СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА Российский патент 2014 года по МПК E21B43/34 

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для более полного использования попутного нефтяного газа на площадках сепарации нефти и погашения факелов на промыслах.

Известен способ утилизации попутно добываемых нефтяного газа и пластовой воды (патент РФ №2317408, E21B 43/16, опубл. 20.02.2008), заключающийся в том, что продукцию скважины направляют на сепаратор, в котором ее разделяют на малообводненную нефть с остаточным газом, воду и газ, затем воду и газ в смеси направляют на прием, по меньшей мере, одного насоса-компрессора и закачивают водогазовую смесь в нагнетательную скважину или скважины, при этом перед закачкой водогазовой смеси в нагнетательную скважину или скважины на выходе из насоса-компрессора диспергируют водогазовую смесь с получением мелкодисперсной водогазовой смеси с газосодержанием от 10 до 30 об.% при давлении 15 МПа и выше.

Известен способ добычи нефти (патент РФ №2190757, Е21 В43/00, опубл. 10.10.2000), включающий предварительное бурение на нефтяной залежи по меньшей мере двух взаимодействующих скважин и эксплуатацию одной в качестве добывающей, а другой - нагнетательной, при этом на добывающей скважине устанавливают сепаратор для отделения попутного газа от извлекаемой из пласта нефти, а на нагнетательной скважине монтируют поршневой насос со смесительным устройством кавитационного типа, при этом к насосу подводят водовод, а к смесительному устройству газовую линию от указанного сепаратора, а при работе добывающей скважины весь попутный газ с помощью поршневого насоса со смесительным устройством преобразуют в стабильную водогазовую дисперсию с размером пузырьков газа от 1 до 10 мкм, соотношением объемов воды и газа в пределах от 1: 1 до 1: 10 соответственно и давлением от 100 до 300 атм, а полученную водогазовую дисперсию подают в пласт залежи через нагнетательную скважину.

Недостатком аналогов является то, что способы позволяют закачать в пласт только часть попутного нефтяного газа, поскольку в отводимой из сепаратора нефти содержится еще большое количество растворенного газа.

Известен способ утилизации попутного нефтяного газа на дожимных насосных станциях с использованием жидкостно-газового эжектора (Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский А.В. Определение основных параметров насосно-эжекторной установки для компримирования нефтяного газа. // Нефтяное хозяйство. - М. - 1979. - №11, с.41-43). В качестве рабочей жидкости для эжектора используется жидкость, отбираемая насосом из сепаратора. В приемную камеру эжектора подается утилизируемый газ, который в смеси с жидкостью нагнетается в сепаратор для разделения. Далее жидкость вновь направляется на прием насоса, а газ из сепаратора направляется в сепаратор следующей ступени, откуда отводится потребителю.

Недостаток аналога состоит в необходимости сооружения дополнительного автономного блока утилизации газа на площадке дожимной насосной станции или установки предварительного сброса воды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому относится способ утилизации попутного нефтяного газа (патент РФ №2418946, E21B 43/34, опубл. 20.05.2011), согласно которому блок утилизации газа совмещен с технологической схемой ступенчатой сепарации газа. Отсепарированный газ низкого давления второй ступени сепарации направляют на прием жидкостно-газового эжектора. В рабочее сопло эжектора подают часть подтоварной воды высокого давления, отбираемой с выкидной линии кустовой насосной станции. Далее водогазовая смесь с выкида эжектора подается в приемную линию сепаратора первой ступени сепарации. Способ позволяет погасить факел и направить газ низкого давления вместе с основным объемом газа первой ступени сепарации потребителю или на переработку.

Способ обладает недостатком, состоящим в ухудшении условий сепарации газа на первой ступени сепарации и последующего сброса пластовой воды в отстойниках. Поступающая в приемную линию сепаратора высокоэмульгированная в эжекторе водогазовая смесь нарушает режим сепарации нефти от газа за счет дополнительного турбулентного перемешивания и эмульгирования водогазонефтяной смеси в аппарате. В итоге существенно снижается качество сепарации и уменьшается количество отсепарированного газа на первой ступени сепарации.

Задачей изобретения является обеспечение санитарных норм безопасности окружающей среды в районе расположения центрального пункта подготовки нефти и сохранение ценных углеродов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности сепарации газа от нефти на первой ступени сепарации.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе использования попутного нефтяного газа, включающем утилизацию газа низкого давления второй ступени сепарации его подачей на прием жидкостно-газового эжектора и компримирования частью объема сбрасываемой подтоварной воды высокого давления, отбираемой с выкида кустовой насосной станции и направляемой в рабочее сопло эжектора, согласно изобретению водогазовую смесь с выкида эжектора направляют в верхнюю часть отстойника для предварительного сброса пластовой воды, а газовую полость этого отстойника сообщают с газовой полостью сепаратора первой ступени сепарации.

На рисунке показана принципиальная схема осуществления способа.

