Нефтегазопромысловое оборудование. Нефтегазопромысловое оборудование 1 Изобразить скважину законченную бурением и объяснить назначение элементов конструкции
 Скачать 0.6 Mb.
|
|
Нефтегазопромысловое оборудование 1   )9). Изобразить скважину законченную бурением и объяснить назначение элементов конструкции.    2)10) Оборудование устья и забоя скважин. Назначение трубной головки Наземное оборудование включает всё оборудование работающие на поверхности (устьевая арматура, штуцер, лубрикатор, задвижки, манифольд). Подземное оборудование включает всебя устройство и приспособления работающие ниже фланца абсадной колоны (НКТ, якорь,пакер,). Трубная головка предназначена для подвески одного или двух рядов НКТ и герметизации пространств между ними и обсадной эксплуатационной колонной. 3)11) Виды перфорации скважин. Перфорация– операция создания в обсадной колонне отверстий для сообщения между скважиной и пластом-коллектором. Перфорационные отверстия используются для извлечения пластового флюида, а также для закачки в пласт или затрубное пространство воды, газа, цемента и др. агентов. Перфоратор– прибор для производства перфорационных работ. Виды перфорации. Одним из первых видов была пулевая перфорация. Бронебойные пули являлись инструментом для пробивания отверстий в колонне. Пулевой перфоратор представлял цилиндр с отверстиями, в которые вставлялись пулевые заряды. Пулевой перфоратор опускался в колонну, затем производился «залп». Существенным недостатком являлось застревание пуль в стенках колонны и неглубокая проницаемость в пласт. В настоящее время пулевая перфорация скважин не применяется. Кумулятивной перфорации. Раскаленная струя направленного кумулятивного заряда прожигает стенки трубы и проникает в призабойную зону, образуя каналы. Кумулятивная перфорация широко используется и сегодня. Однако, существенным ее недостатком является ударное воздействие на обсадную колонну и связанные с этим негативные последствия – нарушение целостности цементного кольца ниже и выше интервала перфорации, что приводит к заколонным перетокам, если поблизости находятся водонефтяные слои. Гидропескоструйная перфорация - разрушение преграды происходит в результате использования абразивного и гидромониторного эффектов высокоскоростных песчано-жидкостных струй, вылетающих из насадок специального аппарата –пескоструйного перфоратора, прикрепленного к нижнему концу насосно-компрессорных труб. 4)12) Методы освоения скважин. Освоение скважины – комплекс технологических операций по вызову притока и обеспечению ее продуктивности, соответствующей локальным возможностям пласта. Дело в том, чт в процессе вскрытия возможно попадание в пласт бурового раствора воды, что засоряет поры пласта, оттесняет от скважины нефть. Поэтому не всегда возможен самопроизвольный приток нефти в скважину. В таких случаях прибегают к искусственному вызову притока, заключающемуся в проведении специальных работ : тартание, поршневание, замена скважинной жидкости на более легкую, компрессорный метод, прокачка газожидкостной смеси, откачка глубинными насосами. 5)13) Способы добычи нефти и газа. Достоинства и недостатки. Фонтанная добыча, когда пластовое давление намного больше гидростатического давления и нефть с газом при помощи собственной энергии поднимается на поверхность. Газлифтный способ добычи нефти, когда нефть на поверхность поднимает газ, закачиваемый в скважину. Есть такое понятие как эрлифт т.е. закачка воздуха, но поскольку это представляет опасность, от эрлифта отказались. Добыча нефти при помощи установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) или как называют бесштанговым насосом . В скважину на трубах НКТ спускается насос с двигателем и производит откачку жидкости. Существует много мнений, многие говорят что этот способ добычи можно отнести к варварским способам т.к. данная установка способна забирать столько, сколько не дает сам нефтяной пласт. Поэтому о плюсах и минусах УЭЦН можно говорить, прочитав статью. Добыча нефти при помощи штангового насоса . Насос спускается в скважину на штангах и производит откачку жидкости, медленно, равномерно. 