Газовый куст что это

Газовые кусты от и до

Как посередине безлюдной тайги появляются дороги, вырастают городки и начинают добывать нефть и газ.

Чтобы посмотреть весь процесс от и до, рассмотрим новое Чаяндинское нефтегазоконденсатное месторождение в Якутии, которое находится в 240 километрах от города Мирный.

Когда начинается реализация проекта по разработке месторождения, строят скважины и всю необходимую инфраструктуру, и только потом приступают к извлечению полезных ископаемых из недр.

Прежде вырубается площадка в лесу под строительство.

Затем разрабатывают песчаный карьер, с которого берут песок для отсыпки всех дорог и площадок:

Песка надо много, но, не сделав этого, невозможно продвигаться дальше, так как почва тут очень болотистая и иначе все утонет:

В итоге получается очень аккуратная картина:

Если делать такую площадку под каждую скважину, их получится слишком много и процесс будет очень дорогим. Для оптимизации скважины объединяют на поверхности в «кусты». То есть на одной площадке бурят последовательно несколько скважин, а уже под землей они расходятся друг от друга, как корни у дерева или перевернутый куст. Скважина может уходить под землей от куста на несколько километров в сторону.

На профессиональном сленге газовый куст — это способ бурения, когда устья скважин на поверхности располагаются рядом, а их траектории под землей направлены в разные стороны и под разными углами для большего охвата месторождения:

Каждый отдельно взятый куст обычно состоит из двух площадок. На одной — скважины, на второй жилая зона:

Как живут буровики:

Буровики и весь персонал живет в вагончиках по четыре человека. Душ, баня, столовая и прачечная находятся в отдельных вагончиках:

Внутри бытовок и по всей территории висят мотивирующие и информирующие плакаты. Особое внимание уделяется технике безопасности:

Отдельные три вагончика — это столовая, где рабочих кормят вкусно и недорого.

Строительство куста скважин. Уже видно четыре готовые скважины (смонтированы фонтанные елки), на данный момент идет строительство пятой:

Фонтанки служат для распределения и регулирования потоков нефти и газа, поступающих из скважины:

На каждой скважине обязательная табличка:

На Чаяндинском месторождении бурят с помощью отечественных установок производства заводов «УралМаш» и «Волгоградского завода буровой техники». Огромная буровая установка называется Екатерина, но буровики нежно называют её Катенькой:

На каждом кусте есть всё необходимое для возможных аварийных ситуаций. Например, запасные дизель-генераторы на случай обрыва ЛЭП или запас материалов и воды на случай, если при бурении возникнет поглощение бурового раствора и он начнет уходить в слабые пласты:

От Екатерины отходят факельные отводы, за которыми находится факельный амбар из песка. Отводы при необходимости могут отвести поток нефти или газа из скважины на безопасное расстояние от буровой установки (например, при ликвидации аварий и освоении скважины):

Буровая установка — это огромная вышка, весом до 1000 тонн. Буровая лебедка перемещает вверх-вниз гигантский крюк, на котором подвешен огромный электродвигатель (это верхний привод).

В скважину на бурильных трубах опускают долото (болванка с тремя вращающимися головками-шарошками), которое непосредственно бурит. Через трубы прокачивают специальную жидкость — буровой раствор — под давлением порядка 50—250 атмосфер. Раствор проходит внутри всей колонны труб и выходит через долото, охлаждая его, после чего возвращается на поверхность через пространство между стенками колонны труб и стенками скважины, вынося на поверхность шлам (выбуренную породу). Так же раствор удерживает стенки скважины и давит на пласты, чтобы нефть и газ не поступали в скважину в процессе бурения.

Потом раствор очищают, а шлам выбрасывают в шламовый амбар, либо вывозят на переработку в машинах. Затем скважину укрепляют обсадными трубами, и продолжают бурить долотом меньшего размера. На фото: Обсадные трубы на стеллажах.

