книги из ГПНТБ / Кулиев Р.П. Опыт интенсификации разработки и эксплуатации морских месторождений и скважин

тового		давления гор. IX —X балаханской свиты и свиты
ПК.	Схема		этого	строящегося		объекта представлена
на рис. 48. Из схемы видно, что на этой									водоочистной
установке,			в отличие • от существующей,						морскую	воду
должны очищать с помощью сетчатых									фильтров.
Водозабор производят 3 артезианских									насоса АТН-14
производительностью по					150 мъ\яас		с	электромоторами
мощностью			75 кет;	воду	в пласты		закачивают три			на­
соса 5МС-7ХЮ с				электромоторами				мощностью		по
850 кет		(четвертый		такой	же насос			резервный). Рабо­
чая	мощность этих			насосов 720		кет.

Маре

К скважинам

Рис. 48."Схема стационарной водоочистной и водонагнетательной установки, принятой для строительства в НГДУ им. Серебровского

На приэстакадной площадке, которая должна быть сооружена на новой проектируемой эстакаде, надле­ жит сделать водозаборные сооружения для техниче­ ских и противопожарных нужд, а также для закачки воды в пласты в первую очередь на 417 м3/час с по­ следующим увеличением на столько же.

Для этой цели предполагается установить такие же

артезианские насосы,			как	и на водоочистной		установке.
Всего потребуется 10			рабочих и 2 резервных насоса.
Для	противопожарных			нужд	намечено	установить
на этой	же	площацке	2 насоса		6НДВ производитель­
ностью	360	м3/час	с	электромоторами		мощностью
75 кет.

Для подачи воды в пласты на о. Песчаный соору­ жается насосная на 7 насосов 5МС-7ХЮ, из них один резервный (в первую очередь устанавливаются 4 на­ соса—3 рабочих и 1 резервный). Установленная мощ­ ность всех насосов 10625 кет; рабочая—7605 кет. По

9-8

ИЗ

всем	эстакадам	и	дамбам прокладываются				два водо­
провода: один		низкого		давления	для	технических и
. противопожарных нужд				и один высокого		давления			для
нагнетания воды		в	пласты. Вода		распределяется				по
100—120 нагнетательным				скважинам через			9	водорас­
пределительных		будок.
Таким образом, с учетом всех					принятых			выше	ус­
ловий	потребуется		значительное		количество			водопро­
водов	(таблкца 43).
							Таблица		43

Диаметр

водопро­ вода, мм

400

350

300

250

200

100

80

	Длина водо­	Длина водопровода	Длина водо­
			провода	Общая длина
провода низко­		высокого давлении	высокого дав­
го давления,		от ВОУ до водорас­	ления от BP Б	всех трубо­
	км	пределительных бу­	до скважины,	проводов, км
		док, км	км
	17,6	—	,	17,6
	9,5			9,5
	14,7	7,3	—,	22
	—	3,5	—,	3,5
	—	2,9	—	2,9
	—	—	74,5	74,5
I	—	—	13,3	13,3
	41,8	13,7	87,8	143,3

Водопроводы низкого и высокого давления от ВОУ

до ВРБ прокладываются го	эстакадам, водопроводы—
ст ВРБ до скважин преимущественно по морю.
Нетрудно прийти к выводу, что		описанная система
водоснебжения и нагнетания	очень	громоздка. Поэтому

в настоящее нремя возникает необходимость кзыскания

недорогих методов				для	закачки	в пласт	больших ко­
личеств	воды	под	высоким давлением.
„Гипроморнефть"				в	ргзргбатываемом		в настоящее
время	проекте		водоочистной			установки	предлагает
иную схему		водонагнетания, сущность которой заклю­

чается в следующем (рис. 49). На площадке, выбран­

ной для водозабора, устанавливаются							четыре		артезиан­
ских насоса 2ЧН-18Х1 (один					из	них	резервный) про­
изводительностью 800 м[яас при						напоре		5,3	кг {см2	с
электромоторами		мощностью			230 кет		(мощность			на
валу насоса \80		нет).	Эти	насосы		работают в сети во­
допроводов,	обеспечивая			все	технические				нужды	и
закачку воды	в	пласт.	В . случае			пожара		необходимо

114 .

увеличить, как указано выше, напор воды. Для этой цели гам же следует установить 3 насоса 8НДВ про­ изводительностью 720 м3/час при напоре 8,9 кг\смг с электромоторами мощностью 250 кет (мощность на валу насоса 216 кет), которые могут включаться по­ следовательно к артезианским насосам в ту же сеть.

Воду закачивать в пласты можно поверхностными поршневыми насосами ГА-347 производительностью 12 мъ\яас при напоре 100 кг/см2 с электромоторами мощностью 40 кет.