6)14) Наземное и подземное оборудование фонтанной скважины. Назначение и устройство фонтанной арматуры. Наземное оборудование включает всё оборудование работающие на поверхности (устьевая арматура, штуцер, лубрикатор, задвижки, манифольд). Подземное оборудование включает всебя устройство и приспособления работающие ниже фланца абсадной колоны (НКТ, якорь,пакер,). Фонтанная арматура состоит из двух узлов: трубной головки и фонтанной елки . Фонтанная арматура предназначена для:герметизации кольцевого пространства между эксплуатационной колонной и НКТ;подвески колонн подъемных труб;направления движения газожидкостной смеси (ГЖС) в выкидную линию; создания противодавления на устье;для проведения необходимых технологических операций, контроля и регулирования режима эксплуатации скважины.  7)15) Регулирование режима работы фонтанной скважины Для установления обоснованного режима эксплуатации фонтанной скважины важно знать результаты ее работы на различных опытных режимах. Режимы работы фонтанной скважины изменяют сменой штуцера, а точнее диаметра его проходного отверстия. При этом необходимо выдержать скважину на новом режиме некоторое время, прежде чем проводить какое-либо измерение. 8)16) Осложнения при эксплуатации фонтанных скважин. Неполадки в работе фонтанных скважин могут быть связаны с отложениями парафина, солей, накоплением песка на забое, воды, а также с различного рода утечками нефти, газа, нарушением герметичности затвора или поломками запорных устройств. В процессе эксплуатации ведется тщательное наблюдение за работой, что позволяет выявить осложнения, например: при уменьшении устьевого давления Р2 и одновременном повышении затрубного давления Рзатр — отложения парафина и солей в НКТ; при уменьшении давлений Р2 и Рзатр — образование песчаной пробки или накопление воды между забоем и башмаком НКТ; при уменьшении давления Р2 и увеличении дебита Q — разъедание штуцера; при увеличении давлений Р2 и Рзатр и уменьшении дебита Q — засорение штуцера или отложение парафина в манифоль- де и выкидном шлейфе. 9)17) Виды газлифта. Наземное и подземное оборудование. Область применения газлифта — высокодебитные скважины с большими забойными давлениями, скважины с высокими газовыми факторами и забойными давлениями ниже давления насыщения, песочные (содержащие в продукции песок) скважины, а также скважины, эксплуатируемые в труднодоступных условиях (например, затопляемость, паводки, болота и др.). Газлифт характеризуется высокой технико-экономической эффективностью, отсутствием в скважинах 'механизмов и трущихся деталей, простотой обслуживания скважин и регулирования работы. Принцип работы газлифта Основные виды газлифта: Компрессорный газлифт - рабочим агентом является сжатый компрессором попутный газ Бескомпрессорный газлифт - рабочим агентом является природный газ под естественным давлением Бескомпрессорный внутрискважинный газлифт - рабочим агентом является газ из продуктивного пласта, вскрытого той же скважиной Эйрлифт - рабочим агентом является воздух Наземное оборудование включает всё оборудование работающие на поверхности (газовый компрессор, устьевая арматура, штуцер, задвижки). Подземное оборудование включает всебя устройство и приспособления работающие ниже фланца абсадной колоны (НКТ, пусковой клапан, пакер). 10)18) Наземное и подземное оборудование УШГН Установка штангового глубинного насоса состоит из наземного и подземного оборудования: Подземное оборудование: 1- перфорационные отверстия 2- скважинный насос 3- насосные штанги 4- насосно-компрессорные трубы 5- эксплуатационная колонна Наземное оборудование: станок-качалку, редуктор, электродвигатель, блок управления скважиной 1  1)19)Станки - качалки, их типоразмеры, конструкция и условное обозначениеОсновные элементы станка-качалки: - канатная подвеска - откидная головка - балансир - шатун - противовес - кривошип - редуктор - ременная передача - электродвигатель Условное обозначение на примере 4СКЗ-1,2-700 расшифровывается следующим образом: 4СК - станок-качалка 4 - базовой модели; 3 - допускаемая нагрузка на головку балансира 3 т; 1,2 - наибольшая длина хода точки подвеса штанг 1,2 м; 700 - допускаемый крутящий момент на редукторе 700 кг · м. Вращательное движение от электродвигателя передается редуктору, и далее с помощью шатуна и балансира преобразуется в вертикальное возвратно- поступательное движение штанг, подвешенных на головке балансира посредством канатной подвески Станки-качалки - выпускается стандартный ряд типоразмеров станков на различные нагрузки и различные длины хода плунжера Штанговый скважинный насос состоит из длинного (2-4 м) цилиндра. На нижнем конце цилиндра располагается всасывающий клапан. В цилиндре перемещается поршень-плунжер, выполненный в виде длинной (1 - 1,5 м) гладко обработанной трубы, имеющей нагнетательный клапан Плунжер подвешивается на штангах При движении плунжера вверх, жидкость через всасывающий клапан под воздействием давления на приеме насоса заполняет цилиндр насоса При движении плунжера вниз всасывающий клапан закрывается и открывается нагнетательный клапан. Жидкость перетекает в надплунжерное пространство. При очередном ходе вверх, нагнетательный клапан под давлением жидкости, находящейся над плунжером, закрывается. Плунжер поднимает жидкость на высоту, равную длине хода (0,6-6 м). Невставные (трубные) - цилиндр спускается в скважину на НКТ, а плунжер спускается на штангах Вставные - цилиндр и плунжер спускают на штангах Штанги - стальные стержни круглого сечения длиной от 6 до 9 м, диаметром 16,19 и 22 мм На концах имеются утолщения, участок квадратного сечения и резьба Соединяются между собой муфтами Достоинства ШГН Достаточно высокий общий коэффициент полезного действия Дешевизна и простота оборудования при малых (до 50 м3/сут) подачах насоса Недостатки ШГН Ограниченная мощность станка-качалки Высокая стоимость и большая масса установки при расходах более 50 м3/сут Высокая аварийность при эксплуатации наклонных скважин 12)20) Типы глубинных штанговых насосов, маркировка. Есть вставной и не вставной. Вставной насос спускают в скважину в собранном виде (цилиндр вместе с плунжером) на насосных штангах и извлекаются тоже в собранном виде путем подъема штанг. Типы насосов: НВ1- вставной с замком вверху; НВ2- вставной с замком внизу.Вставные насосы целесообразно применять в скважинах с небольшим дебитом и при больших глубинах спуска. Применение вставных насосов значительно ускоряет ремонт скважины, так как для его смены требуется подъем лишь штанговой колонны. Невставной. Цилиндр трубных насосов спускают в скважину на НКТ, а плунжер и клапана на насосных штангах. Поднимают такой насос в два приема: сначала извлекают штанги с плунжером и клапанами, а затем НКТ с цилиндром.Типы насосов: НН – невставной без ловителя; НН1- невставной с захватным штоком; НН2- невставной с ловителем НН2 получил наибольшее распространение вследствие большой надежности и простоты конструкции механизма опорожнения. Пример обозначения насосов: ХХХ Х – ХХ – ХХ – ХХ – Х 1 2 3 4 5 6 1. Тип насоса: НВ1, НВ2, НН, НН1, НН2. 2. Исполнение насоса по конструкции цилиндра и конструктивным особенностям самого насоса 3. Условный диаметр плунжера в миллиметрах. (29,32, 38, 44, 57, 70, 95 и 102) 4. Максимальный ход плунжера в миллиметрах, уменьшенный в 100 раз. 5. Напор в метрах водяного столба, уменьшенный в 100 раз. 6.Группа посадки 0, 1, 2, 3 по степени увеличения зазора между плунжером и цилиндром. 13)21) Оборудование устья скважин УШГН. Назначение устьевого сальника. Наземное оборудование: станок-качалку, редуктор, электродвигатель, блок управления скважиной Для подвески насосных труб, вывода продукции скважины в выкидную линию, герметизации устья, а также для отбора газа из затрубного пространства, на устье скважины устанавливают специальное оборудование. Наиболее распространенным оборудованием устья скважин на промыслах является устьевой сальник. Это оборудование состоит из шайбы, имеющей по центру внутреннюю цилиндрическую резьбу, патрубка, муфты и тройника-сальника. Устьевой сальник с самоустанавливающей головкой с двойным уплотнением позволяет заменять изношенные сальниковые набивки без разрядки скважины. 