Главная страница
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
qrcode

Учебно-методический комплекс дисциплины студента по дисциплине Эксплуатация скважин в осложненных условиях для специальности


НазваниеУчебно-методический комплекс дисциплины студента по дисциплине Эксплуатация скважин в осложненных условиях для специальности
Анкорyskak umk eks sk v osloj usl 050708 2008.pdf
Дата25.02.2017
Размер1.64 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаyskak_umk_eks_sk_v_osloj_usl_050708_2008.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипУчебно-методический комплекс
#10417
страница2 из 11
КаталогОбразовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Парафиноотлагающей считают скважину, в которой в процессе эксплуатации из жидкости выпадают и откладываются на трубах, штангах и других частях скважинного оборудования кристаллы парафина. Для предотвращения отложения парафина применяют специальные скребки или другие способы, а для удаления уже отложившегося слоя парафина — периодически прогревают подземное оборудование паром, электронагревателями,
горячей жидкостью (нефтью, конденсатом и т. д.).
Коррозионной считают скважину, в которой продолжительность непрерывной (без подъема) работы спускаемого в нее скважинного оборудования (труб, насосов, штанги т.д.)
значительно ниже (наиболее) срока службы такого же оборудования в сходных по характеристике нормальных скважинах, и причиной этого является действие коррозионной среды (содержание в продукции сероводорода или других агрессивных веществ).
Коррозия проявляется обычно в уменьшении срока службы оборудования (труб, насосов,
штанг и т.д.), служит причиной утечек жидкости через муфтовые соединения, обрыва труб,
штанг и т.д.
Для любой из перечисленных категорий скважин большое значение имеет степень обводненности их продукции. Кроме того, следует иметь ввиду, что одни и те же скважины могут одновременно принадлежать нескольким категориям (исключая нормальные),
например, давать песок и отлагать парафин, отличаться агрессивной коррозионной средой и т.д. Стечением времени скважины могут переходить из одной категории в другую:
нормальные - в пескопроявляющие; газопроявляющие – в нормальные и т.д. Однако в отношении двух категорий скважин (пескопроявлящих и коррозионных) следует иметь ввиду, что, если действие песка или коррозии путем тех или иных специальных мероприятий исключается, - скважины остаются в своих категориях и не переходят в категорию нормальных. Переход скважин в категорию нормальных осуществляется лишь при полном прекращении поступления песка к забою естественным путем или при потере коррозионных свойств добываемой жидкостью.
Относительная длительность работы скважин оценивается
коэффициентом
эксплуатации Кэ, который представляет собой отношение суммарного времени работы данной скважины Т в сутках к общему календарному времени к анализируемого периода
(год, квартал, месяц. Таким образом,
K
э
=T
i
/ к (1)
Коэфициент эксплуатации скважин колеблется в пределах По отношению к группе m скважин, имевших различную длительность работы Ti и,
возможно, различные длительности анализируемого периода (ввод скважины в
эксплуатацию в тот или иной момент данного года и т. д, величина э э будет определяться отношением (Различные способы эксплуатации фонтанный, насосный (ПЦЭН, ШСН), газлифтный - характеризуются различными коэффициентами эксплуатации Кэ так как вероятность остановок, связанных с ремонтами и другими неполадками на скважинах, зависит от сложности оборудования, его надежности, долговечности и других условий эксплуатации.
Обычно более высокий коэффициент Кэ - при фонтанной эксплуатации, наиболее низкий - при эксплуатации скважин штанговыми насосами. По этим причинам Кэ определяют для каждого способа эксплуатации отдельно по формуле (Однако в этом случае такая обобщенная величина Кэ может исказить истинное состояние техники эксплуатации. Например, увеличение Кэ может произойти за счет роста фонда фонтанных скважин, для которых он близок к единице, а вовсе не за счет улучшения работы механизированного фонда, как это может показаться. Обычно величина Кэ для механизированного фонда скважин составляет 0,95 - 0,97, причем в последнее время в связи с улучшением качества ПЦЭН, их ремонта и обслуживания наметилась тенденция к некоторому повышению Кэ э по скважинам, оборудованным ПЦЭН, по сравнению с Кэ по скважинам, оборудованным ШСН. Геологические и технологические условия эксплуатации скважин, такие как пескопроявление, обводненность, наличие сильно коррелирующих веществ в продукции скважин (сероводород, высокая минерализация, отложения солей и парафина, могут сильно влиять на коэффициенты эксплуатации. Поэтому величина Кэ для одного итого же способа эксплуатации, например ШСН, в разных районах или на разных месторождениях может быть различной.
