«СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ ПРОМЫСЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И АНАЛИЗА РАЗРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ...»

централизованными установками стабилизации конденсата (УСК Сургут и Ачимовская УСК) зависит от переменных объемов и составов потоков с месторождений (п.1) и централизованной установки деэтанизации конденсата (п.2) и от двух независимых ограничений УСК Сургут, учет одного из которых требует определения не только объема, но и подробного состава сырья, что требует расчета МКБ схемы смешения и распределения всех сырьевых потоков двух установок стабилизации конденсата;

4) при этом, для выполнения условий, накладываемых ограничением по составу сырья (содержанию тяжелых фракций) УСК Сургут, необходимо итерационно регулировать распределение сырьевых потоков НК ачимовского между УДК Уренгой и Ачимовской УСК, т.е. неоднократно возвращаться к расчетам МКБ деэтанизации конденсата после расчетов МКБ распределения сырьевых потоков между установками стабилизации.

синхронности развития объектов централизованной подготовки с развитием объектов промысловой подготовки необходимо проведение весьма сложных итерационных расчетов материально-компонентных балансов всей комплексной региональной схемы промысловой подготовки добываемого УВС.

«Ручное» выполнение подобных расчетов практически невозможно, однако решение данной задачи может быть реализовано на базе применения КМ.

Рассмотрим пример выработки решений по синхронизации мощностей по централизованной подготовке добываемого УВС с развитием мощностей добычи и промысловой подготовки. Пример основывается на условном сценарии развития Западно-Сибирского комплекса по подготовке УВС ГКМ.

Различные варианты развития комплекса рассматривались в работе [64].

Объемы добычи УВС и продуктов его подготовки в нижеследующем примере – условны и показаны с целью наглядной демонстрации работоспособности предлагаемого подхода. На рисунке 3.11 показаны объемы добычи нестабильного конденсата на планируемый период с шести промыслов, подготавливающих продукцию валанжинских залежей – объемы добычи и составы НК рассчитываются с применением изложенных в третьей главе подходов.

Расход, тыс.т.

Кроме продукции валанжинских залежей, в качестве сырья, в комплексе по подготовке УВС используется продукция ачимовских отложений, добываемая с пяти объектов (условно обозначенных как «площади 1-5»). Объемы (рисунок 3.12) и составы этого сырья рассчитываются с использованием описанных в главе 3 подходов. Далее рассчитываются объемы и составы сырья Уренгойской УДК (рисунок 3.13), с учетом ограничений по общей загрузке Уренгойской установки деэтанизации конденсата, а также ограничений по приему тяжелого сырья (рисунок 3.10). Красными линиями на рисунке 3.13 показаны ограничения по приему сырья и сроки ввода мощностей. Так, на основе расчетного варианта можно сделать вывод о том, что, начиная с 4 года текущей производительности УДК – 5000 т/год –недостаточно для приема тяжелого сырья. А исходя из объемов загрузки на последующие годы, можно рекомендовать увеличение производительности УДК с 4 года до 8000 т/год.

Излишки ачимовского конденсата (рисунок 3.14) отправляются на вход отдельной ачимовской установки стабилизации конденсата. Определение сроков ввода этой установки, а также срок ввода новых мощностей по подготовке тяжелого сырья, вычисленные с применением КМ, показаны на рисунке 3.14 красными линиями. Из расчетных объемов загрузки сырьем, можно рекомендовать вариант ввода ачимовской УСК на 4 год, с производительностью по сырью 6000 т/год, а с 7 года потребуется увеличение производительности установки до 13000 т/год. Расчет объемов продукции подготовки Уренгойской УДК (рисунок 3.15) и ее составов, а также объемов и составов продукции ачимовской УСК (рисунок 3.16) также выполняется с применением комплексной модели на основе принципов, изложенных в главе 2.

Деэтанизированный конденсат с УДК Уренгоя и ачимовской УСК является сырьем Сургутской УСК. Сложением объемов ДК с обеих УДК с учетом составов определяются объемы и составы сырья Сургутской УСК (рисунок 3.17). На рисунке 3.17 красными линиями показаны расчетные сроки ввода новых мощностей. Из графика следует, что до III квартала 4 года текущей производительности установки по сырью – будет достаточно, а с IV квартала года потребуется повышение производительности до 22000 т/год.

