автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.06, диссертация на тему:Разработка научно-технических решений по реализации перехода на падающую добычу газовых месторождений Крайнего Севера

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

О й

г ■•■-•■ м-г на правах рукописи

Л . , I ' ■-> • "

ЧУГУНОВ ЛЕОНИД СЕМЕНОВИЧ

РАЗРАБОТКА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО РЕАЛИЗАЦИИ ПЕРЕХОДА НА ПАДАЮЩУЮ ДОБЫЧУ ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Специальность 05.15.06 - Разработка и эксплуатация

нефтяных и газовых месторождений

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических науг. в форме научного доклада

Уфа -1995

Работа выполнена в предприятии "Надкмгазпром" Российского акционерного общества "Газпром".

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

- доктор технических наук, действительный член АЕН Р2 ЕРМШЮВ Ü.M.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОЛГОНЕНГЫ:

- доктор технических наук, профессор ШНСОВСКИЯ А.И.

• ' - кандидат техннческих наук, доцент ЧЕБОТАРЁВ В.В. ВВДЩЕ ПРЗДЕРШТИЕ : ЗНИИГАЗ '

Защита состоится " 8 " 1ГОШ ' 1995 г. в 15~°° час, на заседании Диссертационного Совета Д.063.09.02 при Уфимском

государственном нефтяном гехническом университете по адресу:

450062, Республика'Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, I.

О диссертацией в форме научного доклада можно ознакомиться в библиотеке УГН1У

Автореферат разослан " ^ " '1ая__IS95 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ Диссертационного Совета, доктор физико-математических наук, профессор . Р.Н.ЕАХТЛЗИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Работа посвпцена решении проблем, связанных с переходом на падающую добычу газа. На основе обобщения и анализа данных по разработке и эксплуатации месторождения Медвежье, прогнозных технико-экономических расчетов предлагается комплекс научно-технических решений, обеспечивающих наивыгоднейшие условия эксплуатации в период падающей добычи газа.

АКТУАЛЬНОСТЬ. К окончанию периода постоянной добичи /аза на местороадении накапливается обширная геолого-промысловая информация о состоянии разработки местороедения, систем сбора, подготовки и компремирования газа, сквачшн, шлейфов и т.д. Анализ данной информации позволяет выявить основные тенденции и закономерности динамики систем разработки и обустройства месторождений й осуществить " прогноз. Это необходимо для оптимизации перехода2на .падающую, добычу газа, постановки'и решения комплекса исследовательских, организационных и технико-экономических'- задач с цель©"Достижения максимальной эффективности-работы предприятия в этот период 1- . .

Задача решается на примере месторотсдения Медвежье; с которого начато освоение залежей газа севера Тюменской области;' '.....

Результаты исследований имеит первостепенное- значение", ■ особенно для Тсяких. месторождений-гигантов как Медвеаье, Уренгойское'и Ям-бургское, а также других сеноманских залежей газа региона'успешное освоение г вторых будет определять развитие топливно-энергетического комплекса страны в бли«айшие 10-15 лет. ■ ■ ;

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработать научно-технические решения по оптимизации работы элементов систем добычи газа для газодобывапцих предприятий, эксплуатирующих месторс 'дения Крайнего Севера в период - падающей добычи.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

- выявление основных тенденций и закономерностей в динамике систем разработки, обора, подготовки и компремированич газа в период перехода на падающую добычу и падающей добычи газа;

- совершенствование методов контроля технического состояния, элементов системы добычи газа на стадии активного проявления упруго-водонапорного режима;

- оптимизация режимов работы обводняющихся эксплуатационных скважин (саиозадавливание, прогноз выноса пластовой воды, технология организации КРС и другие);

- техническое перевооружение и модернизация систем подготовки газа и дожимного комплекса.

НАУЧНАЯ новизна:

1. Комплекс методов, по изучению состояния обводняющихся скважин, оптимизации их режима и прогнозу добычи из месторождений с": учетом эффекта самозадавливдния. скватн, позволяющий .решением;.обратных задач обосновать вид критерия, по которому-можно'оценить" начало самрзадавливания .сква«ин.для различных НКТ.-'■'*•-

2. Методика расчета количества капельной жидкости, выносимой

в счвачшну за счёт обводнения интервала.перфорации с использованием относительных кривых фазовых проницаемостей, определенных для различных типов пород сеномана и распределения типов пород в обводненном интервале конкретной скважины..

3. Технология проведения геолого-технических мероприятий.по сквакинам, выходящим на капитальный ремонт, заключающаяся в обосновании необходимых видов работ (исследований), их последовательности и взаимосвязи как для скважин, работающих с' "пластовой водой", так и для простаиьаодкх (самозапавливащихся) скважин.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ I

I. Технология реализации перехода на падающую добычу, вклкна-

ющая в себя вицы необходимых работ (исследований), последовав¿ль-ность их проведения, взаимосвязь и взаимообусловленность.