Под осложнением следует понимать любое отклонение эксплуатации данной нефтяной скважины от нормальной.
Таким образом, при эксплуатации нефтяных, нефтегазовых и газокондесатных месторождений наличие в продукции добывающих скважин песка, парафина, сероводорода,
гидратов и солей обычно вызывает осложнения и связанные с этим частые ремонтно- восстановительные работы.
Эти осложнения при эксплуатации морских скважин еще более усугубляются и приобретают затяжной характер, так как гидрометериологические условия не всегда позволяют бесприпятственно и своевременно проводить меры по нормализации работы скважин.В морских условиях особое внимание должно быть уделено профилактическим мерам по предупреждению пескопроявления (пробкообразования), парафино- и солеотложения в скважинном и на поверхностном нефтепромысловом оборудованиях, а также образованию гидратов в газотранспортных и газосборных системах.
Сохранения и удлинение сроков службы гидротехнических сооружений и нефтепромыслового оборудования от коррозии в агрессивной морской среде также является весьма важной народнохозяйственной проблемой Осн Доп
9 Контрольные вопросы. Категории скважин по свойствами составу их продукции. Какие скважины называют нормальными. Отчего зависит эффективность способа эксплуатации скважин 4. Что вы понимаете под словом осложнение
ЛЕКЦИЯ №2. Пескопроявления в скважинах. Методы предотвращения поступления песка в скважину.
Основным и наиболее часто встречающимся осложнением при эксплуатации скважин в том числе при разработке месторождений, является пескопроявление, приводящее к длительному простою скважин, большим затратам времени на их ремонт и, как следствие этого, к значительным потерям продукции.
Разрушение пород призабойной зоны и вынос твердых частиц (песка) из пласта в скважину представляет собой одну из старейших проблем нефтедобывающей промышленности. Это явление подвергалось тщательному и всестороннему изучению,
включающему широко поставленные эксперименты на промыслах. Однако универсального способа борьбы с пескопроявлением не найдено.
Известно, что причиной разрушения коллектора являются напряжения в породе,
возникающие при фильтрации жидкостей. С уменьшением скорости фильтрации (дебита
скважины) в результате уменьшения депрессии на пласт напряжения снижаются.
Поэтому, в принципе, существует возможность избежать разрушения пород призабойной
зоны поддержанием дебитов на определенном допускаемом уровне Однако в условиях слабоцементированных коллекторов эксплуатация скважин на таких режимах нередко оказывается экономически нерентабельной. Вследствие этого к ограничению дебитов прибегают сравнительно редко, предпочитая применять те или иные методы борьбы с выносом песка.
Известно, что песок, поступающий вместе с жидкостью из пласта в скважину,
приводит к усиленному износу эксплуатационного оборудования осаждаясь на забоях скважин, образует пробки, ликвидация которых требует трудоемких работ и связана с неизбежными и иногда весьма значительными потерями добычи нефти приводит к нарушению устойчивости пород в призабойной зоне, к обвалу породи, как следствие этого,
к деформациям эксплуатационных колонн и нередко к выходу из строя скважин.
Существующие методы борьбы с пескопроявлением
можно разделить на четыре группы методы, препятствующие поступлению песка из пласта в скважину методы, направленные навынос песка на дневную поверхность при

допустимых отборах жидкости и приспособление оборудования к работе в
пескопроявляющих скважинах методы сепарации и изоляции песка в специальных защитных устройствах методы ликвидации образовавшейся песчаной пробки К первой группе методов относится применение забойных фильтров (рис а,б)
различных конструкций (щелевых, дырчатых, проволочных и т. д.),
применение гравийных фильтров, ограничение отбора жидкости, крепление пород призабойной зоны различными цементирующими песок веществами,
закачка в призабойную зону крупнозернистого песка и т. д При использовании методов второй группы создают высокие скорости откачки, подбирают соответствующие диаметры труби конструкции подъемников (при фонтанной и компрессорном эксплуатации, используют трубчатые штанги при насосной эксплуатации, подлив и подкачку жидкости в скважину и т. д.
