Эффективность эксплуатации кустовых скважин

Состав оборудования куста скважин

Под куст скважин отводится площадка искусственного или естественного участка территории, на которой располагаются их устья, служебные помещения, необходимое технологическое оборудование, инженерные коммуникации. В состав куста может входить несколько десятков скважин. В состав куста скважин, как правило, входят:

• Технологические нефтегазопроводы.
• Емкость-сборник.
• Приустьевые площадки нагнетательных и добывающих скважин.
• Площадки, на которых осуществляется ремонт оборудования.
• Замерные установки.
• Трансформаторные станции и подстанции.
• Блоки, осуществляющие подачу ингибиторов и реагентов.
• Фундаменты для станков-качалок.
• Блоки распределения газа и воды.
• Станция управления электрическими центробежными насосами и штанговыми глубинными насосами.
• Блоки для закачки воды.

В состав сооружений куста скважины также может входить узел, где осуществляется подготовка сточных вод и локальная закачка. Использование такого узла отменяет необходимость затрат энергии на перекачку пластовых вод к пунктам сепарации и в обратном направлении. Также это исключает присутствие агрессивных флюидов из пласта в транспортных коридорах, что способствует увеличению степени экологической безопасности. Сооружение скважин с большими отходами на забое является причиной ограниченного использования глубинных штанговых насосов (из-за истирания труб). С целью предотвращения аварий, в процессе выбора насосного оборудования предпочтение отдается электрическим центробежным насосам, а также гидроприводам. Такие системы предоставляют возможность подачи ингибиторов для предотвращения протекания процесса коррозии оборудования. Схема системы сбора и подготовки продукции скважин на месторождении нефти или природного газа изображена на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схема системы сбора и подготовки продукции скважин на месторождении нефти или природного газа. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

1 — продуктивный пласт; 2 — скважинный насос; 3 — трубы подъема флюидов и воды; 4 — обсадная колонна; 5 — устье добывающей скважины; 6 — замерная установка; 7 — кустовая насосная станция; 8 — установка для предварительного сбора воды; 9 — дожимная насосная станция; 10 — газопровод; 11 — трубопровод для транспортировки смеси воды и нефти; 12 — установка для подготовки нефти; 13 — установка для подготовки воды; 14 — водовод; 15 — нагнетательная скважина.

Эффективность эксплуатации кустовых скважин, их преимущества и недостатки. Особенности проектирования

К основным недостаткам кустового бурения относятся:

1. Увеличение объема буровых работ.
2. Дополнительные затраты времени и средств, связанные с процессом искривления скважин.

В то же время применение кустового бурения и эксплуатация кустов скважин значительно сокращает вспомогательные и строительно-монтажные работы, что способствует сокращению количества инженерных коммуникаций, таких как линии электропередач, дороги, трубопровод. Куст скважин гораздо проще и легче в обслуживании, для процесса добычи полезного ископаемого кустом скважин требуется меньше технологического оборудования, что становится причиной упрощения процесса добычи и количества оборудования, сокращению объемов перевозок, повышению рентабельности процесса разработки всего месторождения и т.п. Например, применение куста скважин в условиях болота снижает объем отсыпных работ. Кустовое бурение также доказало свою эффективность в обнаружении залежей полезного ископаемого в зоне шельфа, а также под сооружениями и водными объектами.

Использование кустовых скважин на заповедных и плодородных землях также более эффективно, чем применение традиционных способов, так как сокращается объем земель, нуждающихся в восстановлении (которое занимает десятки лет). Схема куста скважин изображена на рисунке ниже.

Рисунок 2. Схема куста скважин. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Таким образом, эффективность эксплуатации куста скважин гораздо выше, чем одиночных, особенно на месторождениях со сложным геологическим строением. Поэтому в настоящее время предприятия нефтегазовой отрасли отдают предпочтение именно этому способу эксплуатации скважин, если на то существуют все необходимые условия и экономическое обоснование.

Основным показателем, который используется в процессе проектирования куста скважин, является оптимальное число скважин в кусте. Это число должно определяться с точки зрения экономической целесообразности, пожарной безопасности, технических возможностей проходки скважины. В целях пожарной безопасности установлено, что суммарный дебит куста скважин не должен превышать 4000 тонны в сутки, а газовый фактор 200 кубометров на одну тонну. С экономической точки зрения оптимальным количеством скважин в кусте считается такое, при котором себестоимость каждой из них минимальна. С технической точки зрения максимальное число скважин в кусте рассчитывается по следующей формуле:

Рисунок 3. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Здесь апр — максимально допустимое отклонение скважины от вертикали; t – плотность сетки разработки месторождения; b – горизонтальное расстояние между рядами скважин; h – горизонтально расстояние между скважинами в ряду.