Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Тепловая депарафинизация скважин

..pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
12.92 Mб
Скачать

Рис. 3.7. Номограмма для определения веса штанг в жидкости. Для штанг диамет­ ром, мм: 1 — 25, 2 — 22, 3 — 19.

плотность жидкости в затрубном пространстве, кг/м3,

— 600;

глубина спуска насоса 57 мм, м,

— 980

м;

компоновка штанговой колонны, 22 мм

— 480

м;

19 мм

— 500

м;

устьевое давление, кг/см2,

— 14,5.

Расчет. По номограмме рис. 3.8 определяем вес столба жидкости над плун­

жером (Р ж). При плотности добываемой продукции 900 кг/м3 вес

столба равен

1965 кг.

 

 

По номограмме рис. 3.7 определяем вес штанг Рш(480 м +

500 м) в жидкости.

Вес равен 1490 + 1150 = 2640 кг.

 

 

Уменьшение нагрузки Д Р тах за счет противодавления столба жидкости в за­

трубном пространстве по номограмме рис. 3.9 составит 530 кг.

Увеличение нагрузки за счет устьевого давления Ру составляет по номограмме

рис. 3.10 — 360 кг.

Максимальная нагрузка без учета сил трения составит:

Р т а х = 1965 + 2640 -

530 + 360 = 4435 (кг)

По формуле (3.21) находим Ктах =

(6100 — 4435)/2640 = 0,63

 

 

|;юо

а) Для насосов диаметром

44 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У 2

1200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з э

1100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ей

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ю

О .

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

£

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

900

 

1000

1100

 

1200

1300

 

 

 

 

Глубина спуска насоса, м

 

 

 

 

 

 

б) Для насосов диаметром

57 мм

 

 

 

 

 

2200

 

 

 

 

1

2

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t-

(-

2100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

* 2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

1900

 

 

/

1

 

 

 

 

 

*

S

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

<3

О

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

^

§• 1800

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Р *

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1700

 

 

 

1

 

 

 

 

 

«

*

 

 

 

i

 

 

 

 

 

О

е ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«

С

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

m

 

1600

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1500

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

850

900

950

1000

 

1050

 

1100

1150

Глубина спуска насоса, м

Рис. 3.8. Номограммы для определения веса столба жидкости над плунжером: а,б —

соответственно для насосов диаметром 44 и 57 мм. Плотность нефтей, кг/м3: 1 — 960; 2 - 940; 3 - 920; 4 - 900; 5 - 880.

Вывод. Не позднее 3 . . . 4 суток на данной скважине необходимо провести очистку глубинно-насосного оборудования от АСПО, иначе произойдет зависание или заклинивание штанговой колонны.

35

О

5

5

5

Глубина погружения насоса под динамический уровень, м

------------ для насоса диаметром 44 мм

----------- для насоса диаметром 57 мм

Рис. 3.9. Номограмма для определения величины уменьшения максимальной нагруз­ ки за счет противодавления столба жидкости в затрубном пространстве. Удельный вес жидкости, кг/м3: 1 —700; 2 — 660; 3 — 600.

Рис. 3.10. Номограмма для определения величины нагрузки на полированный шток за счет устьевого давления: 1, 2 — соответственно, для насосов диаметром 57 и 44 мм.

3.2.3. Прогнозирование образования АСПО с помощью динамографа

постоянного действия (ГДПК)

Одним из способов контроля за процессом интенсивного запарафинивания насосно-компрессорных труб является метод фиксации максималь­ ных и минимальных нагрузок на головку балансира станка-качалки при­ борами-самописцами длительного действия. В качестве одного из таких приборов предложен динамограф постоянного действия с вращающейся круговой диаграммой (ГДПК) [60]. Прибор создан на базе стандартного гидравлического динамографа ГДМ-3.