К
третьей группе методов относится применение различных защитных приспособлений при штанговой насосной добыче нефти (фильтров, газопесочных якорей и т.
д.).
К четвертой группе методов относятся различные способы удаления из скважины уже образовавшейся песчаной пробки гидробуром и промывкой ее водой, нефтью и другими жидкостями.
Методы первых трех групп направлены на предотвращение пробкообразования и других неполадок и обеспечение нормальной работы скважин
Однако в силу ряда обстоятельств
(недостаточный объем и эффективность применяемых мероприятий и т. д.)
указанные методы не всегда достигают своей цели ив скважинах нередко образуются песчаные пробки, ведущие к срыву эксплуатации. В этих случаях для восстановления эксплуатации приходится прибегать к четвертой группе методов — к ликвидации песчаной пробки.
Одним из эффективных способов борьбы с пескопроявлением является оборудование продуктивных интервалов скважин гравийным фильтром. Однако гравийные фильтры могут выполнить свое назначение только при правильном подборе размеров зерен гравия с учетом фракционного состава пластового песка.
Размер зерен гравия должен быть таким,
чтобы через фильтр не выносились из пласта частицы, составляющие скелет породы, те. фильтр должен задерживать по массе 70—80 % крупных частиц породы пласта и пропускать не более 20—30 мелких частиц. При этом условии будет сохранена устойчивость скелета пласта.
Для выноса мелких частиц необходимо одновременное соблюдение двух условий Размеры пор, образованных крупными зернами песка (или гравия, должны
быть больше мелких частиц, выносимых фильтрационным потоком.
Соотношение между размерами крупных и мелких частиц породы, при
которых возможен вынос мелких частиц, называется структурным
критерием.
ü Скорость фильтрационного потока должна быть достаточной, чтобы не

только сдвинуть с места мелкие частицы, но и придать им на весьма малом
участке пути скорость, равную средней скорости потока. Скорость потока,
удовлетворяющая этим условиям, называется критической скоростью выноса
(мехацическим критерием выноса).
За последние годы в зарубежной нефтепромысловой практике получил довольно широкое распростронение метод борьбы с песком, заключающийся в закачке в пласт (в призабойную зону) грубозернистого песка или даже гравия в смеси связкой жидкостью;
после задавливания егоза колонну в скважину спускают хвостовик или сетку для удержания песка в пласте.
Многочисленные мероприятия по борьбе с песком, применяемые в зарубежной практике, носят сугубо профилактический характер, те. применяются, как правило, до ввода скважин в эксплуатацию и составляют неотъемлемую часть работ по закачиванию скважин.
Под этим термином подразумевают все операции по вызову притока жидкости с момента вскрытия продуктивного объекта. Сюда входят разбуривание продуктивного горизонта спуски цементирование эксплуатационной колонны установка гравийного фильтра (или других фильтров для борьбы с песком освоение скважины.
а)
б)
Рис.1(а,б)
Модернизированный низкопрофильный фильтр с гравийной набивкой
Сетчатый фильтр с увеличенной площадью
Осуществление различных профилактических методов борьбы с песком с самого начала ввода скважины в эксплуатации обеспечивает высокую эффективность этих методов.
Осн.: 1[338-346], Доп
9 [189-197], 10 Контрольные вопросы. Что является причиной разрушения коллектора. Назовите группы методов борьбы с пескопроявлением.
3. Назовите условия для выноса мелких частиц. Какой метод борьбы с песком получил широкое распространение в последнее время?
ЛЕКЦИЯ №3. Методы ликвидаций песчаных пробок.