Обобщенный вид промежуточных и окончательных результатов, полученных в процессе выработки решений по синхронизации мощностей по подготовке с развитием объектов добычи представлена на рисунке 3.18.

Расход, тыс.т.

Расход, тыс.т.

Расход, тыс.т.

Рисунок 3.14 – Прогнозные объемы излишков ачимовского конденсата, Расход, тыс.т.

Расход, тыс.т.

Расход, тыс.т.

Пл. 1 Пл. 2 Пл. 3 Пл. 4 Пл. НК с промысла подготовке конденсата в сложных централизованных схемах подготовки, примером которой является Западно-Сибирский комплекс ОАО «Газпром», необходимо долгосрочное планирование объемов и составов сырья входящих в комплекс месторождений. Решение этой задачи возможно лишь с применением комплексной модели, включающей объекты, начиная от моделей составов пластовых флюидов и заканчивая моделями установок централизованной подготовки конденсата. Описанный подход применялся в работе по разработке единой технологической схемы разработки залежей углеводородов ачимовской толщи Уренгойского региона [64].

1) На основе научно-обоснованного метода расчетно-технологического мониторинга показано увеличения объема информации, используемого при анализе разработки нефтегазоконденсатных месторождений, в том числе за индивидуальных объектов разработки, формирующих состав сырья УКПГ.

2) Показана возможность применения комплексной модели для прогноза добываемого сырья с определением долевого вклада индивидуальных объектов разработки в формирование объемов и составов товарного газа и конденсата.

3) Показана возможность применения комплексной модели добычи и подготовки углеводородного сырья для определения балансов и составов продуктов централизованных установок подготовки конденсата (входящих в состав комплексов по добыче и подготовке УВС) с выделением балансов и составов продуктов подготовки конденсатов индивидуальных промыслов и объектов разработки месторождений.

4) Получаемая с применением КМ информация значительно расширяет возможности и создает условия для более детального анализа разработки нефтегазоконденсатных месторождений.

5) На примере Западно-Сибирского комплекса по подготовке УВС ОАО «Газпром» показан пример выработки решений по синхронизации мощностей применением разработанной комплексной модели и ее отдельных элементов.

6) Разработанная КМ неоднократно использовалась на практике в решении производственных задач, и является одним из важнейших инструментов выполнения НИР в Лаборатории добычи и переработки УВС ООО «ТюменНИИгипрогаз».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

подготовки сырья нефтегазоконденсатных месторождений при проектировании их разработки, планировании добычи и подготовки углеводородного сырья показал, что обычно планирование добычи ведется без учета всей схемы промысловой подготовки углеводородного сырья. Это может вызывать периодические трудности с реализацией продукции, с недостаточной или избыточной загрузкой централизованных установок подготовки конденсата по сырью. При анализе современных методов моделирования промысловой подготовки углеводородного сырья была обоснована плохая их приспособленность для многопериодных расчетов сложных схем, включающих комплексы сооружений по промысловой подготовке углеводородного сырья и централизованные установки подготовки конденсата.

средства комплексного моделирования промысловой подготовки углеводородного сырья для решения задач проектирования и анализа разработки нефтегазоконденсатных месторождений, синхронизированного развития мощностей по добыче и промысловой подготовке. Разработан метод расчета промысловой подготовки углеводородного сырья на основе функций отбора компонентов.

3. На основе новых методов разработана комплексная модель промысловой подготовки углеводородного сырья нефтегазоконденсатных месторождений, позволяющая учитывать потоки со всех месторождений, включенных в систему, ограничения по загрузке централизованных установок подготовки, технологические параметры работы оборудования. Комплексная модель внедрена в ООО «ТюменНИИгипрогаз» и ООО «Газпром переработка».

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Николаевский В.Н., Басниев К.С., Горбунов А.Т., Зотов Г.А.

Механика насыщенных пористых сред. – М., «Недра», 1970, – 339 с.

2. Желтов Ю.П. Механика нефтегазоносного пласта. – М., «Недра», 1975, – 216 с.

3. Щелкачев В.Н, Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001, – 736 с.

«ГОСТОПТЕХИЗДАТ», 1963, – 397 с.

5. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нетфегазовая гидромеханика: Учебное пособие для ВУЗов. – М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005, – 544 с.

