С изменением показателей разработки месторождения происходит также и изменения условий эксплуатации системы сбора и подготовки скважинной продукции. Кроме того, в связи с постоянным изменением объемов отбора жидкости и состава пластовых флюидов требуется постоянный мониторинг и анализ эффективности системы подготовки и сбора скважинной продукции. Основной задачей постоянного мониторинга и анализа эффективности системы подготовки и сбора скважинной продукции является постоянное поддержание высокого уровня эффективности работы системы в целом. В статье автор рассматривает решение по оптимизации системы сбора и подготовки скважинной продукции за счет перераспределения потоков между существующими объектами на примере Самотлорского месторождения.
Ключевые слова: Западная Сибирь, Самотлорское месторождение, дожимная насосная станция, кустовая насосная станция, сбор и подготовка, скважинная продукция, оптимизация, промысловые нефтепроводы, напорные нефтепроводы, трубопроводный транспорт.
Основной задачей постоянного мониторинга и анализа эффективности системы подготовки и сбора скважинной продукции является постоянное поддержание высокого уровня эффективности работы системы в целом. На основе данных получаемых в результате анализа технологических показателей формируются программы по реализации проектов оптимизации работы объектов ППН и ППД. Основной целью таких программ является:
— формирование оптимальной инфраструктуры сбора и подготовки нефти;
— снижение операционных затрат;
— оптимизация численности;
— сокращение объектов с красными барьерами и рисками;
— снижение рисков по аварийности в связи с сокращением объектов инфраструктуры;
— сокращение затрат на обслуживание инфраструктуры и последующей реконструкции.
Основными осложняющими факторами оптимизации инфраструктуры и повышения эффективности производства являются:
— Высокая обводненность продукции;
— Более 45 % расходов OPEX на электроэнергию;
— Недостаточный уровень наработки насосно-компресорного оборудования на отказ;
— Высокая аварийность на трубопроводах;
— Высокий износ Основных фондов;
— Сложные климатические условия.
Рассмотрим на примере Самотлорского месторождения один из основных вариантов оптимизации системы сбора скважинной продукции за счет перераспределения потоков между существующими объектами.
Разработка Самотлорского месторождения ведется с 1969 года. Большие размеры площадей нефтеносности объектов и, как следствие, длительность процесса их изучения и освоения, обусловили определенную стадийность в проектировании и трансформацию начальных систем разработки, что характерно для всех крупных месторождений.
Характерная особенность Самотлорского месторождения является укрупнение и централизации систем сбора и подготовки скважинной продукции. Так на промысле наблюдается высокая концентрация производственных мощностей, с созданием крупных площадок по подготовке нефти с единичной мощностью по жидкости до 120000 м3/сутки.
На месторождении на пиковых значениях объемов добываемой нефти функционировало 28 объектов подготовки нефти, включая ДНС, КСП, ЦТП. Перечень площадочных объектов подготовки нефти в пределах Самотлорского лицензионного участка приведен в таблице 1.
Таблица 1
Перечень площадочных объектов подготовки нефти в пределах Самотлорского лицензионного участка
|
ДНС |
КСП |
ЦТП |
Объекты ликвидации (консервации) |
|
4, 39, 1, 28, 19, 27, ДНС «М» 13, 26, 32, 24; УПСВ-1 |
5, 21, 3, 9, 23, 6, 10, 11, 16 14 |
НЦТП, БЦТП |
ДНС 2, ДНС 17, ДНС 22, ДНС 33, ДНС 34, УПСВ-31. |
Система ППД Самотлорского месторождения представлена 31 действующим объектом. Газосборная система Самотлорского месторождения представлена 17 вакуумными компрессорными станциями, а так же 8 установками дополнительной сепарации (УДС). Нумерация ВКС соответствует номерам площадок КСП и ДНС на территории которых они расположены. Площадочные объекты системы ППД и газосборной системы в пределах Самотлорского лицензионного участка представлены в таблице 2.
