Дожимные насосные станции

Когда давления на устьях нефтяных скважин недостаточны для транспортирования нефти или нефтяной эмульсии на боль­шие расстояния до ЦПС, где должна подготавливаться нефть, тогда приходится строить дожимные насосные станции (ДНС). В состав ДНС входят нефтегазовые сепараторы, иногда буфер­ная емкость для отсепарированной нефти, насосы для откачки нефти, электротехническое оборудование (трансформаторная подстанция, станции управления). Дожимные насосные стан­ции, как правило, работают в автоматическом режиме. При по­мощи средств автоматики в зависимости от количества посту­пающей нефти, объема сепаратора или буферной емкости и по­дачи установленных насосов устанавливается режим откачки нефти с ДНС. Он может быть непрерывный и периодический.

Управление периодической откачкой нефти осуществляется при помощи специальных средств автоматики, называемых ав­томатами откачки. От датчиков этих приборов в зависимости от уровня жидкости в сепараторе или буферной емкости подается команда на включение или отключение насосов.

В составе ДНС, особенно удаленных от ЦПС на большие расстояния, при значительной обводненности нефти (более 30%) часто предусматриваются установки по частичному обезвожи­ванию нефти или предварительному сбросу пластовой воды.

В распоряжении нефтяников имеются эффективные химиче­ские реагенты (деэмульгаторы), позволяющие осуществлять предварительный сброс пластовой воды без нагрева водонефтяной эмульсии, т. е. частичное обезвоживание нефти осущест­вляется при низких температурах (от 5 до 20°С).

Рис. 18. Технологическая схема установок УПС-3000/6м и УПС-6300/6м:

А — сепарационный отсек; Б — отстойный отсек; трубопровод: 1 — водогазонефтяной смеси; 2 — газа; 3 — пластовой воды; 4 — оборотной воды; 5 — водогазонефтяной сме­си и оборотной воды; в — предварительно обезвоженной нефти; 7 —дренаж

Рис. 19. Схема дожимной насосной станции с предварительным сбросом пла­стовой воды

Дожимная насосная станция с предварительным сбросом пластовой воды (рис. 19) работает следующим образом. Нефте-газоводяная смесь из сборного коллектора через патрубок / по­ступает в трехфазный сепаратор 2. Газ, отделившись от жидко­сти, через регулятор давления «до себя» 3 и расходомер 4 по­ступает в газопровод и под собственным давлением транспор­тируется на ГПЗ, а смесь (эмульсия) воды с нефтью сначала поступает в каплеобразователь 14, а затем перетекает во вто­рой отсек сепаратора, где происходит разрушение эмульсии за счет подачи эффективного деэмульгатора из емкости 11 дози­ровочным насосом 12. Вода через исполнительный механизм 5 сбрасывается в буферную емкость 6, откуда насосами 10 от­правляется на БКНС, а обезвоженная нефть поступает в расхо­домер объемного типа 7, а затем на прием центробежных насо­сов 8 и транспортируется до ЦПС. Откачка воды регулируется в зависимости от положения уровня «нефть — вода» регулято­ром 13 и исполнительным механизмом 5.

Система автоматики предусматривает попеременную работу насосных агрегатов, автоматическое включение резервного на­соса при выходе из строя рабочего агрегата, а также автома­тическую остановку насосов откачки при срыве подачи. Все эти операции осуществляются при помощи электроконтактных ма­нометров 9, установленных на выкидных линиях насосов и при­боров местной автоматики, связанных с пусковыми устрой­ствами.

Для ускорения строительства ДНС разработаны и серийно изготовляются блочные сепарационные установки с насосной откачкой БН-500-21, БН-1000-25, БН-2000-26.

Сепарационная установка с насосной откачкой типа БН со­стоит из следующих транспортабельных блоков: технологическо­го, щитового, канализации и свечи аварийного сброса газа

Рис. 20. Принципиальная технологическая схема установки типа БН:

1— гидроциклонные вводы нефти в сепаратор; 2—корпус сепаратора; 3— датчик мак­симального уровня жидкости; 4 — насосные агрегаты для откачки нефти; 5, 6—газопро­воды; 7 — нефтепровод; 8— дренажная линия; 9—газ на факел

Технологический блок установки состоит из гидроциклонно­го сепаратора, технологической емкости, насосных агрегатов, технологической обвязки и арматуры, средств КИП и А, ос­нования.

Для северных районов страны насосные агрегаты устанавли­ваются в здании каркасного типа с панельными стенами (в дру­гих случаях — на открытом воздухе). В каждом технологиче­ском блоке предусматривается два насоса типа ЗМС-10, 4М.С-10 или 5МС-10 в зависимости от пропускной способности блока и требуемого напора. Блочные насосные подачей более 2000 м3/сут комплектуются из нескольких технологических блоков подачей по 2000 м3/сут каждый.

Предусматривается два режима работы насосных агрегатов: непрерывный и периодический. Для равномерной загрузки уста­новок подготовки нефти предпочтителен непрерывный режим работы.

Установка типа БН работает следующим образом (рис. 20). Нефтегазовый поток по сборному коллектору поступает в два гидроциклонных ввода нефти в сепаратор 1, врезанных в кор­пус сепаратора 2, пропускная способность каждого из них со­ставляет до 150 м3/ч по жижкости с газовым фактором до 120 м3/м3

Газ, отделившийся в гидроциклонном сепараторе, через верх­ний патрубок поступает в большой отсек технологической емко­сти, где происходит отделение капель жидкости от газа, откуда через заслонку механического регулятора уровня, установлен­ного в патрубке технологической емкости, поступает в газосбор­ный коллектор й под давлением-сепарации транспортируется потребителю

Малый отсек / технологической емкости отделен от основно­го отсека II перегородками. Он служит для задержания меха­нических примесей, пены. В нем поддерживается также некото­рый уровень жидкости, куда погружается нижний патрубок гидроциклонного сепаратора. Большой отсек технологической емкости служит основным буфером перед насосами. Нефть из этого отсека через приемный патрубок насосами 4 откачивается в напорный нефтепровод. Для определения общей производи­тельности установки по жидкости на выкидном коллекторе пос­ле насосов устанавливается счетчик. Для замера производитель­ности установки по газу в коллекторе выхода газа устанавли­вается камерная диафрагма. Расход газа на установке заме­ряется периодически переносным дифманометром. Сепараторная емкость оснащена датчиками максимального уровня 3, датчи­ком автомата откачки и отсекателем газовой линии для предотвращения перелива нефти в газопровод.

В последнее время начали серийно выпускать более совер­шенную модификацию сепарационной установки с насосной от­качкой типа УБСН. В ее состав входят блочная сепарационная установка типа УБС, блок коллекторов, блок измерения и регулирования, насосные блоки и блок автоматики.

Система автоматики обеспечивает поддержание заданного уровня нефти и заданного давления в технологической емкости, сигнализацию о достижении предельных значений контролируе­мых параметров, перепуск нефти с выхода на вход нефтяных насосов (при достижении нижнего регулируемого уровня в тех­нологической емкости), а также аварийную сигнализацию и бло­кировку.

Разработаны установки УБСН производительностью 3000 и 6300 м3/сут^, на давление 2,5 и 4 МПа, в обычном и антикорро­зийном исполнении.