ОДН. Курсовой проект по дисциплине Осложнения в нефтедобыче

• Название: Курсовой проект по дисциплине Осложнения в нефтедобыче
• Дата: 19.05.2023
• Размер: 4.49 Mb.
• Имя файла: odn (2).docx
• Тип: Курсовой проект; #1144631
• страница: 5 из 6

Рисунок 3.1.1 – Распределение давления по стволу скважины Восточно-Сулеевской площади Ромашкинского месторождения

Как видно из рисунка 3.1.1 оптимальная глубина спуска насоса составляет H_подв=775 м.

3.2 Проверочный расчет и подбор штанговой колонны для эксплуатации осложненных скважин объекта. Расчет приведенного и предельно допускаемого напряжений цикла работы штанговой колонны по фактическим динамограммам

Вычислим статические и динамические нагрузки которые будут нагружать штанговую колонну, предварительно рассчитав вес штанг в воздухе, в жидкости и коэффициент Архимеда:

,
,

,

,

,

При расчетах динамических нагрузок по формулам Вирновского А.С. принимаем:
,

,

,

Далее вычисляем вибрационную и инерционную нагрузку на колонну штанг для хода вниз и вверх:

,

,

После нахождения вибрационной и инерционной нагрузки на колонну штанг, произведем расчет динамических нагрузок при ходе колонны штанг вверх и вниз:

,

,

Рассчитав динамических нагрузок при ходе колонны штанг вверх и вниз вычислим максимальные и минимальные нагрузки действующие на колонну штанг:

,
,
После нахождения максимальные и минимальные нагрузки действующие на колонну, произведем расчет силы сопротивления действующих на штанги:


,

,



Далее рассчитаем числовые коэффициенты А₁, В₁и U:

,
,
,
Вычислив числовые коэффициенты, найдем силу трения плунжера:



После нахождения силы трения плунжера, произведем расчет силы гидравлического сопротивления в клапане:


Теперь рассчитаем максимальные и минимальные нагрузки действующие на штанговую колонну:

,
,
Произведем расчет по нахождению максимального напряжения цикла:



Произведем расчет по нахождению минимального напряжения цикла:



Произведем расчет по нахождению среднего напряжения цикла:



Произведем расчет по нахождению амплитудного напряжения цикла:

,

Последним расчетом будет определение приведенного напряжение цикла:



По полученному приведенному напряжению цикла, можно смело подобрать штанговую колонну маркой стали 40, у которой допустимое напряжение .

ПАО “Татнефть” при разработке бобриковских горизонтов с дебитом жидкости до 12 м³/сут и насосом d=32 мм используют двухступенчатую колонну штанг диаметром диаметром 19 мм. Таким образом, для насоса диаметром 32 мм и глубиной спуска 775 м выбираем двухступенчатую колону штаг диаметром d_шт2=19 мм. Аналогичные вычисления проведем для оставшихся скважин.

В результате проведенных расчетов, было подобрано следующее оборудование: ШСНУ типа 20-125-THM с группой посадки fit-4, диаметром 32 мм и глубиной спуска 775 м, насосно-компрессорные трубы диаметром 60 мм, двухступенчатая штанговая колонна диаметром 19 мм.

Выводы по результатам анализа причин обрывов штанговых колонн при эксплуатации скважин, оборудованных ШСНУ, в условиях промыслового объекта

В большей степени, ШСНУ оборудованы на малодебитном фонде скважин, которые эксплуатируются с высокой обводненностью. Простота конструкции так же является одним из главных преимуществ данного типа насосов. Главной проблемой при эксплуатации ШСНУ является обрыв штанговой колонны. Причиной этому служат усталостные процессы протекающие в штанговой колонне (ШК), приводящие к растрескиванию или полному обрыву штанг.

