Дипломная Совершенствование системы подготовки сырой нефти на центральном пункте сбора «Талинский» Красноленинского месторождения

Тема дипломного проекта посвящена совершенствованию системы подготовки сырой нефти на центральном пункте сбора «Талинский» Красноленинского месторождения.

Красноленинское нефтегазоконденсатное месторождение расположено в Российской Федерации в западной части Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области в 160 км северо-западнее от города ХантыМансийска. Центр нефтедобычи расположен в г. Нягань, через который проходит железная дорога Ивдель-Обь. Другие населенные пункты располагаются также вдоль железной дороги, либо на реке Оби и ее притоках (Камешки, Кеунный, Урманный) и представляют собой небольшие поселки лесозаготовителей и рыболовов (Пальяново, Каменный, Кальманово).

ЦПС «Талинский» обеспечивает сбор и подготовку нефти, добываемой цехом добычи нефти и газа №3 (ЦДНГ-3), и обслуживается персоналом цеха подготовки и перекачки сырой нефти №3 (ЦППСН №3) который находится в северной части Талинской площади Красноленинского месторождения.

Описываемая площадь находится на левом берегу реки Оби и представляет собой холмисто-увалистую равнину с глубоким долиннобалочным эрозивным расчленением. Гидрографическая сеть представлена множеством притоков и мелкими реками Хугот, Потымец, Малая Ем-Ега, Тал, Ендырь, Сеуль, которые относятся к бассейну реки Обь в верхней части нижнего течения. Из них лишь р. Ендырь в период максимального подъема воды (июнь - июль) может быть судоходна для не глубокосидящих плавсредств на 40-50 км от устья вверх по течению. В устье реки Ендырь находится крупное озеро Большой Сор, судоходство по которому возможно в период паводков в июне-июле. Заболоченные участки на площади работ сравнительно широко развиты в юго-восточной и южной частях и являются большим препятствием при перемещении буровых станков и передвижении транспорта в весеннеосенний период. Крупный источник водоснабжения р. Обь удалена от месторождения на расстояние, превышающее 50 км.

Красноленинское месторождение находится на последней стадии разработки. На основе приведенного анализа показано, что фактические уровни разработки значительно отстают от проектных. Например, технологической схемой 1991 года было запланировано в 2002 году на Талинской площади добыть 5223,9 тысяч тонн нефти, фактически этот показатель составил 2583,4 тысяч тонн. По ЦДНГ-3 за 2008 год было добыто 909 тысяч тонн нефти с обводненностью 83,5 %, т.е. добыча жидкости составила 6432,4 тысяч тонн.

В настоящее время добыча нефти снизилась, в результате мощность установки подготовки нефти превышает требуемую в четыре раза. Система автоматизации и управления технологическим процессом устарела. Физический и моральный износ приборов и оборудования КИП и А, запорно-регулирующей арматуры не обеспечивает стабильного режима подготовки сырой нефти, требует постоянного внимания со стороны обслуживающего персонала и больших эксплуатационных затрат, а так-как ЦПС «Талинский» является опасным производственным объектом, увеличиваются риски возникновения техногенных аварий. Таким образом, стал актуальным вопрос о проведении анализа работы системы автоматического регулирования на ЦПС «Талинский», направленной на её модернизацию, что позволит значительно стабилизировать и упростить ведение технологического процесса подготовки сырой нефти, снизить вероятность возникновения техногенных рисков и эксплуатационные затраты, а следовательно повысить технико–экономические показатели Ц1П1СН №3.

1. ГОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Горно-геологический раздел

1.1.1. Характеристика района работ

Красноленинское нефтегазовое месторождение открыто в 1962 г. Талинская площадь месторождения административно находится в Октябрьском районе Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области. Крупным ближайшим населенным пунктом является г. Нягань с населением около 60 тысяч человек, расположенный вдоль железной дороги Ивдель-Приобье. В непосредственной близости от г. Нягань расположены месторождения стройматериалов. Разведанные запасы минерального сырья, пригодного для строительных целей, составляют: глин - около 5 млн. м³, строительных песков и песчано-гравийной смеси - более 28 млн. м³ [1].

Электроснабжение Красноленинской группы месторождений, города Нягань и рабочего посёлка Талинский осуществляется централизованно от энергосистемы «Тюменьэнерго».