Таблица 2
Площадочные объекты системы ППД и газосборной системы в пределах Самотлорского лицензионного участка
|
Объекты ППД |
Газовые объекты |
Объекты ликвидации (консервации) |
|
КНС-1Е, КНС-19, КНС-1, КНС-2, КНС-28, КНС-4Р, КНС-5, КНС-39, КНС-21, КНС-9, КНС-41, КНС-3Б, КНС-27, КНС-ЦТП, КНС-6, КНС-12, КНС-26, КНС-8, КНС-25, КНС-7, КНС-11, КНС 16, КНС 29, КНС 13, КНС-23, КНС-36, КНС-2, КНС-24, КНС-14, КНС-УПСВ-1, КНС-32. |
УДС-1, УДС-2, УДС-3, УДС-4, УДС-14, ПСО-6, ПСО-11, ПСО-16, ВКС-3, ВКС-4, ВКС-9, ВКС-19, ВКС-5, ВКС-39,ВКС-28, ВКС-6, ВКС-10, ВКС-11, ВКС-13, ВКС-16, ВКС-26, ВКС - 23, ВКС-32, ВКС-24, ВКС-14. |
ВКС-ЦТП, ВКС-Мыхпай, КНС-17, КНС-22, КНС 18, КНС-4, КНС-3, КНС-5р, КНС-33, КНС-17. |
С переходом Самотлорского месторождения на позднюю стадию разработки, характеризующейся форсированным отбором жидкости и интенсивным ростом обводненности продукции скважин произошло и изменение условий эксплуатации системы сбора и подготовки скважинной продукции. Данные изменения вызвали необходимость выработки оптимизационного решения для повышения эффективности работы системы в целом.
Так по объектам ППН и ППД с 2010 г. по 2012 г. была выполнена реконструкция системы сбора и подготовки продукции скважин. Целью реконструкции является вывод изношенного оборудования из эксплуатации и оптимизация объектов подготовки продукции. В рамках процесса была разработана программа по оптимизации инфраструктуры в зависимости от загруженности объектов добычи, сбора, подготовки и перекачки нефти, а также поддержания пластового давления (Таблица 3.).
Таблица 3
Программа оптимизации объектов подготовки скважинной продукции Самотлорского месторождения
|
Проект перевода жидкости |
Объект |
Год ввода объекта в эксплуатацию |
Проектная загрузка по жидкости, т/сут |
Фактическая загрузка по жидкости до мероприятия, т/сут |
Год остановки объекта и вывода в консервацию |
|||
|
до |
до (%) |
после |
после (%) |
|||||
|
ДНС-33 → КСП-23 |
ДНС-33 |
1990 |
30 000 |
16 400 |
55 % |
29653 |
92 % |
2010 |
|
КСП-23 |
1985 |
40 000 |
15 860 |
40 % |
||||
|
КНС-4 → КНС-4Р |
КНС-4 |
1984 |
0 |
0 |
0 % |
41 100 |
100 % |
2010 |
|
КНС-4Р |
1984 |
48 000 |
41 100 |
86 % |
||||
|
КНС-3 → КНС-3Б |
КНС-3 |
1981 |
30 240 |
15 800 |
52 % |
57 800 |
100 % |
2011 |
|
КНС-3Б |
1994 |
87 840 |
42 000 |
48 % |
||||
|
КНС-5P → КНС-5 |
КНС-5P |
1973 |
36 000 |
21 600 |
60 % |
47 100 |
100 % |
2011 |
|
КНС-5 |
1973 |
32 640 |
25 500 |
78 % |
||||
|
КНС-33 → КНС-23 |
КНС-33 |
1986 |
19 974 |
8 238 |
41 % |
19 604 |
44 % |
2011 |
|
КНС-23 |
1985 |
44 640 |
11 366 |
25 % |
||||
|
КНС-1Е |
1978 |
30 240 |
13 173 |
44 % |
||||
|
ДНС-22 → КСП-21 КНС-22 → КНС-21 |
ДНС-22 |
1988 |
30 000 |
11 172 |
37 % |
43 267 |
83 % |
2012 |
|
КСП-21 |
1978 |
57 600 |
36 395 |
63 % |
||||
|
КНС-22 |
1982 |
21 600 |
10 354 |
48 % |
43 354 |
100 % |
2012 |
|
|
КНС-21 |
1978 |
59 760 |
33 000 |
55 % |
||||
|
ДНС 17 → КСП-9 КНС-17 → КНС-9 |
ДНС-17 |
1989 |
30 000 |
15 200 |
51 % |
77 870 |
74 % |
2012 |
|
КСП-9 |
1973 |
105 000 |
62 670 |
60 % |
||||
|
КНС-17 |
1971 |
28 800 |
13 650 |
47 % |
70 520 |
94 % |
2012 |
|
|
КНС-9 |
1975 |
75 120 |
56 870 |
76 % |
||||
Примечание: красным цветом выделены объекты, переведённые в консервацию в процессе реинжиниринга.