Восточно-Сулеевская площадь Ромашкинское месторождение открыто в 1955 году поисковой скважиной установившей нефтеносность терригенных отложений пашийского горизонта и кыновского,. Восточно-Сулеевская площадь Ромашкинского месторождение по геологическому строению относиться к категории сложных. Кроме того, месторождение характеризуется тяжелой и высоковязкой нефтью, изменяющейся по продуктивным пластам от 130,6 до 363,4 мПа‧с. По залежам нефти каширо-верейского горизонта невыработанной остается значительная часть запасов нефти, относящаяся как к незадействованными зонам, так и к зонам работающих скважин. Разработка залежи характеризуется падением дебитов по нефти и ростом обводненности. В период с 2015 по 2016 год на Восточно-Сулеевской площади Ромашкинского месторождении было проведено 215 ремонтов.

Большая часть ремонтных операций принадлежит обрывам штанговой колонны по телу, которая составляет 64 % от общего числа ремонтов. Так же стоит отметить то, что ШГН типа 225-ТНМ имеют большее число ремонтов, по сравнению с другими типами насосов.

Проведенный статистический анализ показывает, что вышедшие скважины в ремонт по причине обрыва штанговой колонны на Восточно-Сулеевской площади Ромашкинского месторождении НГДУ “Джалильнефть” имели следующие показатели эксплуатации:дебит жидкости от 5,1 до 5,9 м³/сут, обводненность нефти от 54,9 до 70,6 % и глубина подвески насоса от 738 до 845 м. Дебит нефти оказывает наименьшее влияние на процесс обрыва штанговой колонны, в то время как обводненность и глубина спуска насоса оказывают наибольшее влияние.

Проанализировав нагрузку до и после проведения ремонта по ликвидации обрыва штанговой колонны в условиях Восточно-Сулеевской площади Ромашкинского месторождения НГДУ “Джалильнефть” на установках ШСНУ можно отметить следующее, что обрыв происходил вследствие увеличения как минимальных так и максимальных нагрузок на штанговую колонну. В 7 из 11 скважин наблюдается четкий рост минимальных и максимальных нагрузок, в следствии которого произошли обрывы. В оставшихся 4 скважинах нагрузки как увеличивались так и уменьшались.

Эффективность применяемых мероприятий по ликвидации и предотвращению штанговых колонн доказана увеличением межремонтного периода анализируемых скважин. Внедрение скребков (скребков центраторов) позволило увеличить МРП большей части скважин вышедших в ремонт по причине обрыва штанговой колонны. До проведения ремонта МРП в 80 % скважинах имел значение 200-400 суток, после проведения ремонтных операций МРП увеличился, и средняя продолжительность работы одной скважины составила 600 суток.

В результате проведенных расчетов, было подобрано следующее оборудование:

ШСНУ типа 20-125-THM с группой посадки fit-4, диаметром 32 мм и глубинойспуска 775 м, насосно-компрессорные трубы диаметром 60 мм, двухступенчатая штанговая колонна диаметром 19 мм, которые должны иметь следующие параметров работы приводов: максимальный крутящий момент на кривошипном валу редуктора составляет Мкр=12 кН·м, S=3,0 м, N=2,3 мин-1.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Антоненко, А.А., Обоснование параметров металлополимерной штанговой колонны [Текст] / А.А Антоненко // Нефтегазовое дело.- 2013.-№3.-С. 335.

2. Абуталипов, У.М. Результаты внедрения комплексов правки, упрочнения и дефектоскопии насосных штанг в ОАО «АНК Башнефть» [Текст] / У. М. Абуталипов, Р.Н. Имашев, Р. М. Назаргалеев // Нефтепромысловое оборудование. - 2007. - №4. - С. 43.

3. Абдулин, Ф.С. Добыча нефти и газа [Текст] / Ф.С. Абдуллин // М.: Недра.- 1983. - 256 с.

4. Иванов, А.В. Технологическое обеспечение износостойкого микропрофиля поверхности цилиндров скважинных штанговых насосов алмазным хонингованием [Текст] / А. В. Иванов // автореферат диссертации на соискание уч. степени к.т.н.: ПГТУ. -2009. - 138 с.