2. Реконструкция системы внутрипромкслового сбора, газа - объёмы переброски газа по сяейфам медду зонами газовых промыслов во времени. Это позволило обеспечить оптимальные режимы работы пластовой системы, докимных компрессорных станций и газовых промыслов.

3. Модернизация технологического оборудования газовых промыслов, позволившая сократить эксплуатационные атраты на обслуживание и потери абсорбента, увеличить эффективность единичной производительности аппаратов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТМ. Основные результаты работы рассматривались: на заседаниях Центральной и Рабочей комиссий по разработке газовых, газоконденсатных, ^ефтяных месторождений и эксплуатации подземных хранилищ газа'(ПХГ); на заседаниях Центральной комиссии по запасам Мингазпрома и неоднократно на научно-технических советах > РАО "Газпром" и предприятия "Нащымгаэпром".

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ. Суммарный экономический эффект от внедрения на Медвежьем месторождении предложений автора составил.с учетом долевого участия 200 млн. рублей в год в ценах 1994 года.

ПУБЛИКАЦИИ. Результаты исследований автор» опубликованы в 28( печатных работах, в том числе: монографии (И., Кьука, 1995 г.); 8-ми научно-техническ и обзорах; 5-ти статьях в журнале Тазовая промышленность!'; 13 работ опубликованы без соавторов.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАКГЧ. Диссертационная работа представляется в форме научного доклада, содержит четыре главы , основные выводу и рекомендации. - '

Автор выражает признательность Р.И.Вяхиреву, В.В.Ремизову, А.И.Гриценко, О.М.Ермилову, благодарит работников РАО "Газпром", предприятия "К: цымгазпром", сотрудников и ученых ВНИИГаза, Л>кШ1И-Гипрогаза, Тюм(;нНИИГипрогаза, ГАНГ им. И.У.Губкина, У^НГУ за плодотворное сотру;.чичество и помощь при выполнении работы.

ШВА I, ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРНЫХ ОСОБ2ННОСТЕЙ РАБОТЫ ЭЛЕМЕНТОВ СЮТЕЙ ДОШЧИ ГАЗА [2, 3, 4, 5,-• 6, 7, И ].

Анализу и обобщению опыта разработки и эксплуатации газовых мес-торокдений Крайнего Севера и, в частности, Медвежьего посвящено большое количество работ. Значительный вклад в решение проблем, рассмат- , риваемых в диссертации, внесли ученые и практики З.С.Ал-ев, К.С.Бас-ниов, С.Н.Бузинов, Р.И.Вяхирев, А.И.Грицонко, П.А.Гереш, О.М.Ермилов, С.Н.Закиров, Г.А.Зотов, Ю.П.Коротаев, В.Н.Иаслое, Р.И.МедведскиЯ,' ■ Е,И.Нанивский, В.В.Стритов, Р.С.Сулеймгчоз, В.В.Ремизов, А.П.Тепсов, А.И.Ширковский, Л.Т'.Шмыгля и др.

Двадцатитр<;хлетний опыт разработки месторождения Медве-кье выдвинул необходимость решения проблем, структура которых может быть представлена в виде "логических цегочек", включавших в себя как объективные, так и субъективные факторы. Проиллюстрируем такую цепочку в следующей последовательности "геологический фактор - выбранная технология разработки залета ~ система подготовки газа к дальнему транспорту": '

1. Слабосцементированный продуктивный горизонт - возможность разрушения призабойной зоны.

2. Ускоренное во времени освоение вновь пробуренных скватан -образование каверн, песчаных пробок.

3. Некачественный цементеж обсадной колонкл - появление в продукции пластовой вода.

4. Упруговодонапорный режим разработки залежи - обводнящийся слабосцементированный песчаник по своим механичее-.им свойствам переходит в разряд рыхлых, т.е. при любой депрессии на пласт происходит разрушение пород пласт;.-коллектора и вынос •кидкой фазы и мехпримесей на поверхность.

5. Вынос жидкой фазы и мехпримесей - разрушение фонтанной арматуры, уменьшение пропускной способности выкидных линии (слейфов), раэруи:ен>ш лопаток турбоагрегатов ДОС, ухудшение условий подготовки

газа к дальнему транспорту.

6. Уменьшение скорости газа и величии рабочих давлений (период падающей добычи) - уменьшение эксплуатационного фонда добывающих ск: джин за счёт эффекта самозадавливания, возможность создания условий для возникновения помгшшого реяима на турбоагрегатах ДКС и т.д.

Таким образом, практика разработки и эксплуатации месторождения Медве-.ье, являющегося аналогом Уренгойского, Лмбургского месторозде-ний, а по отдельным позициям и месторождений полуострова Ямал, ставит следующие задачи:

ч

- организация и обеспечение контроля за разработкой местороаде-ния и технического состояния газопромыслового оборудования и объектов добычи газа;

- совершенствование технологии и ре-кимов эксплуатации обводняющихся скваяин и всего комплекса методических вопросов, связанных с этим;

• - совершенствование системы подготовки газа путем технического перевооружения и модернизации существующего оборудования;

- разработка и обоснование шгеенерно-технипэсюк решений, направленных на обеспечение достаточно высоких темпов отбора в период падающей добычи газа;

- разработка инженерно-технических решений по компремированию газа на поздней стадии разработки.