Верхний привод и кронблок:

«Свечи» из бурильных труб (по три трубы в каждой) свинчивают вместе и спускают в скважину:

Всем процессом управлять бурильщик — он сидит в отдельной кабине, куда выведена информация со всех датчиков:

Красный станок называется ключ-робот для свинчивания колонны бурильных труб:

За Екатериной стелется длинный хвост. Внутри помещений находятся: насосы, системы очистки бурового раствора от примесей, емкости для хранения и заготовки бурового раствора и многое другое.

Весь шлам сливается в КАМАЗы и увозится на завод по его переработке (так называемое «безамбарное бурение»). На землю ничего не проливается. Когда буровики уйдут с куста и передадут его эксплуатанту, тут будут площадки с чистеньким песочком, из которого торчат фонтанки. Все остальное увезут:

После того, как скважина пробурена, проводится её тестирование на герметичность (опрессовка).
На фото: противовыбросовое оборудование, которое используется для герметизации скважины в целях недопущения выброса нефти или газа. ПВО способно удерживать давление до 700 атмосфер в скважине. Сейчас оно демонтировано, скважина заглушена и вместо него установили фонтанную арматуру. После этого станок переезжает по рельсам в новую точку и бурится очередная скважина куста.

Вид на скважину сверху, через пол Екатерины:

Стоит отметить организацию процесса, он не имеет ничего общего с советским наследием, где перепачканные мужики в валенках и телогрейках строили всё киркой, лопатой и ломом. Нефтегазовая промышленность очень далеко ушла от этого образа из советских кинофильмов. Сейчас это аккуратные, трезвые, чистые, молодые специалисты, прекрасно разбирающиеся в предмете, предусматривающие все варианты развития событий. Русский «авось» тут отсутствует полностью:

Сейчас Чаяндинское месторождение еще не запущено в эксплуатацию, но строительство скважин и инфраструктуры идет полным ходом. Одновременно строят первые 13 кустов, по 5 скважин на каждом:

Всего планируется построить около 100 кустовых площадок:

Тут же будут построены и газоперерабатывающие заводы, так что основному покупателю — Китаю — будет приходить не «сырой» газ, а продукты его переработки:

*источник: sergeydolya.livejournal.com

Поделитесь ссылкой, сделайте нас чуть ближе к мечте!

Источник

Кустовое бурение

Под кустовым бурением понимается способ, при котором устья скважин группируются на общей площадке

Под кустовым бурением понимается способ, при котором устья скважин группируются на общей площадке, а конечные забои находятся в точках, соответствующих проектам разработки месторождения.

Преимущества кустового бурения скважин:

Впервые в СССР кустовое бурение было осуществлено под руководством Н. Тимофеева на о-ве Артема в Азербайджане.

К недостаткам кустового наклонно направленного способа бурения следует отнести вынужденную консервацию пробуренных скважин до окончания некоторой скважины данного куста в целях противопожарной безопасности, увеличение опасности пересечения стволов скважин, трудности в проведении капитального и подземного ремонтов скважин, а также в ликвидации грифонов в условиях морского бурения.

Горизонтальное и разветвленное горизонтальное бурение применяются для увеличения нефте- и газоотдачи продуктивных горизонтов при первичном освоении месторождений с плохими коллекторами и при восстановлении малодебитного и бездействующего фонда скважин.

При этом протяженность завершающего участка скважины, расположенного в продуктивном пласте (горизонтального участка), может превышать 1000м.

Условия, вызывающие необходимость применения кустового бурения, подразделяются на:

К разновидностям кустового бурения можно отнести 2-ствольное последовательное, 2-ствольное параллельное и 3-ствольное бурение.

В настоящее время кусты скважин становятся крупными промышленными центрами с базами МТС, вспомогательными цехами и т. д.

В целом кустовой способ бурения сокращает затраты на обустройство промысла, упрощает автоматизацию процессов добычи и обслуживания, а также способствует охране окружающей среды при освоении нефтяных и газовых месторождений.