5. Кочеков, М.А. Повышение эффективности эксплуатации штанговых насосных установок в высокообводненных скважинах [Текст] / М. А. Кочеков // автореферат диссертации на соискание уч. степени к.т.н.: Уфа. -2014. - 123 с.

6. Молчанов, А. Г. Нефтепромысловые машины и механизмы [Текст] / А. Г. Молчанов // М.: Недра, 1983. - С. 55.

7. Ибрагимов, Г.З. Техника и технология добычи и подготовки нефти и газа [Текст] / Г. З. Ибрагимов, В. Н. Артемьев, А. И. Иванов, В. М. Кононов // М.: МГОУ, 2005. - С. 179.

8. Ишмурзин, А.А. Способы повышения надежности штанговых колонн в пространственных искривленных скважинах [Текст] / А. А. Ишмурзин // Нефтегазовое дело. -2006.- №1.- С.2-3.

9. Кочеков, М.А. Установка центратора в приплунжерной зоне насоса с учетом влияния осевой силы, возникающей в штанговой колонне при такте нагнетания [Текст] / М.А. Кочеков, Р. Н. Якубов // Нефтегазовое дело.- 2013. - №1.- С. 205-206.

10. Кочеков, М.А. Экспериментальное определение влияния коррозионного воздействия на прочностные характеристики материала колонны штанг при различных условиях смачивания [Текст] / М. А. Кочеков // Нефтегазовое дело.- 2014.- №1.- С. 94-95.

11. Гоник, А. А. Коррозия нефтепромыслового оборудования и меры ее предупреждения [Текст] / А.А. Гоник // М.: Недра, 1976.- С. 69.

12. Романова, Н. А. Влияние периода релаксации водогазонефтяных эмульсий на величину сил гидродинамического трения [Текст] / Н. А. Романова // Нефтегазовое дело.- 2010.- №3. - С. 46-47.

13. Антоненко, А.А. Обоснование параметров металлополимерной штанговой колонны [Текст] / А. А. Антоненко, В. В. Шайдаков, А. Р. Людвиницкая // Нефтегазовое дело. -2013. -№3.- С. 335-336.

14. Гиматудинов, Ш.К Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений [Текст] / Ш. К. Гиматудинов // М.: Недра, 1983.- 704 с.

15. Никишенко, С.Л. Нефтегазопромысловое оборудование [Текст] / С. Л. Никишенко // Волгоград: Ин-Фолио, 2008.- С. 173-174.

16. Климов, В.А. Результаты комплексных испытаний средств технической диагностики насосных штанг в ОАО «Татнефть» [Текст] / В. А. Климов, К. В. Валовский, В. В. Гаврилов, Р. Р. Ишмурзин, В. С. Воронков // Нефтяное хозяйство.- 2009.- №4.-С. 94-98.

17. Султанов, Б.З. Обрывность штанг плунжерных скважиных насосных установок в ОАО «Татнефть» [Текст] / Б.З. Султанов, Р. К. Шаголеев, // Нефтегазовое дело. - 2009.- №2.-С. 68-70.

18. Галимуллин, М.Л. Разработка технических средств повышения работоспособности скважинных плунжерных насосов. [Текст] / М.Л. Галимулллин.// Уфа. - 2004.- №1.-С. 68-70.

19. Саттаров, И.Р. Исследование причин снижения работоспособности насосных штанг. [Текст] / И.Р. Саттаров.// Москва. - 2010.- №6.-С. 34-39.
20. Ахметьзянов, И.И. Повышение эксплуатационной надежности штанговых колонн. [Текст] / И.И. Ахметьзянов.// Уфа. - 2012.- №1.-С. 12-17.

21. Антоненко, А.А. Колонна композитных штанг для штанговой глубиннонасосной установки. [Текст] / А.А. Антоненко, А.В Пензин.// Уфа. - 2013.- №2.-С. 381-383.