Климат района континентальный с продолжительной суровой зимой и коротким прохладным летом. Среднегодовая температура составляет минус 1,8 ⁰С, средняя температура самого холодного месяца - января составляет минус 25⁰С, а средняя температура июля +15⁰С. Среднегодовое количество осадков 450-500 мм, из них 70% приходится на апрель-октябрь. Средняя толщина снегового покрова составляет 0,7 м, достигая в пониженных участках 1,5 м.

Отопительный сезон длится 250 дней в году. Ледостав на реках начинается в октябре, а вскрытие их ото льда происходит в конце апреля - начале мая.

Описываемая площадь (Рис. 1.1.) находится на левом берегу реки Оби и представляет собой холмисто-увалистую равнину с глубоким долинно­балочным эрозивным расчленением. Абсолютные отметки рельефа изменяются в пределах 33-206 м, на большей части площади 150-160 м.

Почвы в районе подзолисто - аллювиально - клеевые. Склоны оврагов, холмов и увалов подвержены глубоким размывам талыми водами и водами атмосферных осадков летом.

Гидрографическая сеть представлена множеством притоков и мелкими реками Хугот, Потымец, Малая Ем-Ега, Тал, Ендырь, Сеуль, которые относятся к бассейну реки Обь в верхней части нижнего течения. Из них лишь р. Ендырь в период максимального подъема воды (июнь - июль) может быть судоходна для неглубокосидящих плавсредств на 40-50 км от устья вверх по течению. В устье реки Ендырь находится крупное озеро Большой Сор, судоходство по которому возможно в период паводков в июне-июле. Заболоченные участки на площади работ сравнительно широко развиты в Юго-Восточной и южной частях и являются большим препятствием при перемещении буровых станков и передвижении транспорта в весенне-осенний период. Крупный источник водоснабжения р. Обь удалена от месторождения на расстояние, превышающее 50 км.

В разрезе Талинской площади выделяются два гидроэкологических этажа. Воды нижнего гидроэкологического этажа отделяются от верхнего комплекса толщей водоупорных морских глин олигоцен-турона. Они формируются в затрудненном режиме, имеют высокую минерализацию (16-25 г/л), хлоридно-натриевый состав и являются непригодными для целей хозяйственного питьевого водоснабжения. Для этих целей используются водоносные горизонты верхнего-олигоцен-четвертичного комплекса.

Выполненные расчеты показали, что прогнозная производительность водозаборов превышает потребность в воде на перспективу. Талинская площадь принадлежит к лесной зоне, где растительность представлена сосновым и елово-кедровым лесом.

Рисунок 1.1. Карта района работ

1.1.2. Геологическая характеристика месторождения

В геологическом строении Красноленинского нефтегазоносного района и в частности Талинской площади участвуют различные комплексы пород - от докембрийских до современных включительно. Максимальный разрез вскрыт на глубину 3934 метра. В строении фундамента принимают участие породы докембрийского, палеозойского и триасового возрастов. Они составляют несколько формационных комплексов, каждый из которых отражает определенный тектонико-магматический этап [2].

Докембрийские образования, слагающие нижний этаж, приурочены к осевой части Шаимско-Айторского антиклинория. Представлены биотитовыми, хлорито-серицитовыми, глинисто-серицитовыми, кварцево-графитовыми сланцами и амфиболитами.

Докембрийский возраст пород принят, в основном, на основании сопоставления с аналогичными породами Урала и Березовского района. Вскрытая мощность составляет 1214 метров (скважина 800).

Палеозойские образования (второй структурный этаж) представлены менее метаморфизованными или неметаморфизованными породами. Они развиты на крыльях антиклинорий и в синклинорий и установлены практически на всех площадях района. Представлены самыми разнообразными породами, среди которых широко развиты: различные сланцы, кварцитовые песчаники, туфопесчаники, зеленокаменные измененные базальты, осадочно-вулконочные и другие образования. Толща разновозрастных пород складчатого основания прорвана многочисленными интрузиями преимущественно кислого, меньше основного и среднего составов. Возраст их, определенный по методу сравнительной дисперсии Б.С. Погореловым, средне-верхне-палеозойский.

Древние коры выветривания развиты по докембрийским и палеозойским отложениям. Они представляют интерес как коллекторы нефти, минералогический и химический состав пород коры выветривания преимущественно каолинитовый. С известной долей условности время начала формирования коры принимается пермско-нижне-триасовым.