Прибор позволяет:

фиксировать возникающие усилия и изменение максимальных и ми­ нимальных нагрузок на полированный шток в условиях интенсивного образования асфальтосмолопарафиновых отложений;

по изменению формы и размерам диаграммы во время наблюдений су­ дить о скорости роста и снижения нагрузок во времени, что, в свою оче­ редь, является основой для принятия решения и необходимых мер по своевременному восстановлению нормальной работы насосной уста­ новки;

отслеживать происходящие процессы образования и срыва (самопроиз­ вольная депарафинизация) отложений в течение исследуемого периода эксплуатации скважины;

определять эффективность проведения работ по депарафинизации, проводить исследовательские работы на скважинах с максимальным усилием на головку балансира станка-качалки до 70000 Н и длине хода полированного штока до 3,5 м.

Гидравлический динамограф постоянного действия представляет собой компактное устройство, состоящее из силоизмерительной части и самопис­ ца, объединенных в единое целое, рис. 3.11.

10 Ф. А. Каменщиков

Рис. 3.11. Гидравлический динамограф постоянного действия (ГДПК): 1 —мессдоза; 2 —рычаг; 3 — траверса подвески; 4 —механизм привода диаграммного бланка; 5 — геликс с рабочим пером.

Силоизмерительная часть состоит из корпуса с встроенной в него гид­ равлической мессдозой 1 и рычагом 2, и устанавливается при проведении исследований между траверсами канатной подвески 3.

Гидравлическая мессдоза (трансформатор давления) выполнена в ви­ де полости, заполненной смесью спирта и воды и перекрытой мембраной из тонкой листовой латуни. К нижней стороне мембраны прилегает пор­ шень, передающий усилия, возникающие при работе динамографа, и со­ здающий в полости мессдозы давление жидкости, пропорциональное при­ ложенному усилию. Полость мессдозы с помощью капиллярной трубки соединяется с манометрической геликоидальной пружиной (геликсом).

Самописец, прикрепленный винтами к мессдозе динамографа, пред­ ставляет собой корпус, внутри которого установлены механизм привода

диаграммного бланка (4) и геликс (5). Механизм привода состоит из часо­ вого механизма, ходоуменьшителя и устройства для закрепления диаграмм­ ного бланка. На конце манометрической пружины расположена стрелка с ра­ бочим пером для записи изменения растягивающих усилий, возникающих в штангах и преобразованных в усилие, сжимающее мессдозу силоизмери­ тельного узла.

Изменение давления жидкости в гидравлической системе мессдоза-ге- ликоидальная пружина вызывает поворот стрелки с пером на угол, пропор­ циональный нагрузке, действующей в точке подвеса штанг.

Общий вид гидравлического динамографа постоянного действия пока­ зан на рис. 3.12.

Рис. 3.12. Общий вид гидравлического динамографа постоянного действия.

Динамометрирование с помощью ГДПК осуществляется в следующем

порядке:

динамограф устанавливают в траверсы подвески и пускают скважину в работу;

ю*

в течение первых 2 ... 4 качаний проверяют правильность размещения опорных роликов в канавках рычагов. В случае зашкаливания рабочего пера изменяют масштаб измерения;

при проведении исследовательских работ, отработки технологии и кон­ троле качества проведения химических и тепловых методов обработки динамограф устанавливают за сутки до проведения запланированных операций по удалению АСПО;

после проведения обработки дальнейший контроль за динамикой из­ менения нагрузок осуществляют в течение 2 ... 3 суток.

Пример изменения характера нагрузок работы скважины до обработ­ ки, в процессе проведения горячей промывки и после обработки приведен на диаграмме, представленной на рис. 3.13. Результаты обработки в целом положительные. Максимальные нагрузки снизились на 5000 Н, а минималь­ ные выросли на 5000 Н (расстояние между двумя концентричными кругами на диаграмме равняется 10000 Н).

Сектор Б отражает характер изменения максимальных и минималь­ ных нагрузок во время промывки работающей скважины горячей неф­ тью.

3.2.4.Прогнозирование АСПО методом опрессовки

Впроцессе эксплуатации скважины на внутренней поверхности НКТ происходит непрерывный рост парафиновых отложений, вследствие че­ го объем сводного пространства труб и находящейся там жидкости по­ стоянно уменьшается. Из-за изменения объема жидкости в полости НКТ время набора давления на устье скважины при работе штангового на­

соса на закрытую задвижку тоже изменяется. Этот принцип

и зало­

жен в основу способа прогнозирования образования АСПО

методом

опрессовки. Данный способ прогнозирования отложения АСПО обла­ дает тем достоинством, что основывается на инструментальных заме-

Рис. 3.13. Диаграмма замера нагрузок на головку балансира станка-качалки во вре­ мя работы скважины №521 Киенгопской площади: А — до горячей промывки; Б — в процессе промывки; В — после промывки; 1 —минимальная нагрузка; 2 —макси­ мальная нагрузка.