В этом случае можно полнее осуществлять сбор всех продуктов отхода бурения и уменьшать вероятность понижения уровня грунтовых вод на огромных территориях, которое может возникнуть вследствие нарушения целостности водоносных горизонтов.

Источник

Как строят газовые кусты

Я уже неоднократно видел и рассказывал о том, как добывают полезные ископаемые в море и на суше, но для меня все ещё оставались белые пятна в познании о том, как все это строится. Как посередине безлюдной тайги, на удалении в несколько сотен километров от человеческого жилья, появляются дороги, вырастают городки и начинают добывать нефть и газ.

Чтобы во всем этом разобраться я слетал на новое Чаяндинское нефтегазоконденсатное месторождение в Якутии, чтобы посмотреть весь процесс От и До. Это еще один объект, который строят структуры семьи Ротенбергов. Напоминаю, мы уже посмотрели на строительство Крымского моста и Адлерской ТЭС.

Итак, под катом рассказ о сложных вещах простыми словами.

Чаяндинское нефтегазоконденсатное месторождение находится в 240 километрах от города Мирный, откуда мы стартанули на вертолете МИ-8 и добрались до месторождения за час сорок. Пролетаем мимо кимберлитовой трубки:

Когда начинается реализация проекта по разработке месторождения, строят скважины и всю необходимую инфраструктуру, и только потом приступают к извлечению полезных ископаемых из недр.

Прежде вырубается площадка в лесу под строительство:

Затем разрабатывают песчаный карьер, с которого берут песок для отсыпки всех дорог и площадок:

Песка надо много, но не сделав этого, невозможно продвигаться дальше, так как почва тут очень болотистая и иначе все утонет:

В итоге, если смотреть сверху, то получается очень аккуратная картина:

Если делать такую площадку под каждую скважину, их получится слишком много и процесс будет очень дорогим. Для оптимизации скважины объединяют на поверхности в «кусты». То есть на одной площадке бурят последовательно несколько скважин, а уже под землей они расходятся друг от друга, как корни у дерева или перевернутый куст. Скважина может уходить под землей от куста на несколько километров в сторону.

Каждый отдельно взятый куст обычно состоит из двух площадок. На одной скважины, на второй жилая зона:

Начнем с того, как живут буровики:

Буровики и весь персонал живет в вагончиках по 4 человека. Душ, баня, столовая и прачечная находятся в отдельных вагончиках:

Внутри бытовок и по всей территории висят мотивирующие и информирующие плакаты. Особое внимание уделяется технике безопасности. На каждом новом кусте мы прослушивали инструктаж по технике безопасности. Он всегда содержал общую информацию и информацию о том, какие конкретно работы проводятся на площадке в данный момент, что может произойти, как с этим бороться и как от этого спасаться:

Строительство куста скважин. Уже видно четыре готовые скважины (смонтированы фонтанные елки), на данный момент идет строительство пятой:

Фонтанки служат для распределения и регулирования потоков нефти и газа, поступающих из скважины:

На каждой скважине обязательная табличка:

На Чаяндинском месторождении бурят с помощью отечественных установок производства заводов «УралМаш» и «Волгоградского завода буровой техники». Огромная буровая установка называется Екатерина, но буровики нежно называют её Катенькой:

На каждом кусте есть всё необходимое для возможных аварийных ситуаций. Например, запасные дизель-генераторы на случай обрыва ЛЭП или запас материалов и воды на случай, если при бурении возникнет поглощение бурового раствора и он начнет уходить в слабые пласты:

От Екатерины отходят факельные отводы, за которыми находится факельный амбар из песка. Отводы при необходимости могут отвести поток нефти или газа из скважины на безопасное расстояние от буровой установки (например, при ликвидации аварий и освоении скважины):

Екатерина. Я уже подробно писал о том, как бурят скважины:

Потом раствор очищают, а шлам выбрасывают в шламовый амбар, либо вывозят на переработку в машинах. Затем скважину укрепляют обсадными трубами, и продолжают бурить долотом меньшего размера.

