реферат. Содержание Искривление скважин и направленное бурение

• Название: Содержание Искривление скважин и направленное бурение
• Дата: 23.01.2018
• Размер: 154.48 Kb.
• Имя файла: реферат.docx
• Тип: Документы; #34922
• страница: 3 из 3

Способы эксплуатации сильно искривленных скважин

Практически все нефтяные скважины Западной Сибири и многие скважины в других регионах являются наклонно-направленными или искривленными. Практика эксплуатации ШСНУ показала, что значительное искривление скважины приводит к резкому снижению наработки до отказа насосной установки, в первую очередь - колонны насосных штанг и колонны НКТ. Постоянный контакт между муфтами насосных штанг и внутренней поверхностью НКТ приводит к быстрому износу муфт и к возможности выхода ниппеля штанги из муфты, т.е. к обрыву штанг. Одновременно с этим муфты штанг, действуя как резцы, прорезают металл НКТ. Из-за этого в теле НКТ возникают повреждения, иногда сквозные. Такие повреждения уменьшают площадь сечения тела НКТ, что в свою очередь, может привести в конечном итоге даже к обрыву колонны НКТ и падению оборудования на забой скважины. Кроме того, сквозные повреждения в колонне НКТ приводят к утечкам через них добываемой жидкости.

Для защиты колонн НКТ и насосных штанг от взаимного износа в наклонно-направленных скважинах необходимо применять центраторы или протекторы.

Центраторы могут выполняться с поверхностями трения качения и скольжения. Центраторы скольжения проще в изготовлении, дешевле, долговечнее в работе. Новейшие конструкции центраторов изготавливаются комбинированными из стального корпуса и полимерной рабочей оболочки или полимерных роликов. Винтовые центраторы скольжения по сравнению с цилиндрическими имеют меньшее гидравлическое сопротивление. Конкретный тип центратора подбирается в зависимости от показателей интенсивности искривления скважины, расчетных нагрузок на штанги, вязкости и других свойств добываемой жидкости. При небольших величинах зенитного угла достаточно применять центраторы скольжения. При значительных величинах зенитного угла на интенсивно искривленных участках необходимо применять роликовые центраторы качения, на остальных участках -- центраторы скольжения.

В интенсивно искривленных аварийных скважинах необходимо комбинированное применение центраторов и других.



Рис. 5 - Конструкция центраторов: а - центратор - муфта с роликами; б - центратор-муфта скольжения; в - центратор-скребок промежуточный предохранительных устройств

Центраторы роликовые устанавливаются в интервале набора кривизны или корректировки траектории скважины, а в других искривленных участках - центраторы скольжения. Пример исполнения центраторов представлен на рис. 4.

Некоторые центраторы выполняют также роль скребков по очистке НКТ от парафина и других отложений. Они должны быть устойчивы к износу, ударам, изменениям температуры; химическим воздействиям нефти и пластовой воды; обладать низкой абразивностью к металлу, создавать минимальные гидравлические сопротивления, иметь оптимальную стоимость.

При выборе типа конструкций центраторов необходимо учитывать их гидравлические характеристики. Все применяемые центраторы скольжения создают при возвратно-поступательном движении в НКТ значительные сопротивления. С возрастанием числа качаний их величина растет и может снизить продуктивность работы насоса, увеличить энергозатраты на добычу, снизить МРП скважины. Необходимо обеспечить оптимальное сочетание гидравлических характеристик центраторов с их устойчивостью к износу.

Наилучшим образом этому требованию отвечают центраторы турбинного типа. Все типы центраторов должны иметь закругленные углы, зауженные концы, увеличенное отношение длины к диаметру. Такие характеристики позволяют уменьшить сопротивление потоку нефти за счет минимизации турбулентности и кавитации потока. Соответственно наилучшими являются центраторы, позволяющие использовать их минимальное общее число и вес в расчете на одну скважину.

Другим нормативным условием выбора центраторов является суммарная стоимость в расчете на одну скважину при прочих равных условиях. Габариты центратора не должны препятствовать проведению спускоподъемных операций в скважине, ловильных и других работ.

Вибрация скважинных насосов и аварии скважинного оборудования и их профилактика

При добыче нефти возбуждаются волновые и ударные процессы вследствие ряда причин. Чаще это прорывы газа в насосно-компрессорную трубу, что приводит к вибрации глубинного насоса и закрытию обратного клапана, установленного перед насосом. При этом имеет место падение динамического столба нефти с соответствующим повышением рабочего давления до 1,5-2,0 МПа. Глубинные насосы являются также сильными возбудителями колебаний давления из-за неуравновешенности ротора и консольного характера крепления насоса, в результате чего возникают интенсивные вибрации скважинных труб. Аварии в таких ситуациях приводят к "полетам" глубинных насосов. Этим наносится существенный экологический ущерб в связи с утечкой нефти из разбираемых насосно-компрессорных труб. Наклонные скважины также подвержены волновым воздействиям и становятся непригодными для повторного использования. Вибрации значительно повышают скорость коррозионных процессов.

Для предотвращения указанных аварий рекомендуется:

- установить стабилизаторы давления перед обратным клапаном с перепуском нефти из полости насосно-компрессорной трубы в полость обсадной трубы;

- установить плавающие опоры в корпусе насоса и корпусе электродвигателя для ограничения изгибных колебаний;

- управлять скоростью вращения ротора насоса в зависимости от нагрузки;

- контролировать параметры вибраций с помощью гидрофона с выводом телеметрической информации на пульт управления.

Для предотвращения аварийных ситуаций в водоводных системах закачки послесепарационной воды в пласт и разрывов в линейной части трубопроводов рекомендуется:

- определить источники возбуждения волновых и вибрационных процессов путем снятия амплитудно-частотных характеристик трубопровода;

- непосредственно у источников возбуждения волновых процессов установить стабилизаторы давления;

- отделять частицы твердой фазы из послесепарационной воды, которые приводят к усиленному корродированию нижней части трубопровода;

- покрывать нижнюю часть трубопровода антикоррозионными материалами.

Наиболее характерным и тяжелым видом аварий при бурении скважин в случае нарушения технологии проведения буровых работ является открытый фонтан. Возможный ущерб зависит от геологических условий разреза месторождения, вскрытого аварийной скважиной (пластовое давление, суммарный дебит выбрасываемого продукта), организационных факторов (время фонтанирования и т.п.).

На каждой скважине должен быть план ликвидации аварий, который позволит правильно организовать работу во время аварии и уменьшит отрицательное воздействие на компоненты ОС.