4 Отмененное выше мокет быть рассмотрено в качестве технологии реализации перехода на падающую добычу, рис. I.

В последующих главах рассмотрены наиболее существенные, по мнению автора, задачи и дано их решение.

Рис. I. Технология реализации перехода на пацаод.ую добычу газа месторождений Крайнего Севера.

ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНТРОЛЯ ЗА ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯЩЕЙ ГАЗОПГОШСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ОБЪЕКТОВ ДОБЫЧИ ГАЗА И ДОБЫВШМИ ВОЗШКНОСтаШ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН |3, 10, 12, 13, 16/17 18 20,21,26,27].

Месторождение Медвежье находится в эксплуатации наиболее длительный период и поэтому накопленная информация имеет неоценимое значение для аналогичных месторождений, находящихся в эксплуатации (Уренгойское, Ямбургское) ч для вводимых в настоящее время в разработку (Е1 ваненковское^Ямсовейскоё,Заполярное и .т.д.).

Автор принимал непосредственное участие з постановке, анализе и решении проблем, связанных с получением оперативной информации о технической состоянии скваяшн, их прогнозных и текущих добывчьм возможностях промнслозо-геофизическими и гидродинамическими методами, объектов добычи газа; в частности, установок комплексно«* подготовки газа (УКПГ), газосборшх сетей (шлейфов), путем организации и проведения режимных термометрических и газодинамических исследований.

Под руководством автора проведены, комплексные гвдрогазодина-мические и промыслово-геофизическиа исследования более 50 % эксплуатационного фовда скзахин, термогазодинамические исследования шлейфов (более 25 % общей протяженности), продолжительные, -в тзче- ' ние 4-8 лет термометрические наблюдения за температурным режимом работы основания и фундаментов основных объектов газодобычи месторождения УКПГ И дкс.

Методики обработки данных и технологии проведения исследований, разрабогя; ные лично автором или при его непосредственном уча-

ст!/и , позэолИ'И:

- устано!я ¡ть техническое состояние подземной части скза*ин, текущее положение ГЕК и га этой основе осуществить планирована 1 '■"¡р-.'-приятиЧ лд изменен:« ;>г-палов работы или капитальному ремонту;

~ произвести расчет количества выносимой пластовой воды, поступающей в скважину, как з- счёт .негерметичности цементного коль-,ца, так и за счёт подтягивания подошвенной воды к нижним отверстиям интервала перфорации, и определять наивыгоднейший, с точки эпе-чия взноса воды и механических примесей, технологический режим работы эксплуатации иных скважин;

- на основе Прослеживания динамики приведенного коэффициента гидравлического сопротивг. жил и снижения температуры потока по длине конкретного шлейфа судить о степени его загрязнения или наличии большого 'количества водь; и механических примесей в потоке газа;

- обобщить данные по тепловым нтрузкам на фундаменты и основания наиболее важных объектов месторождения -УЮТ и ДКС и зьгдать рекомендации по технологии и>: строительства, реконструкции или модернизации, режиму эксплуатации с целью повышения степени их надежности.

Решение перечисленных проблем является важным этапом повышения эффективности 1: надежности работы систем газодобычи.

ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБВОДНЯЮЩИХСЯ. СКЗ/ЖИН С • УЧЁТОМ ЭФФЕКТА ИХ САНОЗАДАВЛИВАЧШ {4, 5, б, 7, 8, II, 12, 22, 25]

Регулярные промыслозо-геофизическиг исследования, проводимые в наблюдательных и эксплуатационных скважинах,у свидетельствуют о неравномерном и довольно активном характере подъема газоводяного контакта (ГВК) в различных частях месторождения. Максимальное значение подъема ГВК отмечено на Южном куполе в наблюдательных скважинах № 51 и ).'• 67 и составляет 37,2 м и 65,8 м'соответственно. В центральной части месторождения зарегистрировано подтягивание вод на 20-4У м, в северной - 30 м. Неравномерное продвкапкке пластовых

вод связано со сложным геологическим строением месторождения и отражает неравномерность выработки различных его частей.

Промыслово-геофизкческими исследованиями эксплуатационных скважин установлено, что основными причинами появления пластовой воды в продукции являются подъем плоскости ГВК к нижним отверстиям интервала перфорации и некачественное цементирование колонн.

С целью прогнозирования были црове,.эны расчеты на перспективу по оценке объемов попутно добываемой пластовой воды. Автором предложена методика расчета количества капельной .чсвдкости, выносимой в скважину за счёт обводнения интервала перфорации. Яри этом использовались кривые относительных фазовых проницаемостей для песчаных коллекторов сеномана (рис. 2) и средние показатели ко-лекторских свойств исследованных образцов сеномана (табл. I). Отдельно учитывалось поступление воды в скважину за счёт обводнения интервала перфорации и вызванное пегерметичностью цементного кольца. В расчетах предполагалось, что вся поступающая в скважину вода выносится потоком газа на поверхность. Результаты расчета представлены в таблице 2. В числителе указано количество воды, поступающей из-? а негерметичности цементного кольца, а в знаменателе - за счёт подтягивания конусов подошвенной вода к нижним отверстиям интервала перфорации. Как видно из таблицы 2,. основные Объемы попутно добываемой • ■ воды в ближайшей перспективе связаны с неудовлетворительным техническим состоянием подземной части скважин. Поэтому на месторождении необходимо провести рг л мероприятий, направленных н" повышение степени герметичности цементного кольца в приэабойной зоне скважин. Особенно это касается сквакин ГП-4-9.

Наличие воды в потоке газа увеличивает противодавление на пласт и, тем самым, снихазг дебит скважин. Если количество поступающей в скважину роды превысит некоторое критическое значение, то мо лет произойти самозадавливание скваяины. Вынос воды с забоя скважины зависит от её дебита по газу и воде, ягбойног-; устьевого

Рис. 2, Кривые относительных фазовых проницае-мостей для песчаных коллекторов сено-мана (по Шишигину С.И., ЗапСибНИГНИ).

56 - водонасыщенность; К[тн- относительная проницаемость по газу;' Кда - относительная проницаемость по воде; 1-У -классы коллекторов,

Таблица I.

Средние показатели коллекторских свойств исследованных образцов сеномана (по Бас^иеву К.С., МИНГ им. И.М.Губкина)

Класс кол-!Абсолютная Юткрытая ! Связанная ¡Эффективная лакторой !проницаемостЦ пористость I вода, ъ !пористость ¡К, ИГ15.м2 | 1Л9. * | | гЛа,

I 1700 34,5 14,6 29,5

П 810 ' 28,6 23,7

Ш 260 27,5 20,5 21,9

IV 60 23Я 26,0 17,2

V . в 20,0 40,0 12,0

Таблица 2

Прогноз выноса пластовой воды по ГП месторождения Медвежье (мэ/сут) ГП I 1996 г. I 1997 г.! 1999 г. 1 1999-г. I ?00~0~г.

I 1,7/1,8 1,6/2,2 1,6/2,5 1,7/2,9 1,7/3,3

2 3,2/4,0 3,2/4,6 3,3/5,2 3,5/5,в . 3,7/6,4

3 .6,5/2,9 6,5/3,7 6,6/4,6 6,9/5,5 6,7/6,5

4 9,2/2,1 9,2/2,4 9,3/2,8 9,5/3,2 9,3/3,5

5 22,3/0,3 22,8/0,5 23,3/0,7 24,0/1,0 39,0/1,6

6 23,5/0,3 25,8/0,3 26,4/0,4 26,4/0,4 42,0/0,5

7 28,4/1,1 28,8/1,2 29,5/1,4 30,3/1,6 45,2/1,9

8 30,1/0,2 30,5/0,3 • 31,2/0,5 31,9/0,8 46,6/1,0 43,0/1,8

9 32,1/0,6 32,6/0,8 33,2/1,1 33,9/1,4

Таблица 4.

Прогноз самоэадавливатацихсл скважин (с.к"..

ГП « 1996 г. ! 1997 г. ! 1998 г. 1 1999 г. ! 2000 г.

I 4. 4 5 5 5

2 0 0 I I 3

3 5 7 9 12 15

4 2 3 4 6 7

5 6 6 7 9 9

6 I 2 2 2 2

7 3 .3 -,. 4 4 4

8 I 2 3 5 5

9 2 3 3 3 " 3

1-9 24 30 за ■ 47 53

Таблица 5.

Прогноз среднесуточной производительности по месторождению Медвежье, тыс. .н,м.3/сут.

Вид расчета

Г 1996 г. I 1997 г.! 1998 г.! 1999г. ! 2000 г.

Без учета эффекта 164540 150560 137040 125125 112480 "самоэадавливания".

С учетом эффекта 138300 125430 1Г2500 101365 ^0790 "самозадавливания".

Й

давлений, а следовательно, от скорости потока газа в лифтовых трубах (НКТ). Поэтому иеобгодимо правильно обосновывать технологический режим работы обводившихся скважин.

.Нико приведены используемые автором критерии оценки условий самозадавливания сквашк.

. Критерий Уоллиса:

с=

1/г

ъл г

1Г-

Ж:

'/2 л

'А

(О

Критерий Сорокина:

(2)

Критерий Безродного;

С

(3)

Р =0,96^2^x50 при Р'гб01/2< ¿,5

Я = ((7+0,06 )4КЕ>о) при Рт,Ь, > 1,? .Г*

ñ

Г* -i

Критерий Точигина:

с}- диаметр ШГГ, м;

1Гг - скорость газа, м/сек.;

17Э|с- скорость жидкости, м/сек;

рг - плотность газа, кг/м3;

р^- плотность жидкости, кг/м3;

с- - поверхностное натяжение жидкости, н/м;

0 - ускорение свободного падения, м/сек .

Перечисленные параметры связаны с используемыми в промысловой практике соотношениями:.

Ur~ p.d2

Ú3IC= p.d2 p= 06766 P/z.

где:

Qr - дебит raía, тыс. vr /с.ут;

u5 ~ водный Фактор, см3/тыс. мэ;

Р - давлен::"? газа, ата;

Ъ - коэWwíítoKT сяерхсчитаемости газа.

iß

В таблице 3 для наиболее характерных скважин с использове шем фактических данных гри-едены расчетные значения дебитов, нихе которых происходит "самозадавливание", т.е. жидкост. не выносится и скапливиэтся в забое.

Таблица 3.

Расчетные критические дебиты обводшвшихся скважин Месторождения Медвежье

№ сквИР^ J Ру "1 ! Водный фактор!Диаметр НКТ,

! МПа 1 МШ !. тыс. м5/сут.! см3/ ма ! мм

311 5,6 4,7 89.0 4.83 127,8

207 5,6 4,9 139,0 9,91 I39f7

810 5.6 4,9 347,0 1,50 152,4

Критические дебиты определялись по критериям Уоллиса, Сорокина, Безродного и Точигина. Статистическая обработка промысловых исследований 57 обводшвшихся скватан показала, что для скважин с НКТ диаметром 4 дюйма определение критического дебита предпочтительнее осуществлять по критерию Уоллиса, для скважин с 5-ти дюймовыми НКТ - по критериям Сорокина и Точигиа, а для лифтовых труб диаметром 6 дюймов - по критерию Безродного.

Как отмечалось выше, скорость газа в НКГ, обеспечивающая вынос жидкости с забоя скважины, зависит от у;:тьевого и забойного давлений. При существующей системе сбора, кс?да две и более скважины работают в общий шлейф, обеспечит; требуемый технологический реяим для устьевого'давления не представляется возможным из-за их интерференции по шлейфам. В таблице 4 представлен прогноз самозадан-ливаащихся сквазин по месторождению Медвежье, в таблице 5 - среднесуточная производительность по месторат-дению ¡Ледвекье с учетом эффекта самозадавливания сквахин.

Как показали расчеты, только по этой причине, т.е. из-за са-мозацавливачия скважин, суммарное снижение суточной производительности по месторождению мо:хет достигать 15-20 %.

ГЛАВА 4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ПЕРЕВООРУЖЕНИЕ И МОДЕРНИЗАЦИЯ

СИСТЕМЫ ШДГОТОВНИ ГАЗА И ДОШШОГО 'КОШЕКСА [Ю, 13, 14, 15, 19, 25] •

За 23-летний период эксплуатации значительная часть системы подготовки газа или исчерпала свой ресурс или же технически устарела,- Некоторая часть оборудования не используется иэ-за изменившихся условий добычи газа (температура, давление, расход). В связи с этим Надымгазпромом совместно4 с ЮлНИИГипрогазом и ЦКБН было проведено, обследование системы и технологии подготовки газа на месторождении Медвежье. Результаты обследования положены в основу разработки технологического регламента к ТЭО техперевпружения на период падающей добычи. Как на стадии обследования и разработки регламента, так и при внедрении рекомендаций автор принимал непосредственное участие при выполнении этих видов работ.

К настоящему времени завершаются работы по модернизации.системы сепарации газа, поскольку проектный вар: ант не обеспечивает требуемые степени очистки (замечены эррозия и от;.жжение-солей на рабочих колесах нагьетагеяей , повышенная нагрузка на установки ос,ушки газа). Признано целесообразным для отдельных ГП переход на 2-ступенчатую сепарацию газа. Так, например, пылеуловители переобвязаны по 2-ступенчатой схеме очистки на ГП-1 и 3. Кэо-.э того, произведено оснащение пылеуловителей фильтропатронами на ГП-1, 3. Осуществлена модернизация сепараторов на ГП-2, 7, 8 и 9 путем демонтажа внутренних элементов и установки новых (сепарационные тарелки с центробежными элементами Макроносова, мультикассетные насадки, сливные трубки и т.п.). Разработка и внедрение перечисленных выше технических решений осуи эствлялись под непосредственным руководством автора и показали их достаточно высокую эффективность.

Опыт эксплуатации показал, что надежная работа газопроводов обеспечивается при подаче теплого газа с температурой 20°«, поэто-

fS

i.iу аппараты воздушного охлаждения (ABO) на УКПГ-4-9 из технологической цепочки можно исключить. В то же время ABO на ДКС обеспечивают относительно стабильные условия эксплуатации в течение всего года, но в экстремальных условиях при сильных морозах или в летний период при температуре выше 20°С эффективность работы снижается, а поэтому нуждается в усовершенствовании.

Анализ работы установок абсорбционной осушки газа, проведенный Иадымгазпромом совместно с ВНИИГазом и ТюменНИИГипрогазом, показал их высокую эффективность, но в связи с изменившимися условиями эксплуатации на месторождении ведутся работы по их модернизации. В частности, на ГП-2, 7, 8 и 9 в абсорберах A-I демонтирована часть тарелок, подача РДЭГа осуществляется на 13 или 14 тарелки, установлены дополнительные фильтропатроны, сепарационные секции оснащены сепарационнуии элементами Гухмана; массообменная - насыпными насадками (седла Инталокса). Одновременно на этих же ГП осуществлялось переоборудование и модернизация установок регенерации ДЭРа. Были демонтированы часть тарелок и смонтированы новые, установлены фильтропатроны или вместо них засыпаны кольца Рашега.

Реализация всех вышеперечисленных инженерно-технических решений показывает их высокую эффективность и позвбяяет повысить надежность и маневренность установок подготовки газа, повысить качество подготовки газа и упростить условия эксплуатации.

Накопленный опыт совершенствования технологической схемы подготовки газа может быть использован на других месторождениях Крайнего Севера. ,

Важным этапом техперевооружения является совершенствование ^//■чествующей системы компреМирования. Необходимо отметить, что ли работы начаты практически с момента ввода ДКС-2, первой на месторождении, в т979 г. В начальный период они заключались в основном в перераспределении газовых шток з с целью оптимизации л&груаки УКГГ и ДКС. К настоящему времени эти возможности весьма

ограничены и ведутся поиски альтернативных путей повышения эффективности работы дожимного комплекса. .

Проектом обустройства предусматривалось наращивание мощностей Дне путем установки дополнительно от 3 до 6 агрегатов, в зависимости от уровня падения устьевых давлений. Однако накопленный опыт эксплуатации и расчеты показали, что наиболее оптимальным является строительство централизованной ДКС в п. Пангоды с двумя компрессорными цехами с агрегатами ГЩ-Ц-16 по 10 штук в каждом. По этому варианту приведение затраты на 19.9 % ниже, чем по другим вариантам.

О целью оптимизации загрузки мощностей ДКС УКПГ и ЦДЙС в период падающей добычи были проведены расчеты на перспективу. Рае четы показали-; что проектный отбор газа в ближайшее время может быть обеспечен лишь вводом 11-ой очереди ЦЦКС с 10-ю агрегатами ГШ- Ц-16 156-1,44, при этом давление в межпромысловои коллекторе (МПК) может быть снижено до 3,43-2,06 МПа.

Для эффективной загрузки ГПА в этом случае необходимо произвести переоснастку центробежных нагнетателей сменными проточными частями на ДКС-4, 6, 7 в 1995 году, ДКС-5 - в 1996 году, ДКС-9 -в 1997 г. и на ЦЦКС - в 1993 г. Кроме' того, к 2004 г. потребуется переобвязка ГПА ЦЦКС для работы в 3 ступени сжатия, Учитывая существующую разницу в значениях устьевого давления по скважинам УКПГ-5, б, 7 и остальным, .^обенно после 2000 г., целесообразным является раздельный транспорт по ниткам МПК низкоНапорного газа с этих УКПГ на ЦЦКС с дожатием его 1-2 агрегатами и подачей в общий поток.

Автором рассматривались также возможности модернизации парса Г ПА. применительно к все более усложняющимся условиям эксплуатации (низкий уровень добычи газа и высокий темп его снижения, наличие в потоке газ:> воды и жягятиесей, низкое давление на приеме ДКС и необходимое гз высокой (,«? Гй) зтепени сжатия). Анализ технических

характеристик ГПА с различными типами компрессоров показал, что отдать предпочтение сж'щует винтовым компрессорным агрегатам, нее не применявшимся в отечественной газовой промышленности. Они имеют в..^окую степень сжатия (до 3 в одной ступени), равномерную подичу, способность компремировать загрязненные газ-:, возможность регулирования производительности независимо от степени повышения давления и надежны в эксплуатации. Технико-экономические расчеты по компремированию газа ГП-6 (наихудшие условия среди Есех ГП) показали зкономдаескуо целесообразность рассмотрения такой модернизации. При этом, согласно расчетам спихаются себестоимость компре-мирования, расход топливного газа, улудшахггся другие экономические показатели и при этом сохранятся достаточно высокие объемы ком-премирования газа и степени сза-.ш. На основе проведенных расчетов предлагается рассмотреть вопрос об установке на ДКС-6 к 1998 т. одной винтовой машины (В№Л) одноступенчатого сжатия-, а к 2003 г. -двух (параллельно) деухступе.-датого сжатия типа ВСиб£_ заВ0д . изготовитель фирма МАМ &НН (Германия).: Это позволит обеспечить суточные отборы газа 8,7 млн. м3/сут., ст1лень сжатия - 3,023 в 2001 г.; 3,35 млн. м3/сут. и степень сжатия 10,03 г 2003 г.-

Реализация предлагаемых решений даст возможность накопить опыт по совершенствованию системы комлремщования газа и разработать рекомендации к его распространения на других месторождениях Крайнего Севера.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТА И ¿Ы80ДЫ

I. На основе анализа многолетнего опыта разработки и эксплуатации месторождения Медвежье, данных контроля за разработкой и

2.1

техническим состоянием объектов газодобычк очерчен комплекс научно-технических задач, которые необходимо решить при переходе на гадающую добычу и в период падающей добычи для газовых месторож;гнкй Крайнего Севера.