ВРЬ

Рис. 49. Схема индивидуального водонагнетания „Гипроморнефти"

•г

Производительность насосов примерно

соответствует

необходимой

подаче

воды

в одну

скважину. Эти

на­

сосы устанавливаются на площадях, где

находятся

устья

нагнетательных

скважин.

Они

принимают

воду

из общей

сети

водопроводов.

С учетом

резерва

по­

требуется

130

таких

насосов.

Мощность

всех

насссов

по

предлагаемой

схеме:

установленная—9150 кет, рабочая—5740 кет.

По

пред­

лагаемой схеме на эстакаде необходимо иметь

только

одну

сеть

водопроводов, которую

намечаем в

виде

кольца по центральной части месторождения с

ответ­

влениями

к

окраинам.

Всего

потребуется

водопроводов

низкого

давления:

Ду =

500 — 14,3 км,

Ду = 400 — 18,8

.км,

Ду

=

300

-

— 5,8

км,

а

водопроводов

высокого давления

Ду

=

= 80 — 8,2 км,

всего

47,1 км.

Разработанная „Гипроморнефтью" схема индиви­ дуального водонагнетания с помощью поверхностных поршневых насосов типа ГА-347 не исключает полностью всех тех недостатков, которые мы заметили. при рас-

8*

115

смотрении стационарной установки. Схема „Гипроморнефти", к сожалению, тоже громоздкая, поскольку включает в себя группу водозаборных артезианских насосов, дожимную станцию и сетчатые фильтры. По­ этому схему индивидуального водонагиетания „Гипроморнефтп" не следует считать удачной, хотя с эконо­ мической точки зрения она выгодно отличается от первой.

Мы считаем, что вопрос индивидуального водонаг­ иетания необходимо решить с совершенно новых по­ зиций, в значительной степени отличных от позиций подхода к рассмотренной выше схеме „Гипроморнефтн".

Рис. 50. Схема установки и обвязки спаренных

электроцентробежиых	насосов	-	для	взятия
морской воды и нагнетания		ее	в скважину
Некоторой попыткой	в этом	направлении может
быть применение двух последовательно				соединенных

погружных центробежных электронасосов, предложен­ ных автором совместно с А. М. Пирвердяном, Н. Б. Ба­ баевым, А. Н. Сируняном, Л. В. Листенгартеном,

Ю. А.	Балакировым, В.		С.	Кролем и А. Д.	Алиевым.
Для	этой	цели рядом	с	нагнетательной	скважиной
у эстакады		последовательно		устанавливаются	два по-

гружных центробежных

электронасоса

(рис. 50). Вы-

кид первого насоса подводится к приему

второго

на­

соса, а выкид

второго насоса—к

устью

нагнетатель-

ной

скважины.

Под

такой последовательной

работой

насосов под­

разумевают

непосредственную перекачку

жидкости

из

одного

насоса

в

другой;

при

этом

насосы

могут

быть расположены

рядом

или

на

некотором

рас­

стоянии друг от друга.

При

последовательной

работе

насосов

их

пода­

ча остается

неизменной,

так

как то

же

количе­

ство

жидкости,

которое

перекачивает один

насос,

перекачивается

следую­

щим. Напор же при этом

увеличивается

пропорци­

онально

числу

насосов.

Рис. 51.

Совмещенная ха­

Напоры

двух

насосов

получаются

сложением

рактеристика

Q—Н двух по­

следовательно

соединенных на"

ординат

характеристик

сосов

ЭЦНИ-250-800

этих

насосов.

Поэтому

последовательная работа насосов используется при необходимости значительного увеличения напора.

Два последовательно соединенных погружных центробежных электронасоса, например, типа ЭЦН-250- 800, могут закачивать в скважину 250—300 м3/сут жидкости при давлении 120—150 атм.

Для точного определения количества закачиваемой жидкости и создаваемого предполагаемой схемой дав­ ления нагнетания необходимо сложить характеристики Q—Н погружных центробежных электронасосов. На рис. 51 в качестве примера последовательно соединены для характеристики Q—H ЭЦН-250-800. Из этого ри­ сунка видно, что при давлении нагнетания 155 атм в скважину можно будет закачивать 250 м?\сут жидко­ сти, т. е. количество жидкости, которое составляет среднюю величину приемистости нагнетательных сква­ жин в НГДУ им. А. П. Серебровского.

При необходимости увеличения количества нагнетае-

117

мой воды можно использовать насосы типа ЭЦН со зна­

чительно	большей		производительностью,				чем	выбран­
ные нами для практических целей в настоящее								время.
По указанной схеме				(в основном		пока только			без
подпора)	в настоящее			время на месторождении				Песча­
ный-море	работают		6 скважин.		Технические			условия
работы этих скважин с помощью					погружных электро­
центробежных		насосов		для нагнетания			морской		воды
в залежь	представлены			в таблице 43 а. Из этой				таблицы
можно получить		следующие важные				сведения:

1.Во всех случаях достигается равенство между зна­ чениями теоретической и фактической производительно­ сти погружных насосов, что свидетельствует о макси­ мальной и рентабельной загрузке их в условиях шахт­ ного водозабора в море.