рах и может быть в любое время осуществлен по разработанным па­ леткам непосредственно оператором без привлечения бригады исследо­ вателей.

Толщина отложений определяется по формуле

h = R0 - \ Щ -

q • e x p ^ P ’ 10 -7 At

(3.23)

тт• ЮДр • 1440

 

где h — толщина АСПО, см; R0 — радиус НКТ, см; q — дебит жидкости, м3/сут; 7 — плотность жидкости, кг/м3; (3 — коэффициент пропорциональ­ ности, для условий Удмуртии 0,07 1/атм; тт— 3,14.

A t = t0 - t ,

где t0 — время опрессовки чистых НКТ, мин; t — время опрессовки в ис­ следуемый период времени, мин.

&р = Р0 - Р,

где Р0 и Р —начальное и конечное давления опрессовки, МПа. Апробирование технологии прогнозирования образования АСПО мето­

дом опрессовки проводилось на скважинах 362, 375, 716 и 717 Киенгопской площади. В ходе исследований периодически, раз в 5-7 дней, упомяну­ тые скважины подвергались опрессовке до давления 4 МПа. В процессе опрессовки фиксировали время набора давления, снимали контрольные ди­ намограммы и замеряли динамические уровни. Результаты исследований представлены на рис. 3.14. Цифрами на рисунках показаны текущие даты операций по депарафинизации скважин от начала исследований.

скв. 717

• скв. 362

Рис. 3.14. Влияние продолжительности эксплуатации скважин на время их опрес­ совки.

Пример. По результатам опрессовки скв. 717 определить толщину АСПО.

Исходные данные:

 

диаметр НКТ

— 73 мм (внутренний 62 мм);

дебит скважины

— 26 м3/сут;

плотность жидкости

—900 кг/м3;

давление опрессовки

—с 1,5 до 4,0 МПа;

время опрессовки труб:

 

 

на 27 сутки эксплуатации

— 14,6

мин,

на 34 сутки эксплуатации

— 14,3

мин,

на 42

сутки эксплуатации

— 13,1 мин,

на 49

сутки эксплуатации

— 11,3

мин.

Расчет. По формуле (3.23), по результатам опрессовки скважины на 49 сутки

ее эксплуатации находим

толщину АСПО:

 

h =3,1 - t/3,1*

-

= 0.72 см „ли 7.2 мм.

Остальные результаты расчета сведены в таблицу 3.6.

Таблица 3.6. Результаты расчета

Интервал

^0

Р

Р о - Р

Время опрессовки,

t Q - t

h, мм

опрессовки

 

мин

 

 

 

 

 

 

После промывки

1,5

4,0

2,5

14,6

-

-

-

Через 7 суток

1,5

4,0

2,5

■-

14,3

0,3

0,6

Через 15 суток

1,5

4,0

2,5

-

13,1

1,5

3,0

Через 22 суток

1,5

4,0

2,5

-

11,3

3,3

7,2

Полученные данные свидетельствуют, что время опрессовки скважин после очистки НКТ от АСПО значительно превосходит время опрессовки запарафиненных скважин. После каждого раза очистки труб время опрес­ совки неизбежно возрастает. Все это указывает на то, что данным мето­ дом можно, с достаточной точностью, определять степень запарафинивания НТК и величину межочистного периода.

Предложенный метод позволяет оценить и качество проводимых го­ рячих промывок. Так, например, на скв. 717 промывка, проведенная на 27 день, эффективнее промывки, проведенной на 51 сутки, поскольку время опрессовки НКТ после ее осуществления меньше, чем время опрессовки НКТ после промывки на 27 день. На скв. 362 только первую горячую про­

Соседние файлы в папке книги