2. Осуществлен анализ эксплуатации фонда об'воднившихся скражин, обобщены данные, их гидродинамических исследований и на этой основе разработаны и внедрены предложения по уьеличен.ш их производитель-

.ности.

3. Разработаны и внедрены инженерно-технические решения по модернизации систем сбора, подготовки га'за и дожимного комплекса, позволившие повысить эффективность его работы и сократить расход реагентов.

4. Разработан и внедрен чомплекс методов по изучению условий--са-мозадавливания скважин и прогнозу основных технико.-экономических показателей разработки месторождений с учетом эффекта самозадавливания скважин.. ... ......

ГО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЩИЗ РАБОТЫ:

1. Изучение возможности использования винтовых компрессспов

на ДКС в период-поздней стадии заработки газовых месторождений

севера Тюменской области с целью повышения коэффициента конечной *

гааоотдачи /Ермилов Ü.M., Ремизов В.В., Чугунов Л.С. и др. - М., 1993. - 110 с. - (Разраб. и эксплуатация газ. и газоконденсат, месторождений: Обзор, информ. /ИРЦ Газпром).

2. Методология с.зтемного изучения отработки продуктивного разреза залежей газа Крайнего Севера /Ремизов В.В., Ер.илов О.У., Чугунов JI.C. и др. - М., - 1994. - 49 с. - (Разраб. и эксплуатация газ. и газикондьнсат. месторождений: Обзор, информ. /ИРЦ Газпром).

3. Совершенствование технологии исследования газовых скэажин месторождений севера Тюменской области в период активного проявле-

нил водонапорного режима /Ермилов О.М., Ремизов В.В., Чугунов J1.C. и др. - M., - 1994. - 60 - (Разраб. и эксплуатация газ. и газоконденсат. месторождений: Обзор, информ. /ИРЦ Газпром).

4. Методы анализа отработки сен манских залежей севера Тюменской области по данным исследований эксплуатационных скважин газодинамическими и промыслово-геофизическими методами /Ремизов U П., Ермилов О.М., Чугунов Л.С. и др. - M. -I994. - 78 .. -(Рыораб, и эксплуатация газ. и газоконценсат. месторождений: Обзор. шф .рм. /ИРЦ Газпром).

Г). Ермилов О.М., Ремизов В.В., Немировский И.С., Чугунов Л.С. Оценка негер-этичности цементного кольца в газовых скважинах. /Д'нэ. jpoM, - 1994. - № 2. - с. 24-25. •

6. Ермилов О.М., Ремизов В.В., Тер-Саакян Ю.Г., Чугунов Л.С. Определение продуктивности скважин по результатам промыслово-гео-физических исследований. //Газ. пром. - 1994. - № 3. - с. 34-36.

7. Ермилов О.М., Ремизов В.В., .Тер-Саакян Ю.Г., Чугунов Л.С. Определение коэффициента газоотдачи обводненных пластов сеноман-ских продуктивных отложений. //Газ. пром. - 1994. - № 6. - с.28-29.

8. Ермилов О.М., Ремизов В.В., Немировский И.С., Чугунов Л.С. Расчет содержания капельной жидкости в потоке газа. //Газ. пром.-1994.' № 6 - с. 28-29.

9. Ремизов В.В., Маслов В.Н., Ермилов Ü.M., Чугунов Л.С. Освоение газовых и газоконденсатных месторождений полуострова Ямал. //Газ. пром. - 1994. - № 7. - с. 32-33.

10. Чугунов Л.С. Совершенствование систем компремирования газа на месторождении Медвежье. //Научно-техн. сборник, сер. " "Транспорт и подземное хранение газа". ИРЦ Газпром. - 1995, Ifi 1-2. - о. 41-44.

11. Чугунов Л.С. Динамика подошвенных вод при упру^оводона-пирном режиме разработки сеноманской залежи Медвежьего месторож-»¿ьня. //Научно-техн. сборник, сер. "Геология, бурение и раэработ-

яа газ. и гаэскоцденсат. месторождений", ИРЦ Газпром. - 1995. -№ 1-2, с. 22-25.

12. Чугунов Л.С. Оценка прогнозных добывных возможностей месторождения Медвежье кри учете эффекта "самозадавливания" добывающих скважин. //Научно-техн. сборн., сер. Теология, бурение, разработка и эксплуатация газ. и газокоцденсат. месторождений'.' ИРЦ Газпром. - 1995. - № 1-2. - с. 10-14.

13. Чугунов Я.С. Проблемы и задачи повышения надежности работы объектов добычи-газа Медвежьего месторождения. //Научно-техн. сборник, сер. "Природный газ в качестве моторного топлива, подготовка, переработка и использование газа". - ИРЦ Газпром. - 1995. -№ 1-2. - с. 16-19.

