что такое куст скважин

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

Термин «куст скважин»

Куст скважин – бурение скважины кустовым способом подразумевает, что устья скважин располагаются рядом друг с другом, а их залежи в различных углах разрабатываемого месторождения.
Современные нефтедобывающие предприятия предпочитают бурение скважин кустовым методом. Такое предпочтение объясняется тем фактом, что на данную разработку необходимо меньше сопутствующих коммуникаций: дорог, трубопроводов, линий электропередач. Объём же добываемых полезных ископаемых эквивалентен.

Наиболее предпочтительно использовать кустовое бурение на плодородных или заповедных землях, где поверхностный слой оберегается, и на его полное восстановление потребуются многие десятилетия. При бурении скважин на болотистых землях бурение кустом применяют для снижения количества отсыпных работ и удешевления процесса добычи нефти. При обнаружении залежей полезных ископаемых под сооружениями, реками и озёрами или в зоне шельфа кустовое бурение скважин также предпочтительно по сравнению с другими. Прекрасным примером применения кустового бурения для разработки нефте- и газоносных залежей являются территории Тюменской, Томской области и всей Западной Сибири, так как стала возможна разработка залежей, находящихся на болотистой местности, с помощью минимальных вложений по постройке отсыпанных островов по добыче полезных ископаемых.

Существует два основных типа куста в зависимости от соотношения базы и самого куста:
— локальные кусты – это разработки, не связанные с базой. Там скважины расположены веером для получения максимально возможного количества источников;
— базовые кусты – это места добычи, расположенные рядом с основной магистралью.

Для увеличения производительности выработки всё буровое оборудование доставляется на неё после окончания всех скважин на кусте. Затем все насосы, оборудование для химической обработки и изготовления промывочной жидкости перемещаются на следующую скважину.

Одна скважина может содержать от двух до тридцати кустов. При чрезмерном количестве скважин увеличиваются затраты на прокладку следующего источника, также риск встречи стволов растёт пропорционально количеству скважин. Поэтому при проектировании куста для успешной добычи полезных ископаемых необходимо тщательно продумывать расположение скважин.

Для осуществления кустового бурения необычайно важны общий дебит всех скважин на кусте и газовый фактор нефти. Знание этих особенностей позволяет рассчитать суммарную пожароопасность скважины при возникновении возможного фонтанирования нефти на поверхность земли.

После определения числа скважин переходят к разработке проекта куста. Планом куста является изображение в горизонтальной проекции стволов скважин, расположенных в этой разработке. Также в него включают местоположение устьев скважин, порядок их бурения и углы смещения забоев. После определения всех параметров строится схема куста.

Источник

Как устроен нефтяной куст месторождения

Для тех, кто никогда не был на нефтяных месторождениях, но собирается туда отправиться — написана эта статья. В ней я кратко расскажу об организации куста скважин. Это позволит вам по прибытии на место — более полно понимать картину происходящего.

Сначало все начинается с подготовки 🙂

В тайге геологи обозначают место, где будут добывать нефть. Место выбирают на основе данных геологоразведки (сейсмической разведки, бурения разведочных скважин и т.д.). После этого на обозначенном месте вырубают лес (если он там есть), осушают болото и отсыпают первичную площадку под бурение глубинной скважины. Эту площадку называют «Куст». Само месторождения состоит из множества таких кустов.

Бурение

После отсыпки площадки на нее завозят буровую установку и собирают ее. Буровая установка представляет собой здоровенное сооружение, которое конструктивно сводится к вышке, которая опускает/поднимает здоровый электродвигатель с прикрученными к нему «трубами», которые сверлят в земле дырку (да простят меня буровики за столь утрированное описание). Кроме самой буровой на площадке также располагаются множество дополнительных сооружений и оборудования.

Буровая вышка с буровой установкой

Буровая вышка с буровой установкой

» data-medium-file=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/photo_011111.jpg?w=300″ data-large-file=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/photo_011111.jpg?w=580″ src=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/photo_011111.jpg?w=739″ alt=»Буровая вышка с буровой установкой» srcset=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/photo_011111.jpg 580w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/photo_011111.jpg?w=150 150w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/photo_011111.jpg?w=300 300w» sizes=»(max-width: 580px) 100vw, 580px» /> Буровая вышка с буровой установкой

Буровая вышка с буровой установкой

Буровая вышка с буровой установкой

» data-medium-file=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/9uozw_s1pniw1aarwurfnyydu5i5csgqazhpxlsnmcixwohpjvsl1pg0wbflcwva0bpxluyw1tyt7q5gpjpxcjm6hp-p6xdhqftndsuclnofluvm48ixjseqywibxtxazcsvy1xcawh9quszirhmaw.jpg?w=300″ data-large-file=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/9uozw_s1pniw1aarwurfnyydu5i5csgqazhpxlsnmcixwohpjvsl1pg0wbflcwva0bpxluyw1tyt7q5gpjpxcjm6hp-p6xdhqftndsuclnofluvm48ixjseqywibxtxazcsvy1xcawh9quszirhmaw.jpg?w=739″ src=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/9uozw_s1pniw1aarwurfnyydu5i5csgqazhpxlsnmcixwohpjvsl1pg0wbflcwva0bpxluyw1tyt7q5gpjpxcjm6hp-p6xdhqftndsuclnofluvm48ixjseqywibxtxazcsvy1xcawh9quszirhmaw.jpg?w=739″ alt=»9uOzW_s1PNIw1aaRwURfNYYDu5I5csgqaZhpxlsnMCIxWoHpjVSL1pG0WBfLCwVA0bpXluyw1tYT7Q5GpjPXCjM6Hp-p6XdhQFTNDSUCLNOflUvM48iXjSeQywiBXTxazcSVY1xCaWH9QuSZIrhMaw» srcset=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/9uozw_s1pniw1aarwurfnyydu5i5csgqazhpxlsnmcixwohpjvsl1pg0wbflcwva0bpxluyw1tyt7q5gpjpxcjm6hp-p6xdhqftndsuclnofluvm48ixjseqywibxtxazcsvy1xcawh9quszirhmaw.jpg?w=739 739w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/9uozw_s1pniw1aarwurfnyydu5i5csgqazhpxlsnmcixwohpjvsl1pg0wbflcwva0bpxluyw1tyt7q5gpjpxcjm6hp-p6xdhqftndsuclnofluvm48ixjseqywibxtxazcsvy1xcawh9quszirhmaw.jpg?w=150 150w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/9uozw_s1pniw1aarwurfnyydu5i5csgqazhpxlsnmcixwohpjvsl1pg0wbflcwva0bpxluyw1tyt7q5gpjpxcjm6hp-p6xdhqftndsuclnofluvm48ixjseqywibxtxazcsvy1xcawh9quszirhmaw.jpg?w=300 300w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/9uozw_s1pniw1aarwurfnyydu5i5csgqazhpxlsnmcixwohpjvsl1pg0wbflcwva0bpxluyw1tyt7q5gpjpxcjm6hp-p6xdhqftndsuclnofluvm48ixjseqywibxtxazcsvy1xcawh9quszirhmaw.jpg?w=768 768w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/9uozw_s1pniw1aarwurfnyydu5i5csgqazhpxlsnmcixwohpjvsl1pg0wbflcwva0bpxluyw1tyt7q5gpjpxcjm6hp-p6xdhqftndsuclnofluvm48ixjseqywibxtxazcsvy1xcawh9quszirhmaw.jpg 900w» sizes=»(max-width: 739px) 100vw, 739px» />

После того, как скважину пробурят (от месяца до года) — буровую передвигают / перевозят на новую скважину, а пробуренной скважиной начинает заниматься служба КРС (капитального ремонта скважин). Саму скважину облагораживаю, делают обсадки, спускают насос, который будет подавать нефтесодержащую субстанцию на поверхность. На «верх» такой скважины монтируют «фонтанную арматуру».

