Введение. 
Характеристика систем сбора продукции нефтегазодобывающих скважин на промыслах

С развитием нефтедобывающей отрасли промышленности шло непрерывное совершенствование систем сбора продукции нефтегазодобывающих скважин на промыслах. Возникло и внедрилось в производство множество систем сбора, таких как: открытая самотечная, Бароняна — Везирова, Грозненская напорная, Гипровостокнефть, унифицированная схема Гипровостокнефти. Все они в различных интерпретациях сообразны с условиями нефтепромыслов, работали и во многих местах продолжают работать.

В условиях нефтепромыслов Татарстана системы сбора и подготовки продукции скважин нашли свою специфическую форму развития во многом благодаря блестящим работам профессора В. П. Тронова и его учеников в виде совмещённых технологических схем.

Сбор и подготовка скважинной продукции

Совмещённые технологические схемы

Наиболее эффективна и получает всё более широкое применение технология, разработанная институтом ТатНИПИнефть и объединением Татнефть и получившая название «совмещённой». Обладая достоинством всех известных способов подготовки нефти, последняя отличается от каждого из них в отдельности и вместе взятых рядом особенностей, которые в конечном итоге и обеспечили ей неоспоримые преимущества:

• — дифференцирование процесса подготовки на отдельные операции и осуществление каждой из них при наиболее благоприятном гидродинамическом режиме;
• — выбор на основе критериев технологической совместимости операций, совместимых друг с другом при сборе, транспортировании, деэмульсации нефти, сепарации газа и очистке сточных вод и их одновременное осуществление в одном и том же технологическом оборудовании, применяемом на любой стадии разработки нефтяных месторождений;
• — осуществление обезвоживания и обессоливания нефти в режиме, обеспечивающем эффективную сепарацию газа, и получение непосредственно на технологических аппаратах подготовки нефти сточной воды, удовлетворяющей существующие требования;
• — включение подготовки нефти в комплекс промысловых процессов в качестве одной из последовательно осуществляемых операций, не выделяя её в автономный процесс, связанный со строительством и эксплуатацией сложных дорогостоящих установок.

К первой группе технологически совместимых по времени и режиму процессов при движении эмульсии по трубопроводам промысловых систем сбора и другим коммуникациям относятся:

— введение деэмульгатора для нейтрализации вредной работы трубопроводов по формированию стойких эмульсий;

снижение вязкости транспортируемой системы;

разгазирование нефти с последующей сепарацией газа на конечных участках трубопроводов увеличенного диаметра;

• — добавление ингибитора в поток для предотвращения коррозии оборудования, удаление или предотвращение отложений парафина;
• — разрушение бронирующих оболочек на каплях пластовой воды в результате последовательно протекающих в присутствии ПАВ процессов дробления и слияния капель;

укрупнение капель пластовой воды;

расслоение потока на нефть и воду, как при ламинарном, так и при турбулентном режиме (при определённых параметрах);

очистка дренажных вод от нефти при их совмещённом движении с эмульсией по трубопроводам, в турбулентном режиме надкритической зоны перед объектами предварительного или глубокого сброса воды.

Вторая группа технологически совместимых операций связана с разгазированием нефти в аппаратах ступеней сепарации и их коммуникациях при перекачке газа:

• — разрушение бронирующих оболочек на глобулах пластовой воды при дроблении в процессе интенсивного разгазирования и осуществление массообменных процессов по распределению ПАВ в каплях;
• — вытеснение глобул пластовой воды в слой дренажной воды под действием энергии расширяющего газа в процессе сепарации с водой среде или в присутствии большого количества крупных капель эмульгированной воды («пенная» деэмульсация);
• — отбор газа от частично обезвоженной нефти и сброс выделившейся воды;
• — перекачка газа компрессоро — насосами и поглощение его тяжёлых фракций нефтью, применяемой для охлаждения.

Третья группа технологически совместимых процессов связана с операциями нагрева и транспортирования эмульсии по коммуникациям объектов подготовки нефти:

• — разрушение бронирующих оболочек на глобулах пластовой воды под действием тепла, ПАВ, турбулентных пульсаций, неравномерных скоростных напоров по сечению трубопровода;
• — сближение капель под воздействием турбулентных пульсаций потока и предварительная (перед отстоем) их коалесценция;
• — расслоение потока на нефть и воду (при благоприятном гидродинамическом режиме).

Четвёртая группа процессов позволяет совмещать операции по получению сточных вод требуемого качества с деэмульсацией нефти и предусматривает:

• — предварительный нагрев эмульсии за счёт тепла дренажных вод, разрушение бронирующих оболочек и коалесценцию капель, дополнительную сепарацию газа при возврате дренажных вод в сырьевую линию;
• — взаимную очистку воды от нефти и нефти от воды в результате массообменных процессов в турбулентном потоке;
• — разрушение эмульсии в гидрофильном фильтре (водном слое) и улучшение качества воды за счёт эффектов жидкостной флотации;
• — тонкую очистку воды в слое нефти (гидрофобном фильтре).

В пятую группу входят процессы по улучшению качества нефти за счёт гидродинамических факторов и эффектов последствия ПАВ, возникающих при перекачке нефти, подвергавшейся деэмульсации, в интервалах установка — товарный парк, промысловый товарный парк — головные сооружения, головные сооружения — нефтеперерабатывающий завод:

• — осуществление массообменных процессов — доведение деэмульгаторов до наиболее тонкодисперсной части эмульсии и разрушение бронирующих оболочек на глобулах пластовой воды;
• — последующее сближение и укрупнение капель;
• — переход капель воды (при соответствующем режиме движения) в свободное состояние;
• — введение пресной воды и, возможно, деэмульгатора для удаления солей из нефти.

Совмещение этих процессов позволяет улучшать качество нефти — в ряде случаев достигать глубокого обессоливания.

Шестая группа технологически совмещённых процессов связана с осуществлением товарно-транспортных операций, включающих заполнение и опорожнение резервуаров различного назначения:

• — осаждение воды и механических примесей на дно резервуаров;
• — сброс выделившегося балласта и дополнительное улучшение качества нефти.