14. Чугунов Л.С. Общие соображения по использованию винтовых компрессоров на дожимных- компрессорных станциях (ДКС) газовой промышленности. //Научно-техн. сборник, сер. Теология, бурение, разработка и эксплуат> газовых и газокоцденсат. месторождений . ИРЦ Газпром. - 1995. - }? 3. - с. 25-29.

15. Чугунов Л.С. Изучение возможности использования винтовых компрессоров на ДКС в период поздней стадии разработки Медвежьего месторождения. //Научно-техн. сборник, 'сер. "Транспорт и подземное хранение газа", ИРЦ Газпром. --I995.-W 1-2. - с. 38-40.

16. Инженерно-геологический мониторинг объектов.компремиро-вания газа месторождений Крайнего Севера /Ремизов В.В., Чугу: ов Л.С., Ермилов О.М. и др. - »1., 1995. - 124 с. (Разраб. и экгтлу-атация газ. и газокоцценсат. месторождений: Обзор, информ. /HFH Газпром).

17. Чугунов Л.С. Решение задач контроля за разработкой сеноманских газовых залежей методами промысловой геофизик;.. //Научно-техн. сборн., сер. "Геология, бурение, разработка и эксплуатация газ? и газоконденсат, месторождений". ИРЦ Газпром. -

-1995. - Ii 1-2. - с. 25-2S.

ZH

18. Чугунов Л.С, Информативность промыслово-геофизических методов исследования скважин при определении коллекторских свойстг сеноманских отложеьий севера Тюменской области. //Научно-техн. сборн., сер. "Геология, бурение, разработка и эксплуатация газ.

и газокоцденсатных месторождений". ИРЦ Газпром. -.1995. - № 1-2.-с. 3-5.

19. Чугунов Л.С. Реконструкция и модернизация систем подго- ' тозки газа на месторождении Медвежье. //Научно-техн. сборн.,

сер. "Природный газ в качестве моторного топлива, подготовка, переработка и использование газа". - ИРЦ Газпром. - 1995. - № 1-2, - с. II—15. '

20. Чугунов Л .С, Способ контроля за эффективностью работы выквдных линий (шлейфов) о. использ вакием газодинамических методов исследований (на примере Медвежьего месторождения)// Научно-техн. сборн., сер. "Геология, бурение, разработка и эксплуатация газ. и газокоцценсат. месторождений". ИРЦ Газпром. - 1995. -

№ 3-4. _ с. 18-21.

21. Чугунов Л.С. Метод контроля тегшофизических параметров выкидьых линий■месторождений газа севера Тюменской области (на примере Медвежьего месте рождения). //Научно-техн. сборн., сер. "Геология, буреще, разработка и эксплуатация газ. и газоконденсат. месторождений". - ИРЦ Газпром. - 1995. - № 3-4. - с. 22-24.

22. Чугунов Л.С. Оценка предельного комплексного газодина-миче -coro параметра по самозадавливащимся скважинам газовых месторождение Крайнего Севера (на при;.-эре Медвежьего месторождения). //Научно-техн. сборн., сер. "Геология, бурение, разработка и эксплуатация газ. и газоконденсат, месторождений". - ИРЦ Газпром. - 1995. - Jf. 1-2. - с. 30-35.

23. Динамика температурного режима грунтов-оснований объектов подготовки газа месторождений севера Тюменской области /Ремизов В.В.,., Чугунов Л.С., Ермилов О.М. и др. - М., 1995. _ 77 с. -

(Подготовка, переработка газа и газового конденсата: Обзор, икформ.

/ИРЦ Газпром).

24. Перспективы бурения и эксплуатации скважин с горизонтальными забоями на газовых и газоконценсатных меетороздениях севера Тюменской области /Ремизов В.Б., Маслов В.Н., Чугунов Л.С. и др. -Л., 1995. - 60 с. (Разработка и эксплуатация газ. и газокоаденсат. месторождений: Обзор, информ. /ИЩ Газпром).

25. Методика расчета показателей надежности технологического оборудования газовых промыслов месторо:здений Крайнего Севера /Ремизов В.В., Ермилов О.М., Каприелов К.Л., Чугунов Л.С. и др. - ИРЦ Газпром. - М.- 1995. - 26 с.

26. Чугунов Л.С. Изучение эффективности применения горизонтальных скважин на месторождениях Крайнего Севера. //Научно-техн. сборн., сер. "Геология, бурение, разработка и-эксплуатация газ.'и газоконденсат, месторождений". - ИРЦ Газпром. - 1995. - 5.

27. Ремизов В.В., Чугунов Л.С.Бочарнихов Г.Л. Опыт и анализ проведения капитальных ремонтов скважин на Медвежьем месторождении //Научно-техн. сборник, сер. "Геология, бурение, разработка и эксплуатация газ. и газоконденсат, месторождений. - ИРЦ Газпром. - 1995.

28. Эксплуатация газовых сквагкин /Ермилов О.М., Алиев З.С., Ремизов В.В., Чугунов Л.С. - И. - Наука. - 1995.- 356 с.

- № 5.

Соискатель

Л.С.Чугунов