2.Достигнута ритмичная и долгая (средний межре­ монтный период работы ЭЦН-190—210 дней) работа погружных агрегатов благодаря соблюдению установ­ ленных режимов как производительности, так и дав­

ления	Р с р ,	Р н .
3.	Фактическая величина силы тока в очень незна­
чительных		пределах превышает значения теоретичес­

кие, благодаря чему в значительной степени создаются

благоприятные

условия

для

бесперебойной

работы

погружных

электродвигателей

в

морских

условиях.

4. Отсутствие

механической

очистки

морской

воды

от взвеси

(частичек

песка,

органических остатков,

во­

дорослей и др.)

ни

в коей

мере

не отражается

на

по­

глотительной способности

нагнетательных

скважин.

5. Отсутствие

больших

по протяженности

водонаг-

нетательных

линий

при

индивидуальном

нагнетании

полностью

устраняет транспортировку железистых

сое­

динений

(продуктов

коррозии)

в пласт

при

закачке

морской воды с помощью ЭЦН.

Рассмотрим

экономическую

целесообразность

при­

менения

погружных

спаренных

электроцентробежных

насосов.

Экономический

эффект

от

применения

погружных

спаренных

электроцентробежных

насосов

составляет

79 740 руб,

или

4,1%

уменьшения капитальных

затрат

по отношению

к

варианту

„Гипроморнефти".

Капитальные

затраты

по

трем

вариантам

экономи­

ческого

исследования

представлены в таблице 44.

И8

										Таблица	43 а
Технические показатели работы				погружных электроцентробёжйых			насосов	(для нагнетания			воды
в	пласт) на участке		поддержания пластового давления на месторождении					Песчанын-море НГДУ
				им. А. П. Серебровского
			Фактичес­	Теорети­
				ческая			Теорети­
	Гори­	Дата^пуска	кая произ­		p tp,				Физичес­	Тип электро­
сква­				произво­		Тип установки	ческая
	зонт	в нагнетание	водитель­	дитель­	атм атм		сила тока		кая сила	двигателя
жин			ность,	ность.			А		тока А
			мЧсек	я?\сек

335	Хв	2.VTI-19C6 г.		250	180+250 50+85 !	79
	Хн	2.VII-:966 г.		250	180+250 50+85	79
335	Хв	18.VII-1966 г.		250	180+250 50+85 |	79
	Хн	18.VH-1966 г.		250	180+250 50+85 |	79
335	Хв	9.IX-1966	г.	250	180+250 50+85	79
	Хн	9.1Х-1966	г.	250	180+250 50+85	79
335	Хв	29.Х-1966	г.	350	180+220 OJ+ /и	65
25	Хн	29.Х-1966	г.	350	50+70	65
	Хв	30.IX-1966	г.		250+300165 + 68	65
	1Хн	30.IX-1966	г.	350	270+130 68+73	65
25	Хв	14.XI-1966	г.	350	250+300! 65+ 68	65
189	1Хн	19.IX-1966	г.	500	500+150 70 +75	71
137	1Хс	3.XI-1966	г.	500	500+400 50+65	71
137	1Хс	1.VI-1967	г.	Зои	290+250 63+65	65
130	1Хн	1I.VIII-1936 г.		500	350+430 55+72	71
130	1Хн	22.11-1967	г.
139	Хв	3.V-1967	г.	500	350+480 35+40	41,5
198	Хв	3.V-I967	г.	350	390+42 35+J0	65

ЭЦНИ-5 2E0XS00		70	72	ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6 -2ЕОХ<-00 70			72	ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6	250ХЕОО	70	72	ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6	2"0хс00	70	72	ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6 250x800		70	72+75 ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6	2Е0ХЕ00	70	72+75 ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6 350X650		70	72+75 ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6 350x650		70	72+75 ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6	ЗЕ0х6£0	70	78	ПЭД-46-123
		70	78	ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6	ЗЕ0Х6Г0	70	78	ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6	500Х7Е0	70,5	78+82 ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6	500Х7"0	70,5	78+82 ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6	350Х6Е0	70	78	ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6 500X750		70,5	85	ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6 500X400		70,5	85	ПЭД-46-123
		70	68+65 ПЭД-46-123
ЭЦНИ-6 350X650		70	68+65	ПЭД-46-123

