Выбор оптимальных параметров поддержания пластового давления на месторождениях Западной Сибири

Объектом исследования является связанная между собой система объектов, расположенных на территории северных месторождений Томской области. Данная система включет в себя установку по подготовки нефти (УПН) , блочные кустовые насосные станции (БКНС) №№ X, Y.
Цель исследования – оптимизация работы системы объектов УПН – БКНС-X – БКНС-Y, путем изменения технологического процесса, посредством реконструкции водовода низкого давления УПН – БКНС-X. В выпускной квалификационной работе выработано решение по изменению технологического процесса вышеуказанной системы. Данное решение относится к области процессов добычи и подготовки углеводородов. Предложенные изменения позволят создать запас мощности по закачке рабочего агента в пласт для данной системы, достичь экономического эффекта.

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………………………13
1 СИСТЕМА ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ. НАЗНАЧЕНИЕ И
ОСОБЕННОСТИ ………………………………………………………………………………………………………………15
1.1 Краткая историческая справка ……………………………………………………………………………………. 15
1.2 Типы заводнения ……………………………………………………………………………………………………….. 17
1.3 Принципиальная схема современных систем поддержания пластового давления…………. 22
1.4 Основное оборудование блочных кустовых насосных станций ……………………………………. 27
1.4.1 Устройство БКНС ……………………………………………………………………………………………………. 27
1.4.2 Основное оборудование БКНС ………………………………………………………………………………… 32
2 ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СИСТЕМЫ ППД В
ОБЩЕСТВЕ АО «ТОМСКНЕФТЬ» ВНК …………………………………………………………………………..47
2.1 Проблема протекания технологического процесса системы ППД в … регионе ……………. 47
2.2 Анализ имеющейся технологии, используемого оборудования ……………………………………. 48
2.3 Проектные показатели распределения подтоварной воды, необходимое оборудование .. 50
2.4 Гидравлический расчет и проектировка трубопровода ………………………………………………… 52
2.4.1 Теоретические предпосылки для расчета …………………………………………………………………. 52
2.4.2 Расчет потребного напора водовода низкого давления ……………………………………………… 56
2.4.3 Расчет толщины стенки……………………………………………………………………………………………. 59
3 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ И
РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ ………………………………………………………………………………………….61
3.1 Расчет совокупного изменения доходов и расходов проекта ……………………………………….. 61
3.2 Расчет основных экономических показателей …………………………………………………………….. 65
3.3 Выводы по разделу «Экономическая эффективность» ………………………………………………… 67
4. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ …………………………………………………………………………68
4.1 Производственная безопасность …………………………………………………………………………………. 68
4.1.1 Анализ вредных производственных факторов, которые могут возникнуть в процессе
строительства трубопровода ……………………………………………………………………………………………. 70
4.1.2 Анализ опасных производственных факторов, которые могут возникнуть в процессе
строительства трубопровода ……………………………………………………………………………………………. 74
4.1.3. Мероприятия по предупреждению возникновения чрезвычайных ситуаций в
условиях действия опасных факторов ………………………………………………………………………………. 76
4.2 Экологическая безопасность ………………………………………………………………………………………. 79
4.2.1 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух ………………………………………….. 79
4.2.2 Воздействие на поверхностные и подземные воды …………………………………………………… 79
4.2.3 Воздействие на земельные ресурсы и почвенный покров…………………………………………. 80
4.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………………………………. 81
4.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……………………………… 82
4.5 Выводы по разделу «социальная ответственность»……………………………………………………… 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………………………85
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА …………………………………………………………………………….87
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………………………………………………….89
Приложение A …………………………………………………………………………………………………………………..92

В рамках данной выпускной квалификационной работы было
представлено описание современной системы по сбору и подготовки нефти.
Подробно показан технологический процесс и основные элементы системы
по поддержанию пластового давления, наглядно отображено устройство
блочной кустовой насосной станции, даны характеристики наиболее
значимого для ППД оборудования.
Кроме того, в данной работе выработано и обосновано техническое
решение проблемы распределения потоков сбрасываемой подтоварной
воды между УПН, БКНС – X и БКНС – Y. В настоящий момент данное
техническое решение находится на стадии согласования и готовится к
реализации в Обществе.
В рамках предложенной идеи были решены задачи, поставленные в
начале работы, а именно:
 Выполнен анализ нынешнего режима работы рассматриваемой
системы, объемы сброса и закачки воды. Показано, что текущий режим не
является оптимальным, так как необходимо эксплуатировать на БКНС-X
водозаборные скважины, осуществляя забор воды в объеме … м3/сут., и
поглощающие скважины, утилизируя жидкость в объеме … м3/сут.
 Предложен оптимальный режим работы системы, при котором будет
отсутствовать необходимость в эксплуатации водозаборных и поглащающих
скважин. При данном режиме необходимо обеспечить сброс жидкости с УПН
на БКНС-X в объема … м3/сут., и на БКНС-Y в объеме … м3/сут.
 Выполнен гидравлический расчет водовода. По результатам расчета
был определен диаметр проектируемого водовода 219 мм. Толщина стенки 6
мм, протяженность 3510 м, минимальный напор на входе в водовод
составляет 90 метров.
 Выполнен экономический расчет.
Конечные результаты проекта наглядно демонстрируют его
технологическую и экономическую целесообразность. Его реализация
позволит получить за 5 лет чистый дисконтированный доход в размере 70
млн. руб., с минимальными рисками. Проект окупиться за один год. Кроме
того, реализация проекта позволит добиться следующих результатов:
Результаты данной работы наглядно демонстрируют его
экономическую и технологическую целесообразность. Проект реконструкции
водовода является примером важности анализа и оптимизации
технологического процесса в нефтяной отрасли.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА

1) Коротченко Р.К. Моделирование температурного поля погружного
электродвигателя в условиях изменяющейся частоты подводимого тока и наличия
загрязняющего слоя. // Проблемы геологии и освоения недр: труды XXII Международного
симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного
155-летию со дня рождения академика В.А. Обручева, 135-летию со дня рождения
академика М.А. Усова, основателей Сибирской горно-геологической школы, и 110-летию
первого выпуска горных инженеров в Сибири. В 2-х томах. Том 2 / Томский
политехнический университет. – Томск : Изд-во Томского политехнического
университета, 2018. – С. 689 – 691.
2) Коротченко Р.К. Анализ деятельности «сланцевых» компаний (на примере penn
virginia corp). Проблемы геологии и освоения недр: труды XXII Международного
симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного
155-летию со дня рождения академика В.А. Обручева, 135-летию со дня рождения
академика М.А. Усова, основателей Сибирской горно-геологической школы, и 110-летию
первого выпуска горных инженеров в Сибири. В 2-х томах. Том 2 / Томский
политехнический университет. – Томск : Изд-во Томского политехнического
университета, 2018. – С. 812 – 814.
3) Коротченко Р.К., Максимова Ю.А. Использование погружного
электроцентробежного насоса на скважине 53 Вуктыльского месторождения в условиях
высокого газового фактора //сборник научных трудов по итогам III международной
научно-практической конференции.- Проблемы и достижения в науке и технике.- Омск,
11 Мая 2016. – С. 81 – 86.
4) Korotchenko R.K, Maximova Yu.A. Electric submersible centrifugal pump
application in the conditions of the reservoir fluids high gas content for Vuktylskoye oil field. //
Academic science – problems and achievements X. 2016-Vol 2. – p. 48-55.
5) Коротченко Р.К. , Максимова Ю.А. Особенности применения установки
электроцентробежного насоса в условиях высокого газового фактора// Проблемы геологии
и освоения недр: Труды XX Международного симпозиума имени академика М.А. Усова
студентов и молодых ученых, посвященного 120-летию со дня основания Томского
политехнического университета: в 2 томах. Томск, 04-08 Апреля 2016г. – Том 1. – С. 359-
361.
6) Коротченко Р.К. , Максимова Ю.А. К вопросу разработки системного
факторного анализа причин отказов при эксплуатации нефтепромыслового оборудования//
Проблемы геологии и освоения недр: Труды XXI Международного симпозиума имени
академика М.А. Усова студентов и молодых ученых: в 2 томах. Томск, 04-08 Апреля
2017г.- Том 2. – С. 106-108.
7) Коротченко Р.К. , Максимова Ю.А. Особенности подбора погружных установок
электроцентробежных насосов// Проблемы геологии и освоения недр: Труды XX
Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых,
посвященного 120-летию со дня основания Томского политехнического университета: в 2
томах. Томск, 04-08 Апреля 2016г.- Том 1. – С. 361-363.
8) Коротченко Р.К. , Максимова Ю.А. Использование погружного
электроцентробежного насоса на скважине 53 Вуктыльского месторождения в условиях
высокого газосодержания в пластовых флюидах// Нефть и газ: Юбилейная 70-я
международная научная конференция приуроченная к 3 национальному нефтегазовому
форуму. Москва 18-20 апреля 2016г. – Том 1. – С. 214-215.
9) Р.К. Коротченко. Влияние нефтяной отрасли на здоровье нефтяников //
Творчество юных – шаг в успешное будущие: Материалы VIII Всероссийской научной
студенческой конференции с элементами научной школы имени профессора М.К.
Коровина. Томск 2015г. – С. 185 – 186.