Готовый диплом. Исследование фонтанных скважин очень важная часть промыслового исследования скважин. Исследование фонтанных скважин весьма ответственный, многоплановый, непростой процесс,
 Скачать 2.84 Mb.
|
|
ВВЕДЕНИЕ Фонтанный способ эксплуатации нефтяной скважины возможен лишь при высоком пластовом давлении. Оборудование фонтанной скважины обычно состоит из арматуры устья и колонны насосно-компрессорных труб (НКТ). Колонна НКТ в некоторых случаях оснащается приемной воронкой, иногда клапанами-отсекателями или седлами для установки вставных клапанов-отсекателей. Исследование фонтанных скважин – очень важная часть промыслового исследования скважин. Исследование фонтанных скважин – весьма ответственный, многоплановый, непростой процесс, требующий применения современного оборудования и наличия у специалистов глубинных знаний в соответствующих областях науки и техники и большого опыта работы. Промысловые исследования скважин проводятся на добывающих и нагнетательных скважинах эксплуатационного фонда. В процессе таких исследований решаются следующие задачи: - технологический контроль работы скважины; - контроль над выработкой пластов при вытеснении нефти или газа; - оценка состояния продукции скважины в стволе работающей скважины; - технический контроль состояния скважины. Задачей исследования фонтанной скважины является установление оптимального режима ее работы, т.е. режима, позволяющего получать большее количество нефти при минимальных затратах на добычу. При этом получают зависимости дебитов нефти, от депрессии, определяют коэффициент продуктивности. Существует много методов исследования скважин н технических средств для их осуществления. Все они предназначены для получения информации об объекте разработки, об условиях и интенсивности притока нефти, воды и газа в скважину, об изменениях, происходящих в пласте в процессе его разработки. Такая информация необходима для организации правильных, экономически оправданных процессов добычи нефти, для осуществления рациональных способов разработки месторождения, для обоснования способа добычи нефти, выбора оборудования для подъема жидкости из скважины, для установления наиболее экономичного режима работы этого оборудования при наиболее высоком коэффициенте полезного действия. В  процессе выработки запасов нефти условия в нефтяной залежи и в скважинах изменяются. Скважины обводняются, пластовое давление снижается, газовые факторы могут изменяться.9 Это заставляет постоянно получать непрерывно обновляющуюся информацию о скважинах и о пласте или нескольких пластах, являющихся объектом разработки. От наличия такой достоверной информации зависит правильность принимаемых решений по осуществлению на скважинах или на объекте разработки или на отдельных частях такого объекта тех или иных геолого-технических мероприятий. Для добычи нефти и разработки нефтяного месторождения необходимо знать: отдающие продукцию интервалы, поглощающие интервалы в нагнетательных скважинах; состав продукции, поступающей в скважину из того или иного интервала; степень выработанности запасов нефти из отдельных пропластков, вскрытых общим фильтром, степень компенсации закачкой отобранной нефти и др. Ответы на перечисленные вопросы могут быть получены с помощью дебитометрических исследований скважины опускаемым на кабеле скважинным прибором - дебитомером для добывающих и расходомером для нагнетательных скважин. При перемещении такого прибора вдоль вскрытого интервала скважины получается информация о распределении интенсивностей притока или поглощения вдоль перфорированного участка пласта. Дебитометрические исследования достаточно просто производить в фонтанных и газлифтных скважинах, в которых внутреннее сечение НКТ открыто и глубинный прибор беспрепятственно может быть спущен в фильтровую часть обсадной колонны. 1 Техническая часть 1.1 Цели и виды исследования скважин Основная цель исследования залежей и скважин - получение информации о них для подсчета запасов нефти и газа, проектирования, анализа, регулирования разработки залежей и эксплуатации скважин. Исследование начинается сразу же после открытия залежей и продолжается в течение всей «жизни» месторождения, т. е. осуществляется в процессе бурения и эксплуатации скважин, обеспечивающих непосредственный доступ в залежь. Исследования можно подразделить на первичные, текущие и специальные. Первичные исследования проводят на стадии разведки и опытной эксплуатации месторождения. Задача их заключается в получении исходных данных, необходимых для подсчета запасов и проектирования разработки. Текущие исследования осуществляют в процессе разработки. Их задача состоит в получении сведений для уточнения параметров пласта, принятия