На фото обсадные трубы на стеллажах:

Верхний привод и кронблок:

«Свечи» из бурильных труб (по три трубы в каждой) свинчивают вместе и спускают в скважину:

Красный станок называется ключ-робот для свинчивания колонны бурильных труб:

За Екатериной стелется длинный хвост. Внутри помещений находятся:

— Насосы
— Системы очистки бурового раствора от примесей
— Емкости для хранения и заготовки бурового раствора и многое другое

Весь шлам сливается в КАМАЗы и увозится на завод по его переработке (так называемое «безамбарное бурение»). На землю ничего не проливается. После того, как буровики уйдут с куста и передадут его эксплуатанту, тут будут площадки с чистеньким песочком из которого торчат фонтанки. Все остальное увезут:

После того, как скважина пробурена, проводится её тестирование на герметичность (опрессовка).

На фото противовыбросовое оборудование, которое используется для герметизации скважины в целях недопущения выброса нефти или газа. ПВО способно удерживать давление до 700 атмосфер в скважине. Сейчас оно демонтировано, скважина заглушена и вместо него установили фонтанную арматуру. После этого станок переезжает по рельсам в новую точку и бурится очередная скважина куста:

Вид на скважину сверху, через пол Екатерины:

Сейчас Чаяндинское месторождение еще не запущено в эксплуатацию, но строительство скважин и инфраструктуры идет полным ходом. Одновременно строят первые 13 кустов, по 5 скважин на каждом:

Всего планируется построить около 100 кустовых площадок:

Источник

Как устроен куст нефтяных скважин?

В процессе разработки нефтяной скважины очень важным является равномерное перемещение добываемого продукта. Именно эта равномерность выработки нефтяных запасов обеспечивает общую технологическую безопасность работы всех участвующих в цепочке “добыча сырья – сбор – предварительная подготовка – дальнейшая транспортировка” сооружений.

Знание того, как распределен энергетический потенциал конкретной залежи, который характеризуется картами изобар, имеет первостепенное значение, так как именно на основе этих данных составляется проект наиболее рационального размещения на промысле либо одиночных, либо кустовых скважин.

Принципиально важен выбор схемы разработки промысла вообще и схемы кустования скважин в частности. Чем больше кустовые площадки, тем более затратным становится процесс бурения, так как необходимо обеспечить большие отходы от забоев.

Современные буровые технологии дают возможность бурить отходы по 2 – 4 километра по вертикали, и более.

При кустовом размещении стоимость обустройства коммуникаций (подъездные дороги, отсыпка площадки, прокладка линий электроснабжения, нефтесборы, водоводы и так далее) снижается, что не только приводит к существенной экономии капитальных затрат, но и повышает экологическую безопасность всего промысла.

Уменьшается землеемкость, снижаются нагрузки техногенного характера на экосистему, значительно меньше прочие экологические риски (особенно связанные с обустройством системы для сбора пластовых вод).

Обустройство куста нефтяных скважин

Куст нефтяных скважин – это специальная площадка, которая может быть как естественного, так и искусственного происхождения, на которой расположены устья скважин, удаленные от прочих кустов или одиночных скважин не менее, чем на 50 метров, а также технологическое оборудование и прочие необходимые для нормальной эксплуатации сооружения, инженерные коммуникации, ремонтное оборудование, бытовые и служебные помещения.

В процессе проектирования суммарный дебит куста нефтяных скважин необходимо брать из расчета не более 4 тысяч кубометров в сутки, при значении газового фактора не больше 200 кубометров.

В зависимости от того, какой способ эксплуатации кустовых скважин используется, на технологической площадке должны присутствовать перечисленные ниже сооружения:

Расчеты показывают, что укрупнение кустовых площадок в процессе выбора схем эксплуатации промысла является целесообразным как с экономической (экономия капвложений – 8-10 процентов, длина коммуникаций снижается на 45 процентов), так и с экологической точки зрения.

