Введение к работе
Актуальность работы. Диссертационная работа посвящена разработке и оценке эколого-экономической эффективности новых технологических решений при добыче, сборе, подготовке нефти и воды на промыслах РеспубликиБашкортостан.
Перспективы развития нефтяной промышленности определяются не только созданием надежной сырьевой базы, но и совершенствованием технологий разработки нефтяных месторождений, созданием и применением новых технологий в системе добычи, сбора и подготовки нефти и воды.
В настоящее время большинство эксплуатируемых месторождений находятся на поздней стадии разработки, характеризующейся низкими дебитами нефти и высокой обводненностью добываемой продукции. Как следствие, увеличиваются объемы водонефтегазовой смеси, транспортируемой по внутрипромысловым трубопроводам. До недавнего времени, в соответствии с существующей технологией сбора и подготовки нефти, вся продукция скважин транспортировалась до установок предварительного сброса воды (УПС), далее отсепарированная нефть поступала на установки подготовки нефти (УКПН), а отделенная вода через кустовые насосные станции (КНС) закачивалась в продуктивные пласты нефтяного месторождения для поддержания пластового давления (ППД). Так в нефтегазодобывающем управлении (НГДУ) «Чекмагупшефть» объемы закачки отсепарированной воды достигают более 20 млн.м3 в год. Высокая агрессивность попутно-добываемьгх вод приводит к возникновению аварий на трубопроводах (до 800 в год) и как следствие к загрязнению окружающей среды нефтью и высокоминерализованными сероводородосодержащими водами. Кроме того, издержки производства по транспортировке, подготовке нефти и воды довольно значительны.
Целью работы являлось разработка и внедрение новой технологии добычи сбора, подготовки нефти и воды в нефтегазодобывающем управлении «Чекмагупшефть» и других НГДУ АНК «Бапшефть» для повышения эксплуатационной надежности и долговечности оборудования и трубопроводов, уменьшения металлоемкости оборудования УПС, издержек производства по транспортировке, подготовке и утилизации пластовых вод и исследование эколого-экономической эффективности новой технологии по результатам промышленной эксплуатации.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
анализ существующей технологии и оборудования добычи, сбора, подготовки нефти и воды;
разработка и внедрение новых технологических решений, направленных на повышение эксплуатационной надежности и долговечности оборудования и трубопроводов путем исключения контакта водонефтегазовой эмульсии с кислородом воздуха и воды, уменьшения коррозионной агрессивности продукции скважины, увеличения срока службы скважинного оборудования и объемы добываемой нефти до 10% за счет нейтряпи-^ци герорпдорола_при бактерицидной обработке трубопроводов ППД;
РОС НАЦИОНАЛЬЫV* {[
БИБЛИОТЕКА і
-существенное сокращение объема транспортируемой жидкости по внутрипромысловым трубопроводам за счет сброса и утилизации до 90% попутно добываемой воды непосредственно на промыслах с помощью трубных водоотделителей (ТВО), вследствие уменьшения металлоемкости и энергопотребления;
-исследование экологической и экономической эффективности новой технологии добычи, сбора, подготовки нефти и воды по результатам промышленной эксплуатации.
Научная новизна заключается в разработке новых высокоэффективных ресурсосберегающих технологических решений для систем добьгаи, сбора, подготовки нефти и воды, позволяющие уменьшить антропогенную нагрузку на окружающую среду и повысить качество подготовки воды для систем ППД.
Научные положения, разработанные в диссертации:
Разработан трубный водоотделитель (ТВО) для предварительного сброса попутно-добываемых вод в систему ППД.
По разработанной программе и методике проведены экспериментальные исследования волновых процессов в гидросистемах ТВО и их влияние на скорость коррозии материала трубных водоотделителей.
Разработана математическая модель гидравлического удара в системах сбора, ППД и нефтяного выхода из ТВО без стабилизатора и со стабилизатором давления.
Предложена методика расчета конструктивных параметров стабилизатора давления.
Проведены экспериментальные исследования волновых процессов в гидросистемах ТВО со стабилизаторами давления.
Установлены зависимости между эффективностью гашения волновых процессов в гидросистемах ТВО и основными проектными характеристиками стабилизаторов давления.
Проведены исследования эффективности применения бактерицидов для подавления сульфатовосстанавливающих бактерий.
Разработан способ нейтрализации сероводорода в скважине, включающий подготовку композиции нейтрализатора сероводорода и подачу ее в скважину.
Проведено эколого-экономическое сравнение существующей технологии добычи, сбора, подготовки нефти и воды и новой технологии по результатам многолетней промышленной эксплуатации.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается за счет использования современных измерительной аппаратуры и методов обработки экспериментальных данных, математических методов в области гидро- и волновой механики, а также подтверждается полученными практическими результатами.
Практическое значение работы состоит в том, что предложенная технология позволяет в значительной мере исключить чрезвычайные ситуации, связанные с авариями трубопроводов и оборудования систем добьгаи, сбора и подготовки нефти, повысить качество подготавливаемой для товарных парков нефти, уменьшить эксплуатационные затраты на транспортировку, подготовку
и утилизацию попутно-добываемых вод, повысить качество их подготовки, сократить парк резервуаров отстойников и насосных агрегатов.
Разработанная технология может быть успешно применена на всех месторождениях нефти, находящихся в поздней стадии разработки.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции «Экологизация современного экономического развития. Сущность, проблемы, перспективы» (г. Уфа, 1999 г.), Международной конференции по производству и применению химических реактивов и раегентов «Реактив - 99» «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» (г. Уфа, 1999 г.), Международной конференции «Надежность и качество в промышленности, энергетике и на транспорте» (г. Самара, 1999 г.) и Научно-практической конференции «Повышение эффективности разработки нефтяных месторождений Республики Башкортостан» (г. Уфа, 2002г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, из них 4 патента РФ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, списка литературы включающего 65 наименований. Текст изложен на 125 страницах, включает 23 рисунка и 16 таблиц,