22. Хоанг, Т.Н. Особенности напряженно-деформированного состояния штанговой колонны ШСНУ в пространственно искривленных скважинах. [Текст] / Т.Н. Хоанг. // Уфа. - 2006.-С. 14-16.

23. Хакимов, Т.А.Исследование и усовершенствование технологии и технических средств добычи высоковязкой нефти штанговыми насосами. [Текст] / Т.А. Хакимов. // Москва. - 2015.-С. 6-9.

24. Исаев, А.А.Способы снижения нагрузок на штанговую колонну установки винтавого штангового насоса с наземным приводом. [Текст] / А.А. Исаев, Р.Ш Тахаутдинов, К.И Архипов. // Альметьевск. - 2010.-С. 6-8.

25. Газаров, А.Г. Разработка методов снижения износа штангового насосного оборудования в наклонно направленных скважинах. [Текст] / А.Г. Газаров. // Уфа. - 2004.-С. 11-14.

26. Латыпов, Р.И. Непрерывная колонна насосных штанг COROD. [Текст]/ Р.И. Латыпов. // Москва. – 2014-№5.-С. 46-48.

27. Власов, В.В. Повышение работоспособности штанговых скважинных насосных установок путем компоновки колонны штанг усовершенствованными нагнетателями жидкости. [Текст]/ В.В. Власов. // Уфа. – 2004.-С. 46-48.

28. Ситдиков, М.Р. Эксплуатация цепных приводов штанговых скважинных насосов в ОАО НК “Башнефть”. [Текст] / М.Р. Ситдиков. // Нефтегазовое дело. – 2012.-№6.-С. 5-8.

29. Кабиров, М.М. Скважинна добыча нефти. [Текст] / М.М. Кабиров. // Недра. – 2010.-С. 30-33.

30. Махмудов, С.А. Монтаж, эксплуатация и ремонт скважинных штанговых насосных установок. [Текст] / С.А. Махмудов. // Недра. – 1987. -С. 204-210

31. Данные КИС АРМИТС.

32. Ибрагимов Н.Г., Тронов В.П., Гуськова И.А. Теория и практика методов борьбы с органическими отложениями на поздней стадии разработки нефтяных месторождений. Москва, Нефтяное хозяйство, 2010. – 240 с.

33. Муслимов Р.Х. Нефтегазоносность Республики Татарстан. Геология и разработка нефтяных месторождений . – Т.1. – Казань: «Фэн», 2007. - 524 с.

34. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. Учебное пособие для вузов. –М. ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2003.-816 с.

35. Мищенко И.Т. и др. Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи: Учебное пособие для вузов. М.: Недра, 1984. – 272 с.

36. Хамидуллин Ф.Ф., Амерханов И.И., Шаймарданов Р.А. Физико-химические свойства и составы пластовых нефтей при дифференциальном разгазировании на месторождениях Республики Татарстан: Справочник/ Хамидуллин Ф.Ф. – Казань: ООО «Мастер Лайн», 2000. – 344 с.

37. Регламент ведения ремонтных работ в скважинах ОАО «Татнефть» /ТатНИПИнефть, (взамен РД 153-39.1-355-04). Бугульма, 2008.-167 с.

38. Журналы «Нефтяное хозяйство», «Нефтепромысловое дело», «Территория Нефтегаз» и др.

39. Гуськова И.А., Хаярова Д.Р. Осложнения в нефтедобыче: Методические указания по проведению практических занятий и организации самостоятельной работы для бакалавров направления 21.03.01 "Нефтегазовое дело" направленности (профиля) программы "Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти". Издательство: Альметьевск, АГНИ. 2019. - 68 с.

40. Гуськова И.А., Хаярова Д.Р. Осложнения в нефтедобыче: Методические указания по выполнению курсового проекта для бакалавров направления 21.03.01 "Нефтегазовое дело" направленности (профиля) программы "Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти". Издательство: Альметьевск, АГНИ. 2019. – 36 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ

1)


2)



3)


4)


5)


6)



7)