срочно. Также в проекте рассмотрены вопросы техники безопасности и охраны труда при эксплуатации скважин, оборудованных шсну
 Скачать 0.7 Mb.
|
Причины простоя и бездействия приведены в таблице 5.Таблица 5 – Причины простоя и бездействия скважин
Причинами бездействия скважин являются: отсутствие подачи; падение оборудования на забой; ухудшение продуктивности ПЗП; прорыв пластовых вод; остановка из-за обводнённости; негерметичность эксплуатационной колонны и т.д. Отсюда следует, бездействие скважин обусловлено причинами технического и геологического характера. Бездействие фонтанных скважин обусловлено прекращением фонтанирования, прорывом пластовых вод и т.д. Анализ причин, выявленных при разборе в ЭПУ, показал, что максимальное количество отказов оборудования произошло по причине засорения рабочих органов и приёма насоса механическими примесями (34 %), недостаточного охлаждения (26,8 %). Кроме вышеназванной причины, относительно высокий процент отказов по причине механических повреждений кабеля при спуске (11,3 %). По результатам работы фонда ЭЦН основными причинами снижения наработки на отказ в условиях месторождений Абино-Украинское является: старение оборудования скважин; увеличение осложнённого фонда скважин; рост малодебитного фонда скважин. Старение оборудования скважин, в первую очередь, сказывается на герметичности НКТ. Из 10 ремонтов ЭЦН, не отработавших гарантийный срок, 3 отказа связано с негерметичностью НКТ. Негерметичности обычно выявляются на НКТ73В, и их характер – отверстия (трещины) по телу. Реальным единственным способом борьбы с этим является замена НКТ на новые. При работе со скважинами, оборудованными ЭЦН, факторами, осложняющими их эксплуатацию в наших условиях, являются АСПО, механические примеси и солеотложения. За год фонд ЭЦН, осложнённых парафиноотложениями, составляет 9 скважин. Механизмом борьбы с ними является механический способ, т.е. спуск механических скребков, но он не совершенен, так как возникают проблемы со скребками, особенно в зимний период (полёты и прихваты) и невозможно их спускать при низких температурах. Для предотвращения полётов скребков начали внедрять противополётные муфты. В дальнейшем по мере роста малодебитного фонда скважин проблема парафиноотложений будет усугубляться, и сегодня ясна необходимость отработки других способов по борьбе с данной проблемой. Также осложняющим фактором при эксплуатации скважин на месторождениях Абино-Украинское является вынос механических примесей, которые влияют, в первую очередь, на износ рабочих органов. В большинстве случаев это скважины, на которых недавно была проведена оптимизация работы скважин. На данный момент эта проблема решается путём перехода на износостойкое оборудование. Следующей по актуальности проблемой при эксплуатации скважин становится солеотложение. Так, в течение 2016 года по этой причине по ЦДНГ-3 отказало 2 установки со средней наработкой 174 сут. Борются с этой проблемой следующим образом: обработка ПЗП; закачка ингибитора солеотложения в затрубное пространство рабочей скважины. 2.4 Исследования скважин оборудованных ШСНУ Контроль за работой скважин, оборудованной УШГН, осуществляют путем ее исследования и динамометрирования. Исследование скважин. Насосные скважины, оборудованные УШГН, исследуют в основном при установившихся режимах с целью получения индикаторной линии Q и установления зависимости дебита от режимных параметров работы установки. По данным исследования аналогично, как и при других способах эксплуатации, определяют параметры пласта: пластовое давление, проницаемость, продуктивность, пористость и устанавливают режим работы скважины. Дебит скважины равен подаче установки. Из этого можно сделать вывод, что дебит можно менять либо изменением длины хода штока (изменение места сочленения шатуна с кривошипом перестановкой пальца шатуна на кривошипе), либо изменением числа качаний (смена диаметра шкива на валу электродвигателя). Прямые измерения забойного давления обеспечивают получения надежных результатов исследования, поэтому представляет интерес применения датчиков давления, постоянно находящихся в скважине. Определение глубины от устья скважины до динамического уровня жидкости, устанавливающегося при каждом режиме откачки, осуществляют с помощью эхолота. 