Пример конкретной реализации способа

Принципиальная схема осуществления способа включает линию 1 поступления продукции скважин в виде газоводонефтяной смеси в сепаратор 2 первой ступени сепаратора, линию 3 отвода газа из газосепаратора 2 и отстойника 4 для предварительного сброса пластовой воды, линию 5 для подачи нефти с остаточным содержанием воды на установку 6 глубокого обезвоживания и обессоливания нефти, линию 7 поступления нефти на сепаратор 8 второй ступени сепарации низкого давления, линию 9 отбора газа низкого давления из сепаратора 8 на прием жидкостно-газового эжектора 10. Кроме того, схема включает линии 11 и 12 отвода воды из отстойника 4 и установки 6 глубокого обезвоживания и обессоливания нефти, насос 13 для нагнетания подтоварной воды в систему поддержания пластового давления (ППД) по линии 14, а также в рабочее сопло жидкостно-газового эжектора 10, линию 15 подачи водогазовой смеси из эжектора 10 в отстойник 4. Схема также включает линию 16 для отвода водонефтяной смеси с остаточным содержанием газа из сепаратора 2 в отстойник 4, линию 17 отбора нефти с насосом 18 внешней ее откачки потребителю, а также аварийную линию 19 для сброса газа на факел. На рисунке также условно показаны задвижки, расположенные на соответствующих линиях.

Продукция нефтяных скважин в виде газоводонефтяной смеси по линии 1 поступает в сепаратор 2 первой ступени сепарации. Отсепарированный газ из сепаратора 2 по линии 3 отводится потребителю, в частности на газоперерабатывающий завод, коммунальные нужды или др. Водонефтяная смесь с остаточным содержанием газа по линии 16 отводится в отстойник 4 предварительного сброса пластовой воды. Дополнительно выделившийся из нефти газ из аппарата 4 также поступает в газовую линию 3. Нефть с остаточным количеством воды и растворенного газа по линии 5 поступает в установку 6 глубокого обезвоживания и обессоливания. Отстоявшийся в аппарате 4 основной объем воды сбрасывается по линии 11 на прием кустовой насосной установки 13, которая под высоким давлением нагнетает подтоварную воду в систему ППД по линии 14. Часть объема этой воды по линии 15 отводится в рабочее сопло жидкостно-газового эжектора 10. В приемную камеру эжектора по линии 9 поступает газ низкого давления из сепаратора 8 второй ступени сепарации. В этот сепаратор для окончательной сепарации от газа из установки 6 обезвоженная и обессоленная нефть поступает по линии 7. Далее нефть из сепаратора 8 по линии 17 направляется на прием насоса 18 и откачивается потребителю.

Поступающий по линии 9 в приемную камеру эжектора 10 газ низкого давления компримируется и вместе с водой нагнетается в верхнюю часть отстойника 4 предварительного сброса пластовой воды. Отделившийся в отстойнике из водогазовой смеси после эжектора газ вместе с дополнительно выделившимся из нефти газом (после сепаратора 2) поступает в газовую линию 3.

Отделившаяся вода из установки 6 глубокого обезвоживания и обессоливания нефти по линиям 12 и 11 также поступает на прием кустовой насосной станции 13 и нагнетается в систему ППД.

Отведенный из сепаратора 8 второй ступени сепарации газ низкого давления, таким образом, смешивается с основным объемом сепарируемого газа и направляется по назначению. Благодаря этому гасится факел, в котором обычно сжигается газ второй (2-й) ступени сепарации.

Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить эффективности сепарации газа от нефти за счет увеличения количества отсепарированного газа на первой ступени сепарации и обеспечить санитарные нормы безопасности окружающей среды в районе расположения центрального пункта подготовки нефти и сохранение ценных углеродов.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для более полного использования попутного нефтяного газа на площадках сепарации нефти и погашения факелов на промыслах. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности сепарации газа от нефти на первой ступени сепарации. Способ включает утилизацию газа низкого давления второй ступени сепарации его подачей на прием жидкостно-газового эжектора и компримирования частью объема сбрасываемой подтоварной воды высокого давления, отбираемой с выкида кустовой насосной станции и направляемой в рабочее сопло эжектора. При этом водогазовую смесь с выкида эжектора направляют в верхнюю часть отстойника для предварительного сброса пластовой воды, а газовую полость этого отстойника сообщают с газовой полостью сепаратора первой ступени сепарации. 1 ил.

Способ использования попутного нефтяного газа, включающий утилизацию газа низкого давления второй ступени сепарации его подачей на прием жидкостно-газового эжектора и компримирования частью объема сбрасываемой подтоварной воды высокого давления, отбираемой с выкида кустовой насосной станции и направляемой в рабочее сопло эжектора, отличающийся тем, что водогазовую смесь с выкида эжектора направляют в верхнюю часть отстойника для предварительного сброса пластовой воды, а газовую полость этого отстойника сообщают с газовой полостью сепаратора первой ступени сепарации.