические, санитарно-технические и организационные мероприятия по контролю за состоянием окружающей среды. Все эти мероприятия позволяют с наименьшим вредом для окружающей среды добывать и транспортировать нефть, быстро и без осложнений устранять причины и последствия загрязнения. В НГДУ "ЛН" осуществляются работы, направленные на улучшение экологической обстановки на территории деятельности предприятия.

5.2 Охрана атмосферного воздуха

За последние 5 лет выбросы в атмосферу загрязняющих веществ сократились с 22000 тонн до 4500 тонн в год. Это было достигнуто благодаря проводимой определенной работой в этом направлении в НГДУ.

Была проведена реконструкция канализационного хозяйства, на ЛОС и ГТП было ликвидировано 12 накопителей. Пущена в работу установка улавливания легких фракций УЛФ, что позволяет ежемесячно улавливать 500-550 тонн нефти.

Подготовка сточной воды переведена на УКНП на герметизированную систему.

Топливно-энергетический комплекс является основным загрязнителем атмосферного воздуха, на долю которого приходится 87% или 66 000 тонн вредных веществ в год.

По сравнению с 1999 годом валовые выбросы снизились на 21,3%

Таблица 15

Количество источников и объемы выбросов, поступающих в атмосферу от промышленных предприятий.

Сокращение выбросов достигнуто за счет уменьшения количества источников выбросов и ввода установок улова легких фракций углеводородов в НГДУ ЛН.

С целью уменьшения воздействия автотранспорта на окружающую среду необходимо:

- осуществить вынос крупных автотранспортных предприятий за черту города;

- наладить производство неэтилированного бензина;

применять нейтрализаторы для выхлопных газов и присадки к моторному топливу;

активизировать перевод автомашин на газовое топливо.

5.3 Охрана вод

Систематические наблюдения за состоянием поверхностных водоемов в нефтедобывающих районах юго-западной республики Татарстан были начаты ТатНИПИнефть в 1969 году. Осуществляются силами химико-аналитических лабораторий УПТЖ и НГДУ. С1991 года к этой работе были привлечены ТГРУ и КГУ. Под наблюдением находятся все реки и малые речки Лениногорского района. В пробах речной воды ежемесячно (НГДУ) и ежеквартально (УПТЖ) определяют содержание нефти (плавающей и эмульгированной), хлоридов, сульфатов, а так же рН, жесткость, общую минерализацию, потребность в кислороде БПК5, тип и концентрацию ПАВ, нитраты и другие.

В настоящее время на территории нефтепромыслов под наблюдением лаборатории охраны природы находятся 14 речек (ежедневно) и 69 родников (ежеквартально).

Благодаря проведенным в очагах загрязнения подземных вод комплексным эколого-гидрологическим исследованиям, источники загрязнения подземных вод в основном известны.

Разработаны мероприятия и методы предотвращения этих загрязнений.

5.4 Охрана земель

В результате упорядочения и более продуманного размещения сооружений, применение кустового и горизонтального бурения скважин значительно сократится отвод земель под нефтяные объекты. Так в начале 90-х годов под сооружениями и коммуникациями АО «Татнефть» находилось более 55 тыс. га, а в настоящее время –34 тыс. га, хотя фонд пробуренных скважин за этот период возрос в 1,3 раза.

Наряду с сокращением отвода земель за счет применения новых технологий бурения и разработки месторождений, нефтяникам уделяется большое внимание сохранения плодородия почв. В среднем сегодня возвращается прежним пользователям на 1500 га сельхоз. угодий АО «Татнефть».

Длительное время, нередко десятилетиями, хранились в открытых амбарах т.н. нефтешламы, оставшиеся в наследство от прошлого. Для утилизация создано совместное предприятие. Более полумиллиона тонн нефтешламов уже переработаны по технологии, разработанной учеными «ТатНИПИнефть», предприятием «Татойлгаз» совместно с Германией. Эта работа продолжается, а для предотвращения дальнейшего накопления шламов, загрязняющих природную среду, разработана технология без амбарного бурения с использованием передвижных буровых установок.

Из года в год в НГДУ «ЛН» уменьшаются площади нарушенных земель.

Это достигнуто за счет уменьшения аварийности на трубопроводах, а так же большой положительный эффект оказала остановка бригад ПРС, КРС и строительных организаций на период весенней распутицы. Кроме того, большая часть бригад ПРС в НГДУ «ЛН» переведены на колесный ход, что резко позволило уменьшить порчу земель.