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 улавливает кварцевым чувствительным микрофоном. Микрофон соединен через усилитель с регистрирующем устройством, которое записывает все сигналы (исходные и отраженные) на миконе в виде диаграммы. Измеряя длину записи на эхограмме, определяют время прохождения звукового сигнала от устья до уровня и обратно. Тогда вычисляют расстояние от устья до динамического уровня. Скорость зависит от давления, температуры и плотности газа. Для ее определения на колонне НКТ вблизи уровня на заданной глубине предварительно при очередном ремонте устанавливают репер-отражатель. В качестве репера служит утолщенная муфта или отрезок трубы, который на 50-65 % перекрывает затрубное пространство. На эхограмме получают сигнал, отраженный от репера. Тогда определяют аналогично время прохождения волны до репера и обратно, скорость звука. Динамометрирование установок. Диаграмму нагрузки на устьвой шток в зависимости от его хода называют динамограммой, а ее снятие динамометрированием УШГН. Это осуществляется с помощью динамографа. Для снятия динамограммы измерительную часть динамографа вставляют между траверсами канатной подвески штанг, а нить приводного механизма самописца прикрепляют к неподвижной точке (устьевому сальнику). Стандартное оборудование ШСНУ предусматривает возможность установки динамографа в разъеме между траверсами канатной подвески. Приводной механизм столика или барабана с помощью шнура соединяется с неподвижной точкой - сальником устьевого оборудования. При движении штока вверх шнур разматывается со специального шкива, который при этом поворачивается на несколько оборотов, вращая червячный ходовой винт, и перемещает столик. Одновременно при этом заводится спиральная возвратная пружина. При обратном ходе столик возвращается в исходное положение с помощью возвратной пружины, вращающей червяк и шкив в обратном направлении. Шнур при этом наматывается на шкив, оставаясь в натянутом состоянии. К прибору придается три сменных шкива различного диаметра. 2.5 Конструкция , принцип и условия работы оборудования ШСНУ 2.5.1 Особенности эксплуатации скважин штанговым скважинным насосом Отличительная особенность штанговой скважинной насосной установки (ШСНУ) состоит в том, что в скважине устанавливают плунжерный (поршневой) насос, который приводится в действие поверхностным приводом посредством колонны штанг. ШСНУ включает оборудование: а) наземное-станок-качалку (СК), оборудование устья; б) подземное-насосно-компрессорные трубы (НКТ), насосные штанги (ШН), штанговый скважинный насос (ШСН) и различные защитные устройства, улучшающие работу установки в осложненных условиях. Основными элементами СК являются стойка с балансиром, два кривошипа с двумя шатунами, редуктор, клиноременная передача, электродвигатель и блок управления, который подключается к промысловой линии силовой электропередачи.  Рисунок 6 – Скважинное наземное оборудование ШСН состоит из цилиндра, плунжера, всасывающего и нагнетательного клапанов. Цилиндр ШСН крепится к НКТ. На нижнем конце цилиндра установлен неподвижный всасывающий клапан, открывающийся при ходе плунжера вверх. Плунжер пустотелый (со сквозным каналом) имеет нагнетательный шариковый клапан, открывающийся при ходе плунжера вниз. Электродвигатель через клиноремённую передачу и редуктор придаёт двум массивным кривошипам, расположенным с двух сторон редуктора, круговое движение. Кривошипно-шатунный механизм в целом превращает круговое движение в возвратно-поступательное движение балансира, который качается на опорной оси, укрепленной на стойке Балансир сообщает возвратно-поступательное движение