Основной задачей программы является сокращение неэффективно используемых мощностей. Оптимизация заключается в перераспределение потоков скважиной продукции в зависимости от загруженности объектов добычи, подготовки и перекачки нефти, а так же объектов системы поддержания пластового давления, объединение объектов инфраструктуры. Программа включала остановку 6 объектов ППД и 3 объектов подготовки и перекачки нефти. Как видно из таблицы 3 при выводе из эксплуатации ДНС 17 поток скважинной продукции перенаправлен на КСП 9, с ДНС 22 на КСП 21, с ДНС 33 на КСП 23. После перераспределения потоков жидкости между объектами ППН загрузка по оборудованию приблизилась к проектным значениям. По КСП 9 загрузка увеличилась до 74 % относительно проектных мощностей по КСП 21 и КСП 23 увеличение составило 83 % и 92 % соответственно.
По объектам ППД были достигнуты аналогичные результаты, так при переводе потока подтоварной воды с КНС 4 на КНС 4Р, с КНС 3 на КНС 3Б, с КНС 5Р на КНС 5, с КНС 22 на КНС 21 загрузку увеличилась до 100 %. При остановке КНС 33, объем подтоварной воды был перераспределен на два объекта КНС 23 и КНС 1Е, по это причине загрузка увеличилась только до 44 %. По КНС 9 так же удалось существенно увеличить загрузку до 94 % от проектных мощностей.
Метод оптимизации системы сбора и подготовки скважинной продукции месторождения за счет перераспределения потоков между существующими объектами имеет ряд преимуществ, а именно:
— Остановка неэффективных объектов ППН и ППД;
— Повышений эффективности работы существующих объектов ППН и ППД, работающего с низким КПД;
— Сокращение затрат операционных затрат на обслуживание не загруженной инфраструктуры при выводе ее из эксплуатации;
— Сокращение металлоемкости системы сбора и подготовки скважинной продукции;
— Оптимизация численности обслуживающего персонала, сокращение фонда оплаты труда;
— Высвобождение не используемого оборудования, его перераспределение, реализация;
— Сокращение технологические потери нефти;
— Повышение энергоэффективности объектов ППН и ППД;
Таким образом на примере оптимизации системы сбора и подготовки скважинной продукции Самотлорского месторождения за счет перераспределения потоков между существующими объектами очевидно, что данное решение является очень эффективным с экономической и технической сторон.
Основная дальнейшая стратегия по объектам системы сбора и подготовки скважинной продукции Самотлорского месторождения направлена на формирование сбалансированного производственного процесса, нацеленного на достижение максимального уровня экономической отдачи. Для поддержания оптимального и безаварийного технологического режима работы установок требуется постоянно актуализировать программу оптимизации площадочных объектов системы сбора и подготовки в соответствии с планами по разработке месторождения.
Литература:
- «Дополнение к Уточненному проекту разработки Самотлорского месторождения» (л.у. ОАО «Самотлорнефтегаз», л.у. ОАО «ТНК-Нижневартовск») на основании решения протокола ЦКР Роснедра № 4806 от 24.12.2009 г. / — ООО «Тюменский нефтяной научный центр», 2009г
- «Авторский надзор за реализацией уточненного проекта разработки Самотлорского месторождения» на основании решения протокола ЦКР Роснедра № 4806 от 24.12.2009 г. / — ООО «Тюменский нефтяной научный центр», 2009г
- «Эксплуатация Нижневартовского Центрального товарного парка (НВ ЦТП) Цеха подготовки и сдачи нефти № 1 (ЦПСН-1)» / — Технологический регламент № ТР2.7–59. — Нижневартовск.: АО «Самотлорнефтегаз», 2021г. — 260с.
- «Эксплуатация пункта подготовки и сбора нефти Белозерный Центральный товарный парк (БЦТП) Цеха подготовки и сдачи нефти № 2 (ЦПСН-2)» / — Технологический регламент № ТР2.7–95. — Нижневартовск.: АО «Самотлорнефтегаз», 2021г. — 165с.
- «Система промысловых трубопроводов опасного производственного объекта Самотлорского месторождения Цеха эксплуатации и ремонта трубопроводов № 1, 2, 3 (ЦЭРТ-1,2,3)» / — Технологический регламент № ТР2.6–37. — Нижневартовск.: АО «Самотлорнефтегаз», 2021г. — 65с.
- Сваровская Н. А., «Подготовка, транспорт и хранение скважинной продукции» / — Учебное пособие. –Томск:Изд. ТПУ, 2004. — 268с.
- Покребин Б. В., «Сбор и подготовка скважинной продукции» / — Курс лекций 1–е изд., М.: ГУ УМК по горному, нефтяному и энергетическому образованию, 2000. — 98с.
- Коршак А. А., Шаммазов А. М., «Основы нефтегазового дела». — Уфа.: ООО «Дизайн ПолиграфСервиз», 2001. — 544с