14)22) Назначение НКТ, насосных штанг. Маркировка. Насосные штанги представляют собой стержень круглого поперечного сечения с высаженными концами, на которых располагается участок квадратного сечения и резьба. Резьба служит для соединения штанг с муфтами, а участок квадратного сечения используется для захвата штанги ключом при свинчивании и развинчивании резьбового соединения. ШН предназначены для передачи возвратно-поступательного движения плунжеру насоса. Изготавливаются в основном из легированных сталей круглого сечения длиной 8000 мм и укороченные — 1000 - 1200, 1500, 2000 и 3000 мм как для нормальных, так и для коррозионных условий эксплуатации. Шифр штанг — ШН-22 обозначает: штанга насосная диаметром 22 мм. Марка сталей — сталь 40, 20Н2М, 30ХМА, 15НЗМА и 15Х2НМФ с пределом текучести от 320 до 630 МПа. У нас в стране штанги выпускаются диаметром 16, 19, 22, 25 мм, а допускаемое напряжение, для наиболее широко распространенных марок сталей, составляет 70...130 МПа. В небольших количествах выпускаются штанги с допускаемыми напряжениями 150 Мпа. НКТ – явл каналом для подъёма добываемой жидкости, служат для подвески глубинного оборудовнаия, явл каналом для проведения различных технологических работ, служат инструментом воздействия на забой и призабойную зону. НКТ исполнения А – длина 10м, В- 1)5.5-8.5 м 2)8.5-10м. Следущей группы прочности Д-650МПа, К-700МПА, Е-750МПА, Л-800МПА, М-900МПА. Трубы маркируют у муфтого конца на клейме указывают условный диаметр, группу прочности, толщину стенки, товарный знак завода, месяц и год выпуска. 15)23) Регулирование режима работы УШГН. Регулируют с помощи изменения длины хода полированного штока и изменение числа качаний достигаеться при помощи смены шкива на валу электродивгателя. Регулирующие устройства предназначены для регулирования режима работы скважины путем дросселирования (установка штуцера)потока рабочей среды изменением площади проходов боковых отводов фонтанной арматуры.Штуцера представляют собой насадку с относительно небольшим проходным сечением от 2 до 20 мм. 16)24) Осложнения при эксплуатации скважин оборудованных УШГН Осложнения в работе скважин эксплуатируемых УШГН возникают по причине неисправностей как подземного так и наземного оборудования и скважины. Так как мы имеем дело с работой нескольких узлов, каждый из которых состоит из отдельных деталей, то установление истинной причины неисправности может оказаться непростой задачей. Чтобы выявить причину отказа глубинного оборудования иногда требуется поднять его на поверхность. Опишем некоторые, наиболее очевидные осложнения, которые может выявить оператор, а иногда и устранить. Парафинообразоваиие в насосно-компрессорных трубах. Устанавливается:а) динамографированисм по возрастанию нагрузки на головку балансира;б) увеличением силы тока по амперметру при ходе вверх. Образование песчаной пробки. Устанавливается контролемза динамикой механических примесей-продуктов разрушения пласта в пробах жидкости. Возрастают также и нагрузки на голову балансира. Эмульсияобразование. Ведет к увеличению вязкости жидкости, росту сил трения при движении колонны штанг и увеличению нагрузки на головку балансира. Увеличение давления в выкидном трубопроводе. Причины: а) запарафинивание; б) образование вязкой эмульсии. Определяется увелечением давления в рабочем манифольде по маномет-РУ- Снижение подачи насоса. Оценивают по замерам на ГЗУ Причины: а) износ клапанов; б)уменьшение глубины погружения и влияние газа; в) засорение фильтра насоса; г) засорение забоя и перекрытие рабочей толщины пласта. Односторонний износ полированного штока. Причина: нарушение центровки станка-качалки. |