штангам и через них плунжеру. При ходе плунжера вверх нагнетательный клапан под действием жидкости закрывается и вся жидкость, находящаяся над плунжером, поднимается вверх на высоту, равную длине хода плунжера. В это время скважинная жидкость через всасывающий клапан заполняется цилиндр насоса. При ходе плунжера вниз всасывающий клапан закрывается, жидкость под плунжером сжимается, и открывается нагнетательный клапан. В цилиндр погружаются штанги, связанные с плунжером. Таким образом, ШСН - поршневой насос одинарного действия, а в целом комплекс из насоса и штанг - двойного действия. Жидкость из НКТ вытесняется через тройник в трубопровод. 2.5.2 Наземное и подземное оборудование ШСНУ Станки-качалки - индивидуальный механический привод ШСН. В настоящее время на промыслах используются станки-качалки по ГОСТ 5866-76, например СК5-3-2500, указано: 5-наибольшая допускаемая нагрузка Р мах на головку балансира в точке подвеса штанг в тоннах (1 т = 10 кН); 3-наибольшая длина хода устьевого штока; 2500-наибольший допускаемый крутящий момент Мкр.мах на ведомом валу редуктора в кг∙с. Дополнительно СК характеризуют числом n качаний балансира (двойных ходов) в мин., которое изменяется от 5 до 15 мин. Серийным производством пока освоено шесть типоразмеров (длина хода до 3,5 м; нагрузка до 120 кН; крутящий момент до 56 кН). Не выпускают станки-качалки в холодостойком исполнении. Смонтирована СК на раме, устанавливаемой на железобетонное основание (фундамент). Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель установлен на поворотной салазке. Фиксация балансира в необходимом (крайнем верхнем) положении головки осуществляется с помощью тормозного барабана (шкива). Головка балансира откидная или поворотная для беспрепятственного прохода спуско-подъёмного (талевого блока, крюка, элеватора) и скважинного оборудования при ПРС. Поскольку головка балансира совершает движение по дуге, то для её сочленения с устьевым штоком к штангам имеется гибкая канатная подвеска. Она позволяет также регулировать посадку плунжера в цилиндр насоса для предупреждения ударов плунжера о всасывающий клапан или выхода плунжера из цилиндра и устанавливать динамограф для исследования работы оборудования. Длина хода устьевого штока меняется путем изменения места сочленения кривошипа с шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие). Число качаний n (частота движения головки балансира) изменяется сменой ведущего шкива на валу электродвигателя на другой с большим или меньшим диаметром, то есть регулирование работы СК дискретное. Известны различные конструкции ШСН. Остановимся на конструктивных особенностях тех насосов, которые выпускает отечественная промышленность для нормальных и осложненных условий эксплуатации По способу крепления в колонне НКТ различают вставные (НСВ), невставные (НСН) скважинные насосы (ОСТ 26-1424-76).  ШСН изготавливают следующих типов:НВ1 (НСВ1, НГВ1) – вставные с замком вверху; НВ2 (НСВ2, НГВ2) – вставные с замком внизу; НН – невставные без ловителя; НН1 (НСН1, НГН1) – невставные с захватным штоком; НН2 (НСН2, НГН2) – невставные с ловителем.
Рисунок 7– Схемы насосов Вставной насос спускается и извлекается из скважины на колонне насосных штанг. Для закрепления в колонне НКТ вставного насоса применяется специальная замковая опора (рисунок 8), которая спускается перед спуском насоса на НКТ. Фиксируется корпус насоса пружинным якорем. Извлечение насоса производят в обратном порядке. Сначала извлекают насос на колонне насосных штанг, а затем замковую опору на НКТ. Шифруются насосы данного типа следующим образом: либо НСВ (насос скважинный вставной), либо НВ (насос вставной), либо НГВ (насос глубинный вставной). Различаются они конструкцией и технологией спуска в скважину. Насос вставного типа спускается в собранном виде, а невставного – в «разобранном» виде (в два приёма).  - переводник; - опорное кольцо; - опорная муфта; 4 - пружинный якорь. Рисунок 8 – Замковая опора  |