Продолжаются работы по охране недр и окружающей среды:

а) Исследование и наращивание цемента за кондуктором;

б) Исследование и герметизация колонн;

в) Физическая ликвидация скважин в санитарно-защитных зонах населенных пунктов рек и ручьев, а так же в зонах питания родников.

5.5 Охрана труда и техника безопасности при удалении АСПО

При эксплуатации скважин для удаления АСПО применяется паропередвижная установка, при её работе должны выполняться следующие правила безопасности:

- паропередвижная установка (ППУ) на скважине устанавливается от устья на расстоянии не менее 25 метров с наветренной стороны так чтобы обеспечивался обзор для машиниста ППУ;

- обвязка выполняется бесшовными стальными трубами, испытанными на пробное давление Рпр=1,5Рраб;

- при пропаривании арматуры скважин, оборудования и трубопроводов, в которых ожидается повышение давления необходимо установить обратный клапан (непосредственно у установки или на любом стыке магистральных труб);

- на арматуре скважины, подвергаемой пропарке, необходимо предусматривать специальный патрубок с вентилем или задвижкой для подсоединения паропроводов от ППУ;

- при пропарке арматуры скважины, оборудования и трубопроводов надо знать максимальное рабочее давление, допускаемое для данного типа арматуры и не превышать его;

- для подачи пара в насосно - компрессорные трубы, уложенные на мостках, паропровод должен быть оборудован специальным наконечником, который должен соединятся к трубе на резьбе или накидным приспособлением на муфту.

Концы труб должны быть уложены со стороны устья в одной плоскости;

- пропарку с использованием шланга с наконечником, закреплённым на деревянном держаке, производить только наружных поверхностей труб, шланг и другого технологического оборудования;

- подача пара в пропарочные трубы должна быть постепенной до выхода пара из противоположного конца трубы, во избежание появления пробок;

- пуск пара производить только по сигналу с места присоединения паропроводов и после удаления людей на безопасное расстояние;

- пропарка штанг от замазученности и парафина производится с помощью шланга с наконечником, которые закреплены на деревянном держаке длинной не менее 1,5 м;

- очистка от парафина и замазученности насосов, арматурной площадки, отогрев территории от замазученности в зимнее время, разогрев парафина в амбарах, емкостях и колодцах, отогрев замерзшего грунта на территории скважины для заворота штопоров производиться с помощью шланга наконечником на конце закрепленных на держаке длинной 1,5-2,5 метра;

- очистка и пропарка от замазученности станка- качалки машинист производит с помощью шланга с наконечником прикреплённых к деревянному держаку длинной не менее 2,5 метра. В случае невозможности пропарки балансира из-за высоты, то бригада КРС устанавливает стеллажи или подготавливает лестницу с которой производится пропарка оборудования находящееся на высоте.

При подъёме на высоту свыше 1,5 метра необходимо применять предохранительный пояс от падения;

- разработка паропроводов производится после снижения давления пара до атмосферного и охлаждения труб;

- замазученность и парафин оставшийся на территории скважин и баз необходимо убирать.

При использовании удаления АСПО химическими методами необходимо соблюдать особые меры предосторожности и технику безопасности.

Среди химических реагентов, используемых для борьбы с АСПО, имеются токсичные, взрывоопасные, с низкой температурой вспышки. Поэтому при работе с такими реагентами должны соблюдаться особые меры предосторожности.

На территории (или в помещении) для хранения и применения газового бензина запрещается обращаться с открытым огнем; искусственное освещение должно быть выполнено во взрывобезопасном исполнении.

Ремонтные работы на резервуарах, сосудах должны производиться инструментами, не дающими при ударе искру. Технологическое оборудование и коммуникации для транспортирования газового бензина должны быть заземлены.

Запрещается перекачивание газового бензина при помощи сжатого воздуха. Содержание паров газового бензина в воздухе рабочей зоны должно составлять не более 300мг/м3.

При разливе бензина облитые части машины должны быть насухо протерты, а пролитый на пол или на землю бензин – засыпан песком. Последний необходимо собрать в отдельную тару и вывезти из территории или помещения. Указанные работы должны производиться в фильтрующем противогазе марки А (коробка коричневого цвета).

Сосуды, смесители, коммуникации, насосные агрегаты должны быть герметичны.

Помещение должно быть снабжено общеобменной механической вентиляцией согласно действующим нормам.

При работе с газовым бензином применяют индивидуальные средства защиты: противогаз и спецодежду.

Запрещается использовать газовый бензин для мытья рук и чистки одежды.

Рабочие места должны быть оборудованы источником острого пара, песком, пенным или углекислотными огнетушителями, кошмой, асбестовой тканью.

Аналогичные меры предосторожности должны соблюдаться и при использовании других углеводородных растворителей.

6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

6.1 Технико-экономическая оценка методов борьбы с АСПО по НГДУ “ ЛН”

Анализ затрат на борьбу с АСПО в НГДУ «ЛН” показал, что наиболее экономичными из механических методов являются внедрение штанг с центраторами - депарафинизаторами НГДУ «ЛН” в комплекте с плавающими скребками центраторами завода “Радиоприбор” и штанг с наплавленными скребками центраторами производства НГДУ «ИрН”.

В НГДУ «ЛН” используется сочетание различных методов борьбы с АСПО. Применение комбинации методов затрудняет экономические расчеты и приводит к увеличению затрат. Так, применение дополнительных мероприятий на фонде скважин, оборудованных остеклованными НКТ и НКТ с полимерным покрытием DPS БМЗ, привело к удорожанию методов в 2,7 и более раза, оборудованных штангами с наплавленными центраторами-депарафинизаторами НГДУ «ЛН” и с плавающими скребками центраторами завода “Радиоприбор” в сочетании с остеклованными НКТ - в 3,2 раза.

Анализ затрат, применяемых в НГДУ «ЛН” методов борьбы с АСПО, приведен в таблице 16

Таблица 16

Оценка фактических затрат на борьбу с асфальто-смолопарафиновыми отложениями в НГДУ «ЛН” в ценах 2002 года

В 2002 году произошло уменьшение количества ремонтов по причине АСПО в подземном оборудовании на 6,9 % по сравнению с предыдущим годом. Тенденция снижения этого показателя наблюдается с 1999 года. В тоже время общее количество ремонтов на девонском фонде в 2002 году увеличилось на 36,1%.

Все ремонты по причине запарафинивания были проведены на фонде скважин, эксплуатируемом УШГН. По методам борьбы с АСПО, применяемым на скважинах, ремонты распределились следующим образом:

- 45 ремонтов (55,6 % от общего количества ремонтов по причине АСПО) проведено на скважинах, оборудованных остеклованными НКТ (показатель ремонтов);

- 0,140),- 26 ремонтов (32,1 %) проведено на скважинах, оборудованных штангами с наплавленными центраторами депарафинизаторами НГДУ «ЛН” в сочетании с остеклованными НКТ (показатель ремонтов - 1,115);

- 3 ремонта (3,7 %) проведено на скважинах, оборудованных штангами со скребками- центраторами НГДУ «ИрН” (показатель ремонтов - 1,115);

- 8 ремонтов (9,9 %) проведено на скважинах, на которых основным или дополнительным методом борьбы с АСПО являются промывки (показатель ремонтов - 0.016);

7 ремонтов (9,9 %) произведено на скважинах, на которых в качестве основного или дополнительного метода борьбы с АСПО применялись магнитные депарафинизаторы (показатель ремонтов - 0,517).

6.2 Организация профилактических работ на нефтепромысла и службе ПРС по борьбе с АСПО

Для борьбы с АСПО в НГДУ «ЛН” ежегодно разрабатываются организационно - технологические мероприятия, направленные на внедрение технических средств, а также предусматривается комплекс работ по контролю за работой парафинящего фонда скважин. Такие мероприятия на 2001 год включают в себя следующие направления

Технические мероприятия

Запуск установки по наплавке центраторов на штанги.

Изготовление скребков центраторов и наплавка их на штанги.

Внедрение скребков центраторов.

Оборудование скважин лифтами с остеклованным покрытием.

Оборудование скважин НКТ с полимерным покрытием.

Проведение шаблонирования НКТ.

Обработка скважин нефте - дистиллятной смесью.

Организационные мероприятия

Разработка мероприятий по каждой скважине.

Учет экономических затрат по каждой скважине.

Ежемесячный контроль за выполнение мероприятий по борьбе с АСПО.

Осуществление постоянного контроля за технологией внедрения центраторов на скважинах.

Обмен опыта специалистов на родственных предприятиях.

Работа по предупреждению отложений от АСПО ведется непосредственно в бригадах по добыче нефти под руководством технологических служб. Технологические службы обеспечивают разработку графиков промывок скважин от запарафинивания и осуществляют контроль за их выполнением. Этой группой также ведется постоянный анализ работы скважин, осложненных АСПО и осуществляется выполнение намеченных мероприятий.