Обустройство скважин с большими длинами отходов ограничивает использование на них насосов типа ШГН (штанговые глубинные).

Кроме того, возникают сложности, связанные с истиранием труб, которое может привести к аварии (особенно в местах, где НКТ соединяются между собой). Чтобы избежать такого истирания, используются специальные муфты с повышенной прочностью, которые ставятся в местах искривления ствола.

На кустах с большими отходами в качестве насосов используют в основном ЭЦН (электрические центробежные), а также некоторые виды насосов с гидроприводом.

Гидроприводные агрегаты также позволяют обеспечивать подачу ингибиторов, которые защищают от коррозии и парафинистых отложений. Это дает возможность совмещать две технологии: подготовки рабочей жидкости и подготовки нефти, а это позволяет сэкономить на силовых линиях и существенно снизить экологические риски.

Сооружение дальнейших систем, обеспечивающих подготовку нефти, закачку и сброс вод зависит от:

Объекты, предназначенные для сбора и последующего транспорта получаемого из скважин сырья должны обеспечивать:

Вся добываема газожидкостная смесь идет на ГЗУ (групповую замерную установку), на которой в автоматическом режиме производят периодические замеры дебитов каждой эксплуатируемой скважины.

Установки для проведения замеров

Чаще всего используются замерные установки типа «Биус» и “Спутник”. Их общее количество и местоположение определяются в процессе технико-экономического расчета. Замерные установки, в случае возникновения такой необходимости, могут быть оборудованы блоками закачки реагентов.

После ГЗУ нефтегазовая смесь по промысловым нефтепроводам поступает либо на СП (сборный пункт), либо на ДНС (дожимную насосную станцию) для проведения её подготовки. Сбор, как правило, предусматривает отдельное поступление обводненной нефти и условно-безводного сырья, для чего от каждой ГЗУ тянут два разных коллектора.

СП бывают следующих типов:

На ЦПС поступающая с ГЗУ нефть подвергается полному циклу предварительной обработки, который состоит из трехступенчатого разгазирования в сепараторах и из доведения до нужных кондиций упругости насыщенных паров добытой нефти. Помимо этого, получаемое сырье подвергают обезвоживанию и обессоливанию, с целью получения нужных товарных кондиций.

Газ, отделенный в сепараторах от нефти, очищают от оставшихся капель жидкости и либо утилизируют, либо перерабатывают, либо используют для собственных нужд и нужд прочих потребителей. На первой и второй ступени газ движется, используя собственное давление, а на конечной ступени его нужно компримировать.

Попутные пластовые воды от сырой нефти отделяют на УПН (установках подготовки нефти), которые, как правило, входят в структуру ЦПС.

В УПН есть специальные резервуары, где добытое сырье отстаивается, трубчатые печи для подогрева нефтяной эмульсии, а также устройства обезвоживания и обессоливания сырья. После прохождения УПН нефть перекачивается в резервуар для товарной продукции, а затем поступает в магистральную трубопроводную систему.

Если нужные кондиции – не достигнуты, то нефть автоматически идет в специальный сепаратор-делитель, а оттуда – повторно на УПН.

Устройство подготовки сырой нефти

Техпроцесс и оборудование УПН должны обеспечивать:

Технологический процесс нефтеподготовки должен отвечать следующим требованиям:

Резервуары

Для УПН куста нефтяных скважин необходимо наличие запасов сырья и место для хранения товарной нефти в следующих объемах:

Также необходимы емкости для хранения сточных и пластовых вод и для приема аварийных сбросов.

Все это обеспечивается, как правило, стандартными стальными резервуарами (например, РВС).

После пропарки и очистки резервуарных емкостей образовавшиеся парафиновые отложения собираются в специальные земляные амбары, чья суммарная емкость определяется из расчета годового количества парафиновых отложений.