Таблица 44

			Вариант по
	Затраты		принятой для
			строительства
				схеме
А. Капитальные затраты
Насосы с монтажом,		обвяз­
кой,	подъемными	приспо­
соблениями, оборудование,
строительные части и прочее
а)	АТМ-14—15 шт."			112,5
б)	6НДС —2 шт.			2,5
в) 5МС 7x10—10 шт.				200
г) 24А-18Х1—4 шт.
д) 8НДв—3 шт.
ж) ЭЦН 250/Е00—130 шт.
	Итого:		315,0
Основание ВОУ-1			207,0
Водопроводы
а)	529x8
б) 426x7			"	257
			(17,6 км по
			эстакаде)
в)	377x9		(9,5	134
				км по
			эстакаде)
г)	325X9			78,8
			(7,3 км по
			эстакаде)
д)	325x12			240
			(14. У км по

эстакаде)

Вариант Предла­

.Гнпроморгаемый нефтк" вариант

56,0

520,0

1191,84

588,0 1191,84

291,7

(14,3 км по

эстакаде)

274,2 (18,« км по

эстакаде)

62,6 * (5>8 км по

эстакаде,)

е)	273x9	34,8
	(35	км по
	эстакаде)
ж)	218x8	22,9
	(2,9 км по
	эстакаде.)		j
з)	114X7	621
	(74,b км по
	эстакаде)
И) 8 9 X 6		73,4		45,4
	(13,3 км по			(82 км по
к)	эстакаде)			эстакаде^	136,6
	20x24,5
Итого;		1426,2		674,2	136,6

120

						Окончание		таблжщьс 44
			1			2		3	4
Водораспределительная					будка		—		—
—9 шт.						110,0
	Всего:					2058,2	1262,2		Н528,0-
Эксплуатационные				расходы
Оплата		за электроэнергию
а)	Установленная			мощность
по		9,6	руб\квт			102		87,8	57,41
Ь)	Потребленная			электро­
энергия по 0,78				коп.
квт{час						497,7	362,0		376,14
	Итого:					581,7	449,8		433,55
Амортизация
а)	насосных—10% в год					31,5		58,8
б)	основания—10,2% в год					21,0	—
в) водопроводов—4,1 %
в год						58,5		27,6	5,58
г)	водораспределительная
будка—10% в год						11,0	—		—
	Итого:					122,0		86,4	5,58
Текущий			ремонт—30% от сум­						1,67
мы	амортизации					36,6		25,9
Прочие		и цеховые		расходы—
^0%		суммы расходов				148,0	112,4		88,16
	Всего:					888,3	674,5		528,9&
При			составлении		таблицы 44 мы допустили				следую­
щие	условия:
1. Приэстакадная					площадка под водозаборную на­
сосную			не принималась			во внимание,	так	как во всех

трех случаях эта площадка необходима для установки насосов.

2.Численность обслуживающего персонала не при­ нималась во внимание, поскольку во всех случаях она примерно одинакова.

3.В теблицу не включены затраты, связанные с

очисткой песчано-гравийных фильтров, из-за						отсутст­
вия необходимых экономических				элементов.
4. Затраты		по всем	вариантам	экономического ис­
следования представлены в тысячах рублей.
Как	видно	из анализируемой		таблицы	44,	предла­
гаемая	технологическая		схема спаренных		электроцен-
тробежных насосов для закачки				воды в пласт в отли­
чие от схемы		„Гипроморнефти"		требует	значительно

121

меньших капитальных и эксплуатационных затрат; при этом уменьшается количество трубопроводов как на эстакаде, так и на подводных трассах, а также опас­ ность возможных аварий, поскольку с эстакады уби­ рается водопровод высокого давления (при Р— 100 атм). Экономическая эффективность предлагаемого в работе варианта—осуществления индивидуального нагнетания воды в пласт с помощью спаренных ЭЦН—по сравне­ нию со схемой „Гипроморнефти" составляет 79 740 руб.

Таким образом, применение		спаренных		погружных
электроцентробежных	насосов для закачки воды в
пласт делает схему	индивидуального		водонагнетания
^олее гибкой, мобильной и простой,			что очень		важно
ля морских месторождений.		С экономической			точки
Дрения предлагаемая	схема доказывает свою			несомнен­
н у ю рентабельность.

Рис. 52. Типичная водонасосная станция с установкой погруж­ ных насосов

/—грубая решетка; 2—водоподводящин канал; 3—свайная стенка; •/—под­ вижная сотка; 5—насос; С—высший уровень воды; 7—низший уровень

воды

Интересно отметить, что в США погружные электро­ центробежные индивидуальные установки водонагнета­ ния находят применение в энергетических хозяйствах на предприятиях переработки углеводородного сырья (ох­ лаждение градирни) [68]. Типичная водонасосная стан­ ция с установкой погружных насосов, применяемая на предприятиях США, показана на рис. 52.

Надо полагать, что в недалеком будущем этот простой и экономичный метод поддержания пластового давления найдет самое широкое применение во многих нефтяных районах страны.