6. Швидлер М.И. Статистическая гидродинамика пористых сред. – М., «Недра», 1985, – 288 с.

7. Коротаев Ю.П., Геров Л.Г., Закиров С.Н., Щербаков Г.А.

Фильтрация газов в трещиноватых коллекторах. – М., «Недра», 1979, – 223 с.

8. Гимаутдинов Ш.К. Физика нефтяного и газового пласта. – М., «Недра», 1971, – 312 с.

9. Котяхов Ф.И.. Физика нефтяных и газовых коллекторов. – М., «Недра», 1977, – 287 с.

10. Ермилов О.М., Ремизов В.В., Ширковский А.И., Чугунов Л.С.

Физика пласта, добыча и подземное хранение газа. – М., Наука, 1996, – 541 с.

11. Закиров С.Н., Лапук Б.Б. Проектирование и разработка газовых месторождений. – М., «Недра», 1974, – 376 с.

газоконденсатных месторождений. Учебник для ВУЗов. – М., Недра, 1979, – 303 с.

месторождений природных газов. – М., «Недра», 1999, – 416 с.

14. Тер-Саркисов Р.М., Гужов Н.А., Захаров А.А., Илатовский Ю.В., Николаев В.А.. Моделирование разработки месторождений природных газов с воздействием на пласт. – М., ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004.

15. Вяхирев Р.И., Гриценко А.И., Тер-Саркисов Р.М. Разработка и эксплуатация газовых месторождений. – М., ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002, – 880 с.

16. Маргулов Р.Д., Вяхирев Р.И., Леонтьев И.А. и др. Разработка месторождений со сложным составом газа. – М., Недра, 1988, – 263 с.

17. Бердин Т.Г. Проектирование разработки системами горизонтальных скважин. – М., Недра-Бизнесцентр, 2001, – 196 с.

18. Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем, – Москва-Ижевск, 2004, – 416 с.

технологических документов на разработку нефтяных и газовых месторождений. – М., 1996.

20. Желтов Ю.В., Мартос В.Н., Мирзаджанзаде А.Х., Степанова Г.С.

Разработка и эксплуатация нефтегазоконденсатных месторождений. – М., «Недра», 1979, – 254 с.

21. Гвоздев Б.П., Гриценко А.И., Корнилов А.Е. Эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. Справочное пособие – М., Недра, 1988, – 575 с.

22. Гриценко А.И., Гриценко И.А., Юшкин В.В., Островская Т.Д.

Научные основы прогноза фазового поведения пластовых газоконденсатных систем. – М., Недра, 1995, – 432 с.

23. Coats K.H., Smart G.T. Application of a regression-based EQS PVT program to laboratory data // SPE Reservoir Eng. – 1986. – V.1. - № 3. – P.277-299.

24. Wu R.S. and Batycky J.P. Pseudocomponent Characterization for Hydrocarbon Miscible Displacement // SPE Reservoir Engineering. – 1988. – August. – P. 875-833.

25. Гуревич Г.Р., Брусиловский А.И. Справочное пособие по расчету фазового состояния и свойств газоконденсатных смесей. – М.: Недра, 1984. – 264 с.

26. Непомнящий Л.Я. Разбивка группы С5+ на фракции при использовании уравнения состояния для расчета фазового поведения пластовых смесей [Текст]. // Разработка газовых месторождений с аномально высоким пластовым давлением. – М., 1985, с.58- проектировании и планировании переработки углеводородного сырья газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. – М.: КДУ, 2008, – 412 с.

28. СТО Газпром 5.5-2007 Конденсат газовый нестабильный. Методика определения компонентно-фракционного и группового углеводородного состава. – г. Москва, ООО «ВНИИГАЗ», 2007.

углеводороды. Методы определения компонентно-фракционного состава. – Тюмень, ООО «ТюменНИИгипрогаз», 2009.

30. Мирзаджанзаде А.Х., Кузнецов О.Л., Басниев К.С., Алиев З.С.

Основы технологии добычи газа. – М: ОАО «Издательство «Недра», 2003. – газоотдачи продуктивных пластов, – М: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001, – 32. Хейн А.Л. Общие категории мышления, используемые при построении теории проектирования рабочих пластовых фильтрационных систем, и автоматизации проектирования [Текст]. // Системный подход при проектировании разработки месторождений природного газа Западной Сибири, сборник научных трудов, – М.:ВНИИГАЗ, 1988, с.5-16.

33. Хейн А.Л. Знаниевая основа, состав и структура проектировочного процесса по конструированию РПФС в связи с его автоматизацией [Текст]. // Системный подход при проектировании разработки месторождений природного газа Западной Сибири, сборник научных трудов,, – М.:ВНИИГАЗ, 1988, с.16-26.

34. Закиров С.Н., Васильев В.И., Гутников А.И. и др. Прогнозирование и регулирование разработки газовых месторождений, – М.: Недра, 1984. – разработкой газовых месторождений, 1987, 144 с.

36. Maisel H., Gnugnoli G., Simulation of Discrete Stochastic Systems, Scientific Research Associates, Inc., Chicago, Ill., 1972.

37. Бусленко Н.П. Математическое моделирование производственных процессов. – М.: Наука, 1964, 364 с.

38. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. – М.: Наука, 1978, 400 с.

39. Бусленко Н.П. Метод статистического моделирования. – М.:

Статистика, 1970, 111 с.

40. Шеннон Р, Имитационное моделирование систем – искусство и наука, – М.: Издательство «Мир», 1978, 421 с.

41. Карпов Ю. Имитационное моделирование систем. Введение в моделирование с AnyLogic 5. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 400 с.

42. ГОСТ Р 53710-2009 Месторождения нефтяные и газонефтяные.

Правила проектирования разработки. – М.: Стандартинформ, 2010. – 58 с.

действующих геолого-технологических моделей нефтяных и газонефтяных месторождений-М., 2000. – 130с.

44. Методические указания по созданию постоянно действующих геолого-технологических моделей нефтяных и газовых месторождений (Часть 1. Геологические модели). – М.:ОАО «ВНИИОЭНГ». – 2003. – 164 с.

45. Волков В.Л. Моделирование процессов и систем. Учеб. пособие, – Н.Новгород: НГТУ, 1997, 80 с.

месторождений нефти и газа. – М.: «Грааль», 2002, 575 с.

47. Григорьев Б.А., Герасимов А.А., Ланчаков Г.А. Теплофизические свойства и фазовые равновесия газовых конденсатов и их фракций. – М.:

Издательский дом МЭИ, 2007. – 334 с.: ил.

48. Калашников О.В. Иванов Ю.В. Инженерные расчетные модели технологических сред газопереработки. 1.Фазовое состояние жидкостьпаp//Хим. технология. - 1991.- N 6.- С.28-36.

49. Вопросы адекватности теплофизической базы программных систем HYSYS, PRO-2 и ГазКондНефть. Расчетные и действительные данные по установке низкотемпературной сепарации природного газа. Калашников О.В., Касперович А.Г., Будняк С.В., Гамалея Р.В., Рычков Д.А. – Экотехнологии и ресурсосбережение, № 4. – Киев, 2005, с.73-85.

газоконденсатного флюида. Нестеренко А.Н., Прытков В.В., Касперович А.Г., Омельченко О.А., Рычков Д.А., Турбина Т.В. – Газовая промышленность, № 1, – Москва, «Газойл пресс», 2014, с.82-86.

51. Кабанов О.П. Комплексный мониторинг процессов промысловой подготовки и переработки углеводородного сырья крупных газоконденсатных месторождений: Автореф. дис. канд. техн. наук: 25.00.17. – Уфа, 2008. – 23 с.

комплексного моделирования поточных схем промысловой подготовки и переработки углеводородного сырья. Кацемон Ю.В., Прытков В.В., Рычков Д.А., Касперович А.Г. – Проблемы развития газовой промышленности в Западной Сибири. Сб.тезисов докладов 8 науч-практ. конф. мол. ученых и спец.

– Тюмень, 2004, ООО ТюменНИИГипрогаз, с. 124.

53. Методологические основы расчета балансов переработки конденсата для текущего и перспективного планирования и определения фактических показателей. Касперович А.Г., Прытков В.В., Омельченко О.А., Кацемон Ю.В., Рычков Д.А., Меркушева О.М. - Вопросы строительства газовых скважин, проектирования разработки месторождений и транспорта газа. – Тюмень, ООО ТюменНИИгипрогаз, С. – Петербург, НЕДРА, 2005, с.73 – 85.

54. Критерии оценки эффективности технологии и выбора схем промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей на месторождениях севера Тюменской области. Касперович А.Г., Прытков В.В., Рычков Д.А., Омельченко О.А., Кацемон Ю.В. - Вопросы строительства газовых скважин, проектирования разработки месторождений и транспорта газа. – Тюмень, ООО ТюменНИИгипрогаз, С. – Петербург, НЕДРА, 2005, с. – 108.

55. Определение функций погоноразделения для установок подготовки и переработки УВС и их применение. Омельченко О.А., Рычков Д.А., Прытков В.В., Касперович А.Г. - Проблемы развития газовой промышленности в Западной Сибири. Сб.тезисов докладов XIV науч-практ. конф. мол. ученых и спец. – Тюмень, ООО ТюменНИИГипрогаз. 2006, с.201 – 202.

56. Результаты исследования и технологического моделирования газоконденсатного промысла Ен-Яхинского мессторождения. Кабанов О.П., Касперович А.Г., Рычков Д.А. Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. Приложение к журналу «Наука и техника в газовой промышленности». Специализированный сборник. ООО «ИРЦ Газпром». 2006, с.41 – 44.

57. Методология адаптации технологических моделей подготовки и первичной переработки газового конденсата и нефти. Касперович А.Г., Омельченко О.А., Рычков Д.А. Известия ВУЗов, Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет, Нефть и газ. - 2006, с.47 – 50.

58. Методология создания адекватной технологической модели газоконденсатного промысла на основе результатов комплексного моделирования. Кабанов О.П., Касперович А.Г., Омельченко О.А., Рычков Д.А.

Наука и техника в газовой промышленности, Москва. ООО «ИРЦ Газпром». с.30 – 36.

59. Новые подходы к моделированию процессов переработки УВ сырья с помощью надстроек в среде MS Excel и внешней библиотеки DLL.

Омельченко О.А., Рычков Д.А. Проблемы развития газовой промышленности в Западной Сибири. Сб.тезисов докладов XVI науч-практ. конф. мол. ученых и спец. – Тюмень, ООО ТюменНИИГипрогаз. - 2010, с. 328 – 331.

60. Использование комплексного моделирования подготовки, транспорта и переработки углеводородного сырья при проектировании разработки газоконденсатных месторождений. Рычков Д.А. Актуальные вопросы и научно-технические решения по технике и технологии добычи и подготовки газа на месторождениях, вступивших в заключительную стадию разработки: Материалы заседания секции «Добыча и промысловая подготовка газа и газового конденсата» Научно-технического совета ОАО «Газпром» (пос.

Кабардинка, 25-29 октября 2010 г.). – М.: ООО «Газпром экспо», 2012. – с.(с. 185-194).

61. Комплексное моделирование добычи и переработки жидких углеводородов северных месторождений ОАО «Газпром» в Западной Сибири.

Касперович А.Г., Овсянкин М.В., Рычков Д.А., Омельченко О.А. Научнотехнический сборник «Вести газовой науки». Проблемы эксплуатации газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. – ООО «Газпром ВНИИГАЗ». № 4 (15) 2013, с. 99 – 105.Касперович А.Г., Магарил Р.З.

Балансовые расчеты при проектировании и планировании переработки углеводородного сырья газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. - М.: Книжный дом «Университет», 2008. 411 с.

62. Оказание услуг по мониторингу и прогнозу сырьевой базы ООО «Газпром переработка» в Западной Сибири. Этап 3: Расчетно-технологический мониторинг и прогноз компонентно-фракционных составов и физикохимических характеристик сырьевых потоков ООО «Газпром переработка»

Руководитель: Прытков В.В. – Тюмень, 2012. – 129 с.:ил.

63. Единая технологическая схема разработки залежей углеводородов ачимовской толщи Уренгойского региона: Отчет о НИР (закл.) / ООО «ТюменНИИгипрогаз»; Руководитель: Нестеренко А.Н. – Тюмень, 2010.

Руководители Нестеренко А.Н., Шарафутдинов Р.Ф. – Тюмень, 2013.

Новоуренгойского газохимического комплекса»: Отчет о НИР / ООО «ТюменНИИгипрогаз»; Руководитель: Меркушев М.И. – Тюмень, 2013.