Фонтанная арматура (Ёлка)

Фонтанная арматура (Ёлка)

» data-medium-file=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/12.jpg?w=293″ data-large-file=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/12.jpg?w=518″ src=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/12.jpg?w=360&h=368″ alt=»1″ width=»360″ height=»368″ srcset=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/12.jpg?w=360&h=368 360w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/12.jpg?w=147&h=150 147w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/12.jpg?w=293&h=300 293w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/12.jpg 518w» sizes=»(max-width: 360px) 100vw, 360px» /> Фонтанная арматура (Ёлка)

Куст обычно состоит из нескольких скважин, которые бурят в линию через 5-7 метров друг от друга.

После закладки основных скважин начинается «обустройство куста». Скважины дополнительно обносят обваловкой высотой 1-2 метра для того, чтобы локализовать возможный разлив нефти, строят осблуживающие трубопроводы, подводят эстакады с проводами, устанавливают трансформаторную подстанцию.

Рассмотрим основные элементы, которые присутствуют на кусте скважин.

АГЗУ – Автоматизированная групповая замерная установка

Трубопроводы от всех скважин сначала идут на АГЗУ. Цель АГЗУ — замер объема поступаемой смеси для определения «дебета скважины». Короче позволяет узнать сколько нефти откачали из каждой скважины.

Станок-качалка (качающийся штанговый насос)

Именно этот тип насосного агрегата почему-то прочно ассоциируется у всех с нефтью.

Кабельные эстакады

Металлические «линии» на столбах для крепления и подвода различных кабелей для запитывания током оборудования

Электрическая подстанция (РУ, ТП)

Нужна для запитки током всех механизмов. К подстанции обычно подходят линии 6 кВ, выходят на куст линии 0.4кВ

Замерные установки

Часто напротив скважин стоят «домики» замерных установок. Главное, что надо знать о ЗУ — там стоят «нагреватели», поэтому зимой там тепло. Можно аккуратно залезть, погреться и выпить чаю 🙂

Якоря

Рядом с каждой скважиной на расстоянии примерно в 20 метров по определенной схеме стоят «столбы с дырками» — это якорные столбики для крепления оттяжек вышек КРС. Возле таких столбиков удобно закладывать пункты GPS основы. При любом раскладе автотехника возле этих столбиков «не трется» и ваши пункты основы с большой вероятностью сохраняться очень долго.

Осветительные мачты и громоотводы

осветительная мачта на кусту нефтяных скважин

осветительная мачта на кусту нефтяных скважин

» data-medium-file=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/dscn0043.jpg?w=300″ data-large-file=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/dscn0043.jpg?w=739″ src=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/dscn0043.jpg?w=367&h=275″ alt=»DSCN0043″ width=»367″ height=»275″ srcset=»https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/dscn0043.jpg?w=367&h=275 367w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/dscn0043.jpg?w=734&h=550 734w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/dscn0043.jpg?w=150&h=113 150w, https://prs516.files.wordpress.com/2018/02/dscn0043.jpg?w=300&h=225 300w» sizes=»(max-width: 367px) 100vw, 367px» /> осветительная мачта на кусту нефтяных скважин

В принципе это все основные элементы куста.

Ниже приведем несколько сокращений, которые часто встречаются на месторождениях и могут пригодиться:

СП — сборный пункт нефти. Бывают ЦПС (центральный пункс сбора) и КСП (комплексный сборной пункт)

ДНС — дожимная насосная станция. Место, куда нефтяная смесь подается по трубопроводу для дальнейшей перекачки.

УПН — устройство подготовки нефти

БКНС — блочная кустовая насосная станция. Качает нефть с куста в трубопровод

УПГ — установка подготовки газа

УПСВ — учтановка предварительного сброса воды. Комплекс сооружений в которых нефтяная смесь очищается, и очищенная нефть подается дальше по трубам

ФУ — факельная установка, факел, свеча

Здоровая труба, через которую сжигают попутный газ при добыче

ВЖК — Вахтовый жилой комплекс

Место, где живет обслуживающий персонал на месторождении

АБК — административно-бытовой комплекс. Место, где живут и работают 🙂

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