Нормальная эксплуатация скважин часто нарушается образованием песчаных пробок на забое скважин. В скважинах, пласты которых сложены рыхлыми песками, мощность пробок достигает 200—400 м. Чаще всего пробки бывают сплошными, те. состоящими из сплошного столба песка. Иногда пробка состоит из перемежающихся столбов песка,
жидкости и газа. Такие пробки называются патронными.
Если на забое образовалась песчаная пробка, перекрывающая фильтр, то притока нефти из пласта не будет и скважина перестает эксплуатироваться. Для возобновления эксплуатации следует удалить из скважины весь скопившийся в ней песок с помощью желонки. Обычная желонка представляет собой трубу диаметром 75—100 мм с тарельчатым или шариковым клапаном на нижнем конце и с дужкой для прикрепления каната на верхнем.
Длина такой трубы обычно не превышает 8—12 м.
Желонку спускают в скважину на канате. Когда до пробки остается 10—15 м, моторист отпускает тормоз лебедки и желонка под действием своей силы тяжести ударяется о песчаную пробку. При этом клапан открывается и некоторое количество песка входит в желонку. Для большего наполнения желонки ею несколько раз ударяют о пробку.
Кроме простой желонки, применяют желонки поршневого действия, в которых захват песка с забоя скважины происходит в результате создания вакуума в ее рабочей полости при движении поршня вверх. Применяют также автоматические желонки,
принцип действия которых основан на создании резкого перепада давления на забое скважины ив рабочей полости желонки. Для разбуривания плотных пробок применяют также инструмент,
называемый беструбным гидробуром. Им можно разбуривать песчаные пробки в скважинах на глубинах до 1000 м.
Гидробур (рис) состоит из следующих основных узлов:
долота 1 ударного типа, служащего для разрушения пробки;
желонки 2, в которой собирается песок плунжерного насоса создающего циркуляцию жидкости в призабойной зоне.
Принцип действия гидробура следующий. После падения инструмента на забой (риса) плунжер насоса 4 под действием своей силы тяжести и инерции при ударе двигается вниз, вытесняя жидкость из корпуса 5 через отверстия бокового плоского клапана
6.
При подъеме инструмента над забоем (рис. б) вначале выдвигается плунжер, происходит всасывание жидкости из корпуса желонки 7 через шариковый клапан 8. Одновременно с этим в желонку через центральную трубу 9 всасывается жидкость
Рис. 2. Беструбный гидробур
с забоя из-под долота 10. Жидкость, поднимаясь с забоя, увлекает с собой частицы песка,
которые после выхода из центральной трубы вследствие резкого падения скорости потока оседают на дне желонки. После нескольких ударов по забою желонка заполняется песком.
При разгрузке гидробура долото снимается и через образовавшееся отверстие песок выходит из желонки. После окончания разбуривания для удаления из скважины взмученной жидкости к гидробуру вместо долота присоединяют обратный клапан и инструмент работает как обычная пневматическая желонка.
Такой метод рекомендуется только для неглубоких скважин при небольшой мощности пробок. Предпочтительнее удалять песчаную пробку из скважины промывкой.
Способ ликвидации песчаных пробок в скважинах при помощи промывки их водой или нефтью заключается в следующем.
В скважину до пробки спускают колонну промывочных труб. Через эти трубы или по затрубному пространству прокачивают под давлением жидкость. Под действием струи пробка размывается. Размытая порода вместе со струей жидкости поднимается по кольцевому пространству между эксплуатационной колонной и колонной промывочных трубили непосредственно по трубам.
Способ промывки, при котором промывочная жидкость нагнетается в трубы, а смесь размытой породы и жидкости выходит на поверхность по межтрубному пространству между обсадной колонной и промывочными трубами, называется прямой промывкой (риса Рис - Оборудование для промывки песчаных пробок:
1-эксплуатационная колонна, промывочные трубы, , линия для отвода
жидкости, вертлюг, промывочный шланг, стояк 7- устьевой сальник, промывочная труба
При таком методе по мере вымывания пробки промывочные трубы опускают все ниже с таким расчетом, чтобы их башмак все время находился непосредственно над пробкой.