решений о регулировании процесса разработки, проектирования и оптимизации технологических режимов работы скважин и др. Специальные исследования вызваны специфическими условиями разработки залежи и эксплуатации скважин (внедрение внутрипластового горения и т. д.). Выделяют прямые и косвенные методы исследования. К прямым относят непосредственные измерения давления, температуры, лабораторные методы определения параметров пласта и флюидов по керну и пробам жидкости, взятым из скважины. Большинство параметров залежей и скважин не поддается непосредственному измерению. Эти параметры определяют косвенно путем пересчета по соотношениям, связывающим их с другими, непосредственно измеренными побочными параметрами. Косвенные методы исследования по физическому явлению, которое лежит в их основе, подразделяют на:- промыслово-геофизические, - дебито- и расходометрические,- термодинамические- гидродинамические. При измерениях в скважинах глубиной свыше 1500 м применяют только механизированные глубинные лебедки. Установка с лебедкой располагается примерно в 25-40 м от устья. Установку ставят таким образом, чтобы вал барабана лебедей был перпендикулярен направлению движения проволоки от скважины до середины барабана. Для подготовки глубинного прибора к спуску конец проволоки от лебедки пропускают через сальник лубрикатора, вывинтив его предварительно из корпуса. Закрепив конец проволоки в подвесной части прибора, его помещают в корпус лубрикатора и завинчивают сальник. Сальник затягивают так, чтобы надежно уплотнить проволоку, но при этом обеспечить возможность движения ее через сальник. 1.2 Анализ конструкций оборудования для исследования скважин На основании проведенных теоретических исследований, опытно-конструкторских и промысловых работ по исследованию скважин, выполнено обобщение опыта по исследованию скважин другими предприятиями, изучены зарубежные технические средства и определены требования к техническим средствам, необходимым для реализации данного способа применительно к условиям нефтяных месторождений с учетом области применения (освоение скважин после бурения и ремонта, удаления продуктов после обработок призабойной зоны хим. реагентами, гидроразрыва пласта, очистки забоя, обработки призабойной зоны импульсами давления, другими способами стимуляции скважин и т. д.).  А - буферный фланец под лубрикатор; Б - нерегулируемый дроссель; В - подвеска НКТ в трубной головке (на муфте) 1 - кондуктор; 2 - техническая колонна; 3 - эксплуатационная колонна; 4 - колонна НКТ (лифтовая) Рисунок 1.1. Типовая схема устьевого оборудования 1.3 Комплекс оборудования для исследования скважин 1.3.1 Самоходный подъемник Для безопасного и экологически чистого исследования комплекс должен включать следующие составные части: - скважинное оборудование; - устьевое оборудование; - средства контроля; - передвижной подъёмный агрегат  1-самоходный каротажный подъемник; 2-барабан лебедки; 3-гефизический кабель; 4-силовой трансформатор; 5-силовой кабель; 6,7-нижний и верхний ролики; 8-лубрикатор; 9-сливной кран; 10-сальниковоеустройство; 11-штанга; 12-серьга; 13-прибор для исследования; 14-заземляющий провод; 15-станция управления и защиты;16-блок управления внутренних потребителей; 17-НКТ; 18-дренажный шланг; 19-емкость; 20-отложения; 21-перегородка;22-прожектор; 23-опора штанги; 24-опора верхнего ролика;25-крепление опоры штанги Рисунок 1.2. Схема расположения оборудования при исследовании скважины канатной техникой В состав данного оборудования( в соответствии с рисунком 1.2.) входят: самоходный подъемник 1, на барабан 2 лебедки которого намотано 1000-1100 м семижильного или трехжильного геофизического кабеля 3; силовой трехфазный трансформатор 4, соединенный с трансформаторной подстанцией четырехжильным кабелем 5; нижний 6 и верхний 7 ролики; лубрикатор 8 с переводником 9; узел герметизации кабеля 10 (сальниковое устройство); штанга 11 с удерживающей серьгой 12; нагреватель 13; заземляющий провод 14; блок управления и защиты 15 электрической цепи кабель-нагреватель; блок управления и защиты 16 электрических цепей бытовых приборов; дренажный шланг 18; емкость для сбора жидкости 19. Спуск и подъем кабеля с нагревателя в скважину для растепления отложений производится с помощью специального спускоподъемного оборудования с приводом от двигателя автомобиля, на шасси которого это оборудование смонтировано. Обычно для этих целей используются самоходные каротажные подъемники, применяемые для геофизических исследований скважин. Среди этих подъемников наибольшее применение нашел подъемник типа ПКС-5, смонтированный на шасси автомобиля «УРАЛ» с дизельным двигателем, обладающего высокой проходимостью по бездорожью. Кузов подъемника фургонного типа разделен перегородкой на две части: лебедочное отделение и кабина машиниста. Кинематическая схема самоходного каротажного подъемника ПКС-5 приведена ( в соответствии с рисунком 1.3).[8] Лебедка с барабаном 7, укладчиком кабеля 9 и маслонаполненным коллектором 8 приводится в действие двигателем 1 автомашины через коробку перемены передач 2, раздаточную коробку 3, коробку отбора мощности (КОМ) 4, вспомогательный карданный вал 5 и двухскоростной редуктор 6, с которым барабан лебедки соединен четырехрядной цепью 11.Автоматический укладчик кабеля 9 имеет ручную корректировку.  1-двигатель; 2-коробка передач; 3-раздаточная коробка; 4-коробка отбора мощности (КОМ); 5-вспомогательный карданный вал; 6-двухскоростной редуктор; 7-лебедка; 8-коллектор; 9-укладчик кабеля; 10-цепь привода укладчика; 11-цепь привода барабана лебедки Рисунок 1.3. Кинематическая схема самоходного каротажного подъемника ПКС-5 Механизм управления лебедкой находится в кабине машиниста. Здесь же установлены рукоятка укладчика кабеля, ручной тормоз лебедки, ручка для пневматического торможения лебедки, рычаг для переключения скорости редуктора, рычаг дублера переключения скоростей коробки перемены передач, дублер сцепления, дублер газа, блок управления и защиты электрической цепи кабель- нагреватель, блок управления и защиты электрических цепей бытовых приборов, пульт управления и контроля за работой подъемника, электрообогреватели кабины машиниста, отопитель. Кроме этого, в кабине машиниста имеются огнетушители, кошма и два дивана, в ящики которых укладываются запасные части и инструмент. Рычаг (или тумблер) включения коробки отбора мощности находится в кабине водителя автомобиля. В лебедочном отделении в задней части у стенки кузова со стороны коллектора установлен силовой трансформатор, а на противоположной стенке кузова на кронштейнах вывешивается силовой кабель. В лебедочном отделении располагаются два противооткатных упора, заземляющие провода, нижний и верхний ролики, штанга с серьгой, инструмент и приспособления, необходимые для монтажа оборудования и работы на скважине. На верхней части одной из створок дверей лебедочного отделения установлен прожектор. Основными узлами лебедки является сварная рама, установленная в кузове подъемника и закрепленная стремянками, и барабан лебедки. Последний изготовлен из немагнитного металла и закреплен на раме в подшипниках, состоит из двух ступиц стального литья, сваренных с бочкой, двух полуосей, на одной из которых закреплено цепное колесо привода. По периферии тормозных шайб проточена выемка, в которую уложены стальные ленты с тормозными колодками. Тормоз управляется с помощью рычага со стопорной гребенкой и дублируется пневмоприводом. Одновременная работа тормозных лент обеспечивается регулировкой тормозных стяжек и наличием тормозного балансира. Это достигается только тогда, когда ось коромысла балансира будет строго параллельна оси барабана лебедки. Между упорными винтами рамы и балансиром должны быть зазоры 5-7 мм. Вращение барабана осуществляется цепной передачей от двухскоростного редуктора. Перед торможением барабана необходимо включить сцепление автомобиля (желательно с некоторым интервалом времени для того, чтобы погасить инерцию привода) и только после этого пользоваться тормозом. Это не относится к случаю свободного спуска кабеля, когда привод вообще выключен. Автоматический кабелеукладчик устанавливается на раме лебедки. Основными частями кабелеукладчика являются направляющие, ходовой винт и каретка. Передвижение каретки осуществляется от барабана лебедки через цепную передачу, редуктор и ходовой винт. Двухскоростной редуктор состоит из конической пары, трех пар цилиндрических шестерен, муфты переключения, звездочки цепной передачи, двух валов и механизма переключения. Шестерни редуктора работают в масляной ванне. Уровень масла контролируется через контрольную пробку. Смена масла производится одновременно со сменой масла в раздаточной коробке автомобиля. Переключение скоростей двухскоростного редуктора производится при остановленной и заторможенной лебедке и выключенном сцеплении автомобиля. Рычаг переключения скоростей двухскоростного редуктора включается только во время работы лебедки. Во всех остальных случаях он должен находиться в положении «Выключено» так же, как и рычаг (тумблер) включения коробки отбора мощности. В противном случае при включенной коробке отбора мощности барабан лебедки будет вращаться во время движения автомобиля, что является недопустимым. Для передачи электрической энергии на токопроводящие жилы каротажного геофизического кабеля, намотанного на барабан лебедки, служит коллектор (в соответствии с рисунком 1.4.). [8]  |