Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА

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.