1. Условия фонтанирования скважин
 Скачать 80.24 Kb.
|
|
Содержание 1. Условия фонтанирования скважин………………..................................3 13. Что представляет собой колонна штанг УСШН? Их конструкции…5 Список литературы……………………………………………………….14 1. Условия фонтанирования скважин Фонтанирование скважин происходит в том случае, если перепад давления между пластовым и забойным будет достаточным для преодоления противодавления столба жидкости и потерь давления на трение, тоесть фонтанирование происходит под действием гидростатического давления жидкости или энергии расширяющегося газа. Большинство скважин фонтанирует за счет энергии газа и гидростатического напора одновременно. Газ, находящийся в нефти, обладает подъемной силой, которая проявляется в форме давления на нефть. Чем больше газа расстворено в нефти, тем меньше будет плотность смеси и тем выше поднимается уровень жидкости. Достигнув устья, жидкость переливается, и скважина начинает фонтанировать. Общим обязательным условием для работы любой фонтанирующей скважины будет следующее основное равенство: Рс = Рг+Ртр+ Ру где Рс - давление на забое, РГ, Ртр, Ру - гидростатическое давление столба жидкости в скважине, расчитанное по вертикали, потери давления на трение в НКТ и противодавление на устье, соответственно. Различают два вида фонтанирования скважин: - Фонтанирование жидкости, не содержащей пузырьки газа - артезианское фонтанирование. - Фонтанирование жидкости, содержащей пузырьки газа облегчающего фонтанирование - наиболее распространенный способ фонтанирования. При фонтанной эксплуатации подъем газонефтяной смеси от забоя до устья скважины осуществляется по колонне насоснокомпрессорных труб, которые спускают в скважину перед освоением. Необходимость их спуска вызвана рациональным использование энергии газа, улучшением выноса песка, уменьшением потерь на скольжение газа и возможностью сохранить фонтанирование при меньших пластовых давлениях. На устье скважины монтируют фонтанную арматуру, которая представляет собой соединение различных тройников, крестовиков и запорных устройств. Эта арматура предназначена для подвешивания насосно-компрессорных труб, герметизации затрубного пространства между трубами и обсадной колонной, контроля и регулирования работы фонтанной скважины. Фонтанные арматуры изготовляют крестового и тройникового типов. Состоит она из трубной головки и фонтанной елки. Трубная головка предназначена для подвески насосно-компрессорных труб и герметизации затрубного пространства между ними и эксплуатационной колонной. Фонтанная елка служит для направления продукции скважины в выкидные линии, а также для регулирования и контроля работы скважины. Фонтанная елка имеет две или три выкидные линии. Одна из них запасная. В тройниковой арматуре нижняя выкидная линии - запасная. На рабочей линии (верхней) запорное устройство всегда должно быть открыто, а на запасной - закрыто. Стволовые запорные устройства должны быть открытыми. Запорное устройство, расположенное внизу ствола фонтанной арматуры, называется главным. В тройниковой арматуре выкидные линии направлены в одну сторону. При выборе типа фонтанной аппаратуры следует учитывать, что крестовины быстрее разъедаются песком, чем тройники. В соответствии с ГОСТ 13846-74 фонтанные арматуры должны выпускаться на рабочее давление 70, 140, 210, 350, 700 и 1000 кгс/см2. Запорные устройства на фонтанных арматурах могут быть двух типов: в виде задвижки или крана. Тип арматуры вибирают по максимальному давлени, ожидаемому на устье скважины. На выкидных линиях после запорных устройств в некоторых случаях устанавливают приспособления (штуцеры) для регулирования режима фонтанной скважины. 13. Что представляет собой колонна штанг УСШН? Их конструкции Штанговая колонна представляет собой тяговый орган различных конструкций от отдельно соединяемых между собой стержней из различных материалов, посредством резьбового соединения до непрерывных колонн разного профиля, колонна штанг может быть полой [1]. Особенностями работы штанговой колонны являются: 1) переменность нагружения в связи с цикличностью работы привода, приводит к развитию усталостных процессов в материале штанг; 2) наличие большого числа концентраторов напряжения (характерно для составных конструкций), изгибные напряжения в искривленных участках скважины; 3) работа в агрессивной среде с различными свойствами существенно влияющими на работоспособность; 4) соприкосновение тела колонны с поверхностью НКТ и как следствие ее износ [1]. Колонна штанг это неотъемлемая часть установки от надежности которой, зависит вся работа ШСНУ. Штанговая колонна предназначена для передачи движения плунжеру скважинного насоса, т.е. служит кинематической связью между станком - качалкой и насосом, находящимся в скважине. Современные конструкции имеют ряд недостатков, снижающих долговечность и надежность всей системы. Одними из них являются высокая металлоемкость легированных сталей, большое количество соединительных элементов, а также высокие трудовые и временные затраты при проведении монтажных и демонтажных работ. Существующие конструкции насосных штанг уязвимы для многих неблагоприятных факторов, в связи с этим появляется потребность в изменении конструкции самой колонны насосных штанг и повышения эффективности использования химических реагентов для предотвращения отказов, вызванных коррозионным разрушением штанг, клапанных пар, а так же отложением парафина и солей на стенках НКТ, клапанных пар. Существующая система использования хим. реагента (заливка в затрубное пространство) не дает необходимых результатов и увеличивает количество используемого реагента, более эффективное использование дозировочных установок, применение которых на ШСНУ затруднено. Мерами для решения поставленных задач являются обновление парка штанг. На сегодняшний день существуют различные классификации штанговых колонн для ШСНУ. Все они, так или иначе, отражают специфические особенности конструкции и позволяют упорядочить все многообразие различных штанг применяемых в нефтедобыче. Условная классификация приведена на рисунке 1.  Рисунок 1 - Классификация штанговых колонн ШСНУ Приведенная классификация позволяет представить штанговые колонны в зависимости от материала изготовления и конструкции. С не менее информативной и полной классификацией штанг можно ознакомиться в трудах российских и зарубежных ученых [1]. По представленной схеме можно отследить два направления развития штанговых колонн. Первое направление связано с совершенствованием конструкции и технологии изготовления штанг, как составного элемента штанговой колонны. Это добавление различных элементов в конструкцию или изменение материала изготовления, способов соединения штанги с муфтой, создание полых насосных штанг или применение различных покрытий для предотвращения их разрушения под воздействием коррозионно-активной среды, совершенствование способов изготовления. Второе направление заключается в создании конструкции непрерывной штанговой колонны. Это пакеты лент, непрерывные линейные тяговые органы, применение канатов и цепей. Непрерывные конструкции также как и составные возможно применять из различных материалов как металлов, полимеров и комбинированных систем. Насосные штанги изготовляют из сталей разных марок, которые для придания равнопрочности подвергают термической обработке (нормализации) и обработке токами высокой частоты (ТВЧ). Насосные штанги и муфты к ним выпускают: - для легких условий работы - из стали марки 40, нормализованные; - для средних и среднетяжелых условий работы - из стали марки 20Н2М, нормализованные; - для тяжелых условий работы - из стали марки 40, нормализованные с последующим поверхностным упрочнением тела штанги по всей длине ТВЧ и из стали 30ХМА, нормализованные с последующим высоким отпуском и упрочнением тела штанги по всей длине ТВЧ; - для особо тяжелых условий работы - из стали марки 20Н2М, нормализованные с последующим упрочнением тела штанги ТВЧ. ГОСТ предусматривает изготовление штанг диаметром 12; 16; 19; 22 и 25 мм длиной 8 м. Допускается выпуск штанг длиной 7,5 м в количестве не более 8 % от числа штанг длиной 8 м. Кроме штанг нормальной длины, для подбора необходимой длины подвески изготовляют штанги укороченные длиной 1; 1,2; 1,5; 2 и 3 м. СПИ СОК ИСПОЛЬЗ ОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. В.С. Бойко. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. – М. : Недра, 1990 г. 2. А.К. Чичеров. Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования. – М. : Недра, 1968. 3. А.А. Коршак, А.М. Шаммазов. Основы нефтегазового дела. – УФА. : “ДизайнПолиграфСервис”, 2001 г. 4. В.П. Тронов Промысловая подготовка нефти за рубежом – М.: Недра, 1984 г. |