Аннотация
В работе рассматривается перспективность применения блочных установок подготовки и закачки воды (УПЗВ) для сброса попутной воды в непосредственной близости от добывающих скважин. Оборудование позволяет существенно снизить объемы перекачиваемой жидкости и нагрузку на систему промысловых трубопроводов и оборудование объектов подготовки нефти.
Ключевые слова: обустройство нефтяных месторождений, установка предварительного сброса воды, система поддержания пластового давления.
Abstract
The paper discusses the prospects of using modular water treatment and injection units to discharge associated water in the immediate vicinity of production wells. The equipment allows to significantly reduce the volume of pumped liquid and the load on the system of field pipelines and equipment of oil treatment facilities.
Keywords: arrangement of oil fields, installation of preliminary water discharge, reservoir pressure maintenance system.
Нефтегазодобывающая отрасль занимает ведущее место в экономике Российской Федерации.
Интенсивная деятельность в сфере добычи углеводородного сырья создает риски нарушения экологического равновесия и сопровождается аварийными ситуациями. Большая часть экологических проблем, возникающих в процессе добычи нефти, связана с возникновением аварийных ситуаций при эксплуатации промысловых трубопроводов.
Добыча нефти в Российской Федерации в 2019 году достигла максимума за последние 30 лет и составила 560,2 млн. т [1] или 630,0 м3. Этот уровень добычи был на 90 % обеспечен эксплуатацией месторождений, разрабатываемых 25 и более лет, а средняя обводненность всей добываемой продукции превышает 84 %.
Проектирование и обустройство основной части нефтяных месторождений РФ выполнено более 20 лет назад и рассчитывалось на существующий в то время уровень добычи нефти. В процессе разработки и последующей «доразведки» площадь месторождений увеличивалась в 2-3 раза. Необходимый уровень добычи нефти обеспечивался усиленным отбором жидкости, что сопровождалось ростом обводненности добываемой продукции. Объем добываемой попутной воды с 1995 г. увеличился в 4 раза и в 2019 г. составил 3,8 млрд. м3.
Удельное энергопотребление процессов добычи составляет 32-34 кВт на 1 м3 добываемой скважинной продукции. Таким образом, на добычу, подготовку и очистку нефти в 2019 году было потрачено около 146 млрд. кВт, что составляет 13,3% от 1096,43 млрд. кВт электроэнергии, произведенной в Российской Федерации [2].
Рост обводненности добываемой продукции влечет за собой увеличение операционных затрат и энергопотребления.
Согласно данным Федеральной службы государственной статистики, за последние 7 лет себестоимость добычи нефти в РФ увеличилась в 2 раза – с 7491,9 руб./т до 14942,94 руб./т [3].
Сверхнормативные нагрузки получила вся система промысловых трубопроводов и оборудование существующих УПСВ и УПН, так как за последние годы добыча воды увеличилась в 2 раза, а пропускная способность существующих трубопроводов и оборудования не изменилась.
Длительный срок эксплуатации промысловых трубопроводных систем, их высокая изношенность сформировали условия повышенной аварийности их эксплуатации. Согласно данным Министерства энергетики РФ, в 2018 году произошло 8 126 нарушений герметичности с разливом нефти с загрязнением окружающей среды в объеме не менее 1,0 млн. т., из них 7017 порывов нефтепроводов (90 %) – из-за коррозии. Социально-экономический ущерб оценивается в объеме около 500 млрд. рублей. По оценке Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации, ежегодно должна происходить замена промысловых трубопроводов в объеме 7-12 % от общей длины, а фактически происходит замена только 1-2 %.
Для снижения операционных затрат и энергопотребления, уменьшения вероятности возникновения аварийных ситуаций и попаданиея в окружающую среду загрязняющих веществ необходима модернизация системы промысловых трубопроводов.
Применение блочных установок подготовки и закачки воды (УПЗВ) для сброса попутной воды в непосредственной близости от добывающих скважин позволит существенно снизить объемы перекачиваемой жидкости, а следовательно, и нагрузку на систему промысловых трубопроводов и оборудование объектов подготовки нефти.
За счет сброса попутной воды вблизи скважин, длина трубопроводов системы ППД сокращается на 30-50 %, снижаются энергопотребление на транспортировку воды от УПН и УПСВ до насосов системы ППД.
Благодаря снижению объема перекачиваемой жидкости за счет сброса попутной воды вблизи скважин, появляется возможность существенно снизить металлоемкость промысловых трубопроводов заменой существующих труб на гибкие полимерно-металлические трубы (ГПМТ) меньшего диаметра.
При применении ГПМТ не требует устройство системы электрохимической защиты, что также снижает затраты как на проведение предлагаемой реконструкции так и последующие эксплуатационные затраты.
[1] Министерство энергетики Российской Федерации// Статистика по добыче сырой нефти с учетом газового конденсата за период 01.01.2019 – 31.12.2019 [Электронный ресурс] // URL: https://minenergo.gov.ru/activity/statistic (дата обращения: 10.02.2020).
[2] Министерство энергетики Российской Федерации //Сведения об объеме выработки электроэнергии по России [Электронный ресурс] // URL: https://minenergo.gov.ru/opendata/7705847529-vyrabotkaenergy (дата обращения: 10.02.2020).
[3] Федеральная служба государственной статистики // Технологическое развитие отраслей экономики. Показатели энергоэффективности. Себестоимость добычи нефти// URL: https://gks.ru/folder/11189 (дата обращения: 08.02.2020).