В основание осадочного чехла Красноленинского свода на выветрелых породах коры выветривания с угловым и стратегическим несогласием залегают породы тюменской свиты. В сводовых частях локальных структур, где кора выветривания частично размыта осадочными отложениями, подстилаются неизмененными или слабоизмененными породами доюрского образования. Мощность тюменской свиты колеблется от 0 до 330 м. Максимальные мощности отмечаются в пониженных участках рельефа фундамента. По направлению к сводным участкам рельефа по фундаменту мощности тюменской свиты сокращаются за счет выклинивания нижних слоев разреза.

В отложениях тюменской свиты выделяются три подсвиты: нижняя, средняя и верхняя.

Нижняя подсвита распространена в глубоких прогибах между поднятиями и на склонах Красноленинского свода. Подсвита расчленяется на три пачки. Нижняя и средняя в объеме геттан - синемюрских ярусов, верхняя - плинбахского и самых низов тоарского ярусов. Осадки двух нижних пачек имеют весьма ограниченное распространение. В пределах Красноленинского свода эти отложения вскрыты в глубоких прогибах между поднятиями на Мало-Атлымской и Талинской площадях.

Осадки верхней пачки, как и первых двух, выполняют наиболее погруженные впадины и межструктурные прогибы, но прослеживаются на значительно большей площади Красноленинского свода.

В пределах Талинской площади породы нижней подсвиты объединяются в шеркалинский горизонт, который прослеживается узкой полосой вдоль западного склона Красноленинского свода. В разрезе указанного горизонта выделяются основные продуктивные горизонты рассматриваемого района: ЮК₁₀ и ЮК₁₁. Общая мощность пород нижней подсвиты тюменской свиты достигает 100 м.

Породы рассмотренной подсвиты перекрываются породами средней и верхней подсвит тюменской свиты среднеюрского возраста. Они сложены аргиллитами с прослоями и линзами песчаников, которые как по размеру, так и по площади имеют ограниченное распространение. Изредка встречаются многочисленные линзочки углей, углистых аргиллитов.

К линзам песчаников верхней и средней подсвит приурочены пласты ЮК_2-9 Они перспективны в отношении нефтегазоносности, доказательством чего служат полученные притоки нефти из скважин №№ 105, 115, 134, 174, 181 и других.

Граница между тюменской свитой и корой выветривания является одним из характерных реперов при выполнении детальной корреляции. На каротажных диаграммах она выражается в изменении поведения линии кавернограммы, в частности, наблюдается увеличение диаметра скважины и резкое понижение кажущегося сопротивления на кривых КС. В случае если кора выветривания размыта и породы тюменской свиты отлагались непосредственно на фундаменте, граница характеризуется на каротажных диаграммах резким повышением кажущихся сопротивлений (максимальные значения), пониженными значениями собственных потенциалов.

Отложения тюменской свиты с размывом перекрываются абалакскими глинистыми породами морского происхождения. Их возраст соответствует келловой + оксфорд + кембриджского ярусов верхней юры. Абалакская свита является региональной для нефтяных горизонтов тюменской свиты. Следует отметить, что на Красноленинском своде в абалакских отложениях присутствует высокопродуктивный 1,5-2 метровый карбонатный пропласток. В настоящее время разработан комплекс мероприятий по его поиску, разведки и детальному изучению.

Граница между абалакской и тюменской свитами на диаграммах стандартного каротажа характеризуется резким увеличением кажущихся сопротивлений пород и сужением диаметра скважин за счет наработки глинистой корки.

Необходимо отметить, что кровля тюменской среды и подошва шеркалинского горизонта является основными отражающими горизонтами на Красноленинском своде, по которым проводятся сейсмические исследования.

Вышележащие породы юрской системы представлены отложениями баженовой свиты. В составе меловых отложений Красноленинского района выделяются фроловская, кошайская, викуловская, хантымансийская, уватская, кузнецовская, березовская и ганькинская свиты. В отношении нефтегазоносности на данной территории основной интерес представляют породы викуловской свиты.

Палеогеновые отложения широко развиты в пределах Красноленинского района. Осадочные породы палеогеновой системы представлены всеми тремя отделами: палеоценовым, эоценовым и олигоценовым. Палеоцен, эоцен и часть олигоцена сложены преимущественно морскими осадками. Породы верхов нижнего, среднего и верхнего олигоцена имеют континентальный генезис. Четвертичные образования имеют повсеместное распространение. Отложения представлены супесями, серыми и желтовато-серыми, кварцевато-палевошпатовыми, с прослойками глин серых, бурых, песчанистых, иногда с включениями вивианита. Встречаются мощные слои торфа, линзы валунных галечников.

Всего 16 источников