УПГ (установки подготовки газа)

Отделяемый от нефти в сепараторах попутный газ поступает в УПГ, где, в зависимости от его дальнейшего использования и способа доставки его потребителям проводятся следующие подготовительные процессы:

Выделяемый в процессе газоподготовки углеводородный конденсат либо отправляют в товарную нефть (в случае, если при этом упругость нефтяных паров остается в допустимых пределах), либо в нефтяное сырье перед первой сепарацией.

Установка подготовки газа

ДНС (дожимные насосные станции)

Если расстояние от куста скважин до ЦПС достаточно большое, и давления в устье не хватает для транспорта добываемых флюидов, ставятся ДНС, чья основная задача – обеспечить сырье дополнительной энергией для комфортной транспортировки.

ДНС должна обеспечить:

Сооружения, входящие в состав ДНС:

Аварийные горизонтальные резервуары, входящие в состав ДНС, должны быть рассчитаны на сепарационное рабочее давление. Суммарная вместимость таких резервуаров должна обеспечивать свободный прием наибольшего объема, поступающего на ДНС за два часа. Как правило, ДНС проектируют автоматизированными и блочными, в основном – без постоянного персонала для их обслуживания.

Аварийное сжигание газа, поступающего с ДНС. Факельная система

В такую систему подается газ, который используется для продувки трубопроводов и другого оборудования, а также газ, который из-за аварии или ремонта оборудования не могут принять сооружения, готовящие его к транспортировке.

Высоту факела и его диаметр определяют с помощью расчетов, учитывая допустимую концентрацию вредных веществ в атмосфере, а также допустимые тепловые воздействия на объекты куста скважин и на работающий там персонал.

Высота факельной трубы не должна быть менее:

Скорость движения сжигаемого газа в устье ствола факельной системы должна исключать отрыв пламени, и быть не более 80-ти метров в секунду. Зажигание факела должно быть дистанционным и автоматическим, оборудованное отдельным подводом газа к устройству запала.

Чтобы обеспечить улавливание влаги и конденсата, перед трубой факела необходимо оборудовать конденсатосборник.

Центральные сборные пункты представляют собой универсальные технологические объекты, на которых добываемое сырье разделяют на товарную нефть, сточные воды и газ.

Стоки очищают до уровня, который должен соответствовать установленным требованиям, а затем вводят в систему поддержания давление в пласте. Неочищенные стоки подают в специальные скважины-поглотители с целью их утилизации.

ЦПС должен обеспечить:

Для сбора атмосферных осадков и разлившихся жидкостей на ЦПС должен быть предусмотрен специальный резервуар.

Площадки, на которых размещается технологическое оборудование, должны быть с бетонным покрытием на 15 сантиметров выше земли. Уклоны таких площадок для отвода дождевой воды должны быть не меньше, чем 0,003 градуса. Если на ЦПС возможен разлив горючих продуктов, то её площадку следует оградить бетонными бортиками не менее 15-ти сантиметров в высоту.

Площадки, на которых расположены печи и блоки для подогрева сырья, должны быть ограждены либо земляным валом, либо сплошной стеной, либо бордюрным камнем. Высота такого заграждения во всех случаях должна быть минимум полметра.

Уровень вибрации и шума используемого оборудования должен быть меньше предельно допустимых санитарных нормативов.

Если есть необходимость использовать агрегаты с высоким шумовым уровнем, то нужно предусмотреть:

Последнее время активно внедряются так называемые КСП (комплексные пункты сбора), либо их модификации, которые называются автономные установки (АУ). Особенно такие системы характерны для мелких месторождений.

На любом сборном пункте должен быть резервный парк ёмкостей (включая аварийные резервуары).

Реагентные узлы ввода

В состав таких узлов входят:

УПС – установки для предварительного сброса пластовой воды

УПС должны обеспечивать:

Источник