Жидкость прокачивают насосом через промывочную линию, стояк, гибкий шланги вертлюг в трубы. Восходящий поток жидкости вместе с размытой породой поднимается по

17
межтрубному пространству и выливается в ящик, установленный у устья скважины, откуда течет по желобам.
По мере размывания пробки промывочные трубы медленно опускают, пока вертлюг или фланец на трубах не дойдет до устья скважины. После этого продолжают прокачку, пока из затрубного пространства не будет выходить сравнительно чистая жидкость. Тогда наращивают новую трубу или двухтрубку в зависимости от высоты вышки.
Существенным недостатком прямой промывки, значительно снижающим ее эффективность, является сравнительно низкая скорость восходящей струи жидкости,
вследствие чего размытый песок медленно поднимается вверх. При большом диаметре эксплуатационной колонны скорость восходящего потока жидкости может оказаться недостаточной для выноса крупных частиц песка.
При обратной промывке (рис. 3, б) промывочная жидкость нагнетается в кольцевое пространство между эксплуатационной колонной и промывочными трубами, а размытая порода поднимается по подъемным трубам.
Обратная промывка по сравнению с прямой имеет ряд преимуществ при одинаковой производительности промывочного насоса скорость восходящего потока при обратной промывке в несколько раз больше скорости при прямой промывке, а от этого в значительной степени зависит срок ликвидации песчаной пробки почти полностью предотвращается прихват труб, так как в данном случае выносимая порода проходит через промывочные трубы, а в межтрубном пространстве движется чистая жидкость обратную промывку можно производить при меньших давлениях на выкиде насоса, так как потребная для выноса песка скорость струи может быть достигнута при сравнительно небольших расходах жидкости.
Наряду с этими преимуществами обратная промывка имеет свои недостатки:
необходимо применять специальное оборудование для герметизации устья скважины;
скорость нисходящей струи в кольцевом пространстве мала и не всегда может обеспечить размыв породы.
Способ обратной промывки нельзя применять для ликвидаций очень плотных пробок,
когда требуется сильное размывающее действие струи. В таких случаях надо применять комбинированную промывку (рис. 3, в).
Способ комбинированной промывки заключается в том, что струю промывочной жидкости от насоса попеременно направляют тов промывочные трубы, тов затрубное пространство. Для размыва пробки промывочную жидкость нагнетают в трубы, т.е.
осуществляют прямую промывку. После размыва некоторой порции песка для быстрейшего выноса его на поверхность направление движения промывочной жидкости меняется на противоположное, те. происходит обратная промывка.
Комбинированная промывка несколько сложнее обратной, но она значительно эффективнее.В качестве промывочной жидкости применяют воду, нефть и реже глинистый раствор. Наиболее удобными дешевым промывочным агентом является вода воду легче подать к скважине, она безопасна в пожарном отношении, при использовании воды не требуется специальной желобной системы и отстойников, так как отработанную воду можно выпускать из скважины прямо в промысловую канализацию.
Однако применение воды в большинстве случаев осложняет последующее освоение и эксплуатацию скважин и приводит к частым повторным образованием песчаных пробок.
Поэтому выбор промывочной жидкости прежде всего зависит от характера скважины.
Глинистый раствор для промывки применяют в исключительных случаях, когда промываются фонтанные скважины с большим пластовым давлением ив скважине требуется держать жидкость повышенной плотности во избежание выбросов и фонтанирования.
Промывка фильтровой зоны скважины часто сопровождается настолько сильным поглощением промывочной жидкости, что циркуляция прекращается и не
восстанавливается. Тогда для ликвидации песчаных пробок применяют способ обратной промывки аэрированной жидкостью с подкачкой в затрубное пространство сжатого воздуха,
продувку скважины сжатым воздухом или механически удаляют пробку при помощи желонки.
В качестве промывочных труб используют обычные насосно-компрессорные трубы.
Основное оборудование — передвижные насосы, смонтированные на автомашине или на тракторе и работающие от их двигателя. Такие установки называют промывочными агрегатами.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

перейти в каталог файлов

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей