5. Работа. Следствием ухудшения структуры запасов становится резкое снижение средних дебитов добывающих скважин
 Скачать 0.85 Mb.
|
2.5 Исследования скважин, оборудованных УСШНКонтроль за работой скважины, оборудованной ШСНУ, осуществляется путем ее исследования и динамометрирования. Насосные скважины, оборудованные ШСНУ, исследуют в основном при установившихся режимах с целью получения индикаторной линии Q(Δp) и установления зависимости дебита Q от режимных параметров работы установки. По данным исследования аналогично, как и при других способах эксплуатации, определяют параметры пласта и устанавливают режим работы скважины. Дебит скважины Q равен подаче установки, которая описывается уравнением по формуле 2.1: (2.1) Q = 1440·F·s·n·αп, где F – площадь поперечного сечения штанг; s – длина хода устьевого плунжера (цилиндра) насоса; n – число ходов (качаний головки балансира) в минуту; αп – коэффициент подачи может изменяться от 0 до 1. Из уравнения следует, что для целей исследования подачу насоса можно менять либо изменением длины хода штока s (изменением места сочленения шатуна с кривошипом перестановкой пальца шатуна на кривошипе), либо изменением числа качаний n (смена диаметра шкива на валу электродвигателя). По сравнению с другими способами эксплуатации скважин особенность исследования в данном случае связана с определением забойного pз. Для прямого измерения забойного давления pз в затрубное пространство (поскольку в НКТ) находятся штанги на стальной проволоке через патрубок устьевого оборудования при эксцентричной подвеске НКТ спускают малогабаритный скважинный манометр диаметром 22 – 25 мм. В глубоких и искривленных скважинах возможны прихваты и обрыва проволоки. Известно применение лифтовых скважинных манометров. Их подвешивали к приемному патрубку ШСН и спускали в скважину вместе с НКТ. Часовой механизм с многосуточным заводом обеспечивал возможность местной регистрации давления в процессе исследования. Однако необходимость проведения спускоподъемных операций с НКТ ограничивала применение лифтовых манометров. Прямые измерения рз обеспечивают получение надежных результатов, поэтому представляет интерес применение датчиков давления, постоянно находящихся в скважине. Выпускается система контроля давления на приеме глубинных насосов СКД-1М, которая обеспечивает измерение давления до 20 МПа при температуре среды до 100 0С. Сущность эхометрии заключается в следующем. В затрубное пространство с помощью датчика импульса звуковой волны (пороховой хлопушки) посылается звуковой импульс. Звуковая волна, пройдя по стволу скважины, отражается от уровня жидкости, возвращается к устью скважины и улавливается кварцевым чувствительным микрофоном. Микрофон соединен через усилитель с регистрирующим устройством, которое записывает все сигналы (исходный и отраженный) на бумажной ленте в виде диаграммы. Лента перемещается с помощью лентопротяжного механизма с постоянной скоростью. Измеряя длину записи на эхограмме, определяют время прохождения звукового сигнала от устья до уровня и обратно. Также на промысле применяют волномеры, которые представляют собой те же эхолоты, только вместо звукового импульса в затрубное пространство посылается импульс давления газа. Импульс давления создается либо кратковременным впуском газа из баллона высокого давления, либо выпуском газа из затрубного пространства с помощью специального быстро действующего отсекателя. Наличие вспененной жидкости в затрубном пространстве затрудняет получение четкого отраженного сигнала. Во избежание вспенивания не допускается разрядка газа в затрубном пространстве, а гашения пены добиваются перепуском жидкости с устья. В управлении процессом глубинонасосной добычи нефти важнейшим источником информации о работе насоса являются данные динамометрирования, которые увязывают типоразмер спущенного в скважину оборудования, характеристику станка-качалки, глубину спуска насоса и динамический уровень, дебит скважины, обводненность и т.д. Динамограмма работы штангового глубинного насоса представляет собой запись усилий. На практике используются динамограммы по перемещению точки подвеса штанг. Приведем технические средств, применяемые для получения динамограмм: а) гидравлический динамограф ДГМ конструкции Г.М. Мининзона, - это прибор, обеспечивающий достаточную точность динамограмм. б) различные системы телединамометрирования, достоинством которых является возможность быстрого получения динамограмм непосредственно на устье с последующей расшифровкой на ЭВМ. На Лянторском месторождении для получения динамограмм применяют следующие приборы: а) СИДДОС. Динамограф СИДДОС-автомат предназначен для комплексного контроля работы штанговых глубинно-насосных установок (ШГНУ). Он обеспечивает контроль динамограмм типа «нагрузка – положение штока» в рабочем состоянии и при выходе ШГНУ на режим, а также тест клапанов в статическом состоянии. Особенностью является моноблочное исполнение динамографа, что позволяет исключить соединительный кабель, повышает оперативность и безопасность исследования. Все исследования выполняются в автоматическом режиме и при использовании датчика и раздвижными домкратами могут быть выполнены одним оператором. Графики динамограмм и числовые данные исследований визуализируются на графическом индикаторе, могут быть распечатаны на микропринтере и переданы в компьютерную базу данных. б) СУДОС. Уровнемер-динамограф СУДОС-мини плюс предназначен для оперативного контроля уровня жидкости в добывающих нефтяных скважинах и оперативного контроля работы штанговых глубино-насосных установок ШГНУ. Прибор обеспечивает контроль статического и динамического уровня, регистрацию кривых падения и восстановления уровня, автоматическую регистрацию давления газа в затрубном пространстве на устье скважины, контроль динамограмм ШГНУ в установившемся режиме и при выходе на режим, а также контроль утечек в статическом состоянии. Прибор может применяться для слежения за уровнем жидкости и состоянием ШГНУ во время эксплуатации и при из запуске после ремонта или простоя. в) МИКОН. Программно-аппаратный комплекс «Микон» предназначен для динамометрического контроля работы скважин оборудованных ШСНУ и акустического контроля уровня жидкости в скважинах. Простейшая теоретическая динамограмма нормальной работы скважинного насоса имеет форму параллелограмма. По оси ординат в масштабе откладываются нагрузки, действующие на сальниковый шток, а по оси абсцисс в масштабе – перемещение сальникового штока. Теоретическая динамограмма работы штангового насоса, имеющая форму параллелограмма, получается при работе насоса в скважине в дегазированной жидкости при коэффициенте наполнения, равном единице, при отсутствии динамических нагрузок. Если бы при работе штангового насоса не было упругой деформации (растяжения и сокращения) штанг и труб, теоретическая динамограмма имела бы вид прямоугольника. В радиальных условиях на форму динамограммы оказывают влияние инерционные силы, возникающие в системе штанги – трубы – жидкость в процессе работы скважинного насоса. При движении вниз с момента начала замедления движения полированного штока штанги растягиваются за счет силы инерции. Вследствие этого в крайнем положении полированного штока на него действует нагрузка, несколько большая, чем нагрузка от веса штанг, погруженных в жидкость. Эта нагрузка тем выше, чем больше вес штанг, число качаний и диаметр насоса. В момент начала движения полированного штока вверх плунжер продолжает под действием сил инерции движение вниз, в результате чего закрытие нагнетательного клапана происходит позже. Далее после закрытия нагнетательного клапана продолжается процесс восприятия нагрузки, изображаемой более пологой линией, чем в случае простейшей теоретической динамограммы. В момент, когда нагрузка на сальниковый шток сравнивается с усилием от давления на плунжер столба жидкости в НКТ, начинается движение плунжера относительно цилиндра насоса. Так как скорость сальникового штока в этот момент значительно больше скорости движения плунжера, движущегося со скоростью деформации труб, происходит резкое ускорение движения плунжера и резкое увеличение нагрузки на сальниковый шток. Это увеличение нагрузки вызывает в реальных условиях колебания штанг, и нагрузки на сальниковом штоке изображаются на практических динамограммах волнообразной линией. Далее скорость движения плунжера приближается к скорости движения сальникового штока, и нагрузка на сальниковый шток уменьшается. Нагрузка на сальниковый шток при ходе вверх изображается на динамограмме без учета упругих систем. В конце хода вверх нагрузка на сальниковый шток несколько меньше, чем в условиях простейшей теоретической динамограммы. В процессе эксплуатации скважинных насосов систематически определяют их фактическую подачу, состояние скважинного оборудования (насоса, труб, штанг) и динамического уровня в скважине. При работе насосной установки возникают различные неполадки, снижающие коэффициент подачи насоса. А также на работу насоса влияет газ, механические примеси, отложения парафина, солей и другие осложняющие работу насоса факторы. На 1 листе графической части показаны динамограммы работы скважинного насоса при различных осложнениях. |