В таблице № 17 приведен график обработки НДС на 2001 год по ЦДН и Г № 1.

Таблица № 17

Выбор периодичности обработок скважин от отложений АСПО нефте-дистиллятной смесью и промывкой горячей нефтью производится на основе анализа запарафинивания по практическим результатам обработки каждой скважины.

Так, например, в скважинах № 1828а, 1828д, 1938д промывка производится один раз в год, других скважинах промывки производятся два раза в год.

В таблице №18 приведены мероприятия, разработанные по борьбе с АСПО на примере группы скважин ЦДН и Г № 1

Таблица № 18

Рекомендации по скважинам основываются исходя из минимальных затрат на эксплуатацию осложненных АСПО.

6.3 Анализ выхода из строя глубинно-насосного оборудования за 2000 – 2001 г.г

Таблица № 19

Сравнительная таблица причин выхода в ремонт ШГН

Анализ причины простоев скважин, по данным таблицы № 19 отмечаем, что из числа общих простоев которые составляют 1096 часов приходится на простои связанные с отложением АСПО. Сокращение 96 часов которые составляют эти простои позволяет получить дополнительную добытую нефть.

Числом сокращения простоев скважин свазаны с ростом МРП. МРП по сравнению с 2000 годом уменьшился на 39 суток, это говорит о старении фонда скважин показателем простоев является число простоев общих скважин в год так в 2001 году составил 2,83 часа/скв, что увеличило количество их по сравнению с 2000 годом на 0,27 часа /скв.

Рассматривая показатели в целом по НГДУ и ЦДНГ №1 следует сказать, что на первом промысле проводиться большая работа по снижению простоев, в том числе по снижению простоев по парафину. Если число простоев по ЦДНГ№1 составляют 0,84 час/скв, от в НГДУ”ЛН” - 2,83

ВЦДНГ№1 за 2000 - 2001 год проводятся следующие мероприятия :

- промывка скважин нефтедистиллятной смесью ;

- внедрение скребков центраторов ;

- применение стеклопластиковых штанг ;

- применение различных ингибиторов против парафиноотложений.

Все эти мероприятия и позволили резко сократить количество простоев по сравнению с НГДУ”ЛН”.

6.4 Мероприятия направленные на борьбу с АСПО в НГДУ “ ЛН”

В НГДУ “ Лениногорскнефть” на 621 скважине, оборудованной УШГН, что составляет 95,2 % осложненного фонда. применяются механические, химические, тепловые и физические методы борьбы с АСПО, а также их комбинации, причем комбинациями различных методов охвачено более 75 % фонда скважин.

Применение методов борьбы с АСПО на скважинах представлено в таблице 20

Таблица 20

Применение методов борьбы с АСПО на скважинах, оборудованных УШГН

6.5 Расчет экономической эффективности от внедрения и заправки дозаторов

Дозаторы предназначены для подачи водонерастворимых ингибиторов на прием штангового насоса.

Эксплуатационные затраты до внедрения:

ЭксЗ1 = Спр×ппр + СПРС×пПРС = 14277×3,6 + 40800×1,3 = 104437 руб.

где Спр – стоимость 1 промывки,

ппр – количество промывок,

СПРС – стоимость 1 ПРС, пПРС – количество подземных ремонтов.

Эксплуатационные затраты после внедрения

ЭЗ2 = Спр×ппр + СПРС×пПРС = 14277×1,6 + 40800×0,5 = 43243 руб.

Экономия за счет внедрения дозаторов

Э = ЭксЗ1- ЭксЗ2 = 104437 – 43243 = 61194 руб.

Дополнительные затраты на осуществление мероприятия

ДЗ = (Сд + Рхр×Сз)n = (793 + 0,2×8000)×13 = 31109 руб.

где Сд – стоимость 1 дозатора, Рхр – расход химического реагента на заправку 1 дозатора, Сз – стоимость 1т реагента, n- количество дозаторов.

Экономическая эффективность от внедрения дозаторов

Эф = Э – ДЗ = 61194 – 31109 = 30085 руб.

Таблица 21

Технико-экономические показатели

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На современном этапе разработки Западно - Лениногорской площади, характеризующейся снижением темпов отбора жидкости, падением пластового давления, увеличением обводнённости продукции, вопросы поддержания эксплуатационного фонда скважины в работоспособном состоянии имеют большое актуальное значение. Одной из мер по повышению работоспособности скважин - является борьба с запарафиниванием.

В дипломном проекте рассмотрены способы и методы борьбы с АСПО, применяемые в ОАО «Татнефть” и НГДУ «ЛН”, применяемая техника и оборудование. Каждый из рассматриваемых методов и способов борьбы с АСПО имеет свои положительные и отрицательные стороны. Главной целью дипломного проекта было предложить технику и оборудование для наиболее экономичных из них.

Проанализировав затраты на осуществление всех применяемых методов борьбы с АСПО можно сделать следующие выводы:

- рекомендации для того или иного метода борьбы с АСПО должны осуществляться индивидуально для каждой конкретной скважины, используя сведения о её эксплуатации и анализируя затраты на ведение профилактических работ по АСПО;

- приоритетным направлением в борьбе с АСПО в НГДУ «ЛН» должно быть применение наиболее экономичных методов, не требующих больших материальных и трудовых затрат.

Из всех рассмотренных в дипломном проекте методов и способов борьбы с АСПО более широкое распространение получил метод использования НКТ с защитным покрытием - гранулированным стеклом. Длительный опыт эксплуатации таких труб даёт хорошие результаты, особенно на скважинах, эксплуатируемых электропогружными установками.

На сегодняшний день такими НКТ оборудованы около 80 % фонда скважин, осложненных АСПО.

Недостатком этого метода является то, что в процессе длительной эксплуатации при подземных ремонтах целостность остеклованного покрытия нарушается, в результате чего создаются дополнительные “очаги” отложения парафина и поэтому возникает необходимость в применении дополнительных методов борьбы с АСПО.

При обводнённости продукции более 80 % , где отложения парафина уже не так значительны, возможно, применение остеклованных НКТ без применения других методов. В среднем затраты от внедрения на 1 скважину составляют 7133 руб.

Тепловые методы борьбы с АСПО:

- промывка скважин горячей нефтью с использованием АДП и ППУ дают хорошие результаты, но применение этого метода без комбинирования с другими с другими методами неприемлемо из-за больших затрат. Стоимость одной промывки горячей нефтью составляет 14,1 тыс. руб.

Обработка скважин нефтедистиллятной смесью (НДС) не дает хорошего эффекта без сочетания с другими методами борьбы с АСПО, затраты на промывки скважин с использованием НДС в среднем составляют 14,5 тыс. руб. в год на одну скважину. За счет внедрения центраторов - депарафинизаторов количество промывок скважин нефтедистиллятной смесью ежегодно сокращается, и в 2002 году количество их по сравнению с 2001 г уменьшилось.

Наиболее эффективен химический метод предотвращения отложения парафина с применением ингибиторов в сочетании с промывкой нефтедистилятной смесью.

Обработка скважин ингибитором имеет сравнительно небольшую стоимость - 2393 руб.

Анализ результатов обработки скважин химическими реагентами против парафиноотложений показал, что после применения ингибиторов межочистной период работы скважин увеличивается в 3 раза и более.

ЛИТЕРАТУРА

1.       Акульшин А.И. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин М. : Недра 1989

2.       Амиров А.Д. Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин М. : Недра 1979

3.       Багранов Р.А. Буровые машины и комплексы. М. : Недра 1984

4.       Гайдуков В.П. Технические расчеты при эксплуатации нефтяных скважин. М. : Недра. 1986

5.       Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. Под редакцией Ш. К. Гиматутдинова М. : Недра 1983

6.       Ибрагимов Г.З. Технология добычи нефти и газа. М. : МГОУ. 1992

7.       Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. Л.: Машиностроение, 1981

8.       Молчанов Г.П., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. М. : Недра. 1984

9.       Муравьев В.М. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин М. : Недра 1978

10.   Попова Г.Н., Алексеев С.Ю. Машиностроительное черчение. Справочник. Л. : Машиностроение, 1986

11.   Фаниев Р.Д. Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений М. : Гостоптехиздат 1958.

12.   Шкляр Ю. В., Островская Э. Н.: Проектирование химических аппаратов с механическими перемешивающими устройствами: Учебно – справочное пособие по курсовому проектированию; Казан. Гос. Технол. Ун-т. Казань, 1998.

13.   Юрчук А.М. Расчеты в добыче нефти М. : Недра 1974

14.   Материалы по Западно - Лениногорской площади

15.   Краткая характеристика ингибитора парафиноотложений ТНПХ- 1

16.   Журнал «Нефть России»

17.   Журнал «Нефтяное хозяйство»

Страницы: 1, 2, 3