Билет 10
1. Условия притока жидкости и газа в скважину. Освоение скважин.
Освоение и пуск в эксплуатацию скважин. Освоение скважины - это проведение комплекса мероприятий по вызову притока жидкости или газа из продуктивного пласта к забою скважины с суточным дебитом, близким к потенциальному. Приток жидкости или газа из продуктивного пласта к забою скважины возможен, когда пластовое давление больше забойного:
где Рт - пластовое давление, Р.т6 - забойное давление, Рдоп -дополнительное давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений, которые возникают в перфорационных отверстиях и в фильтрационных каналах из-за закупоривания порового пространства призабойной зоны пласта.
Если скважина заполнена жидкостью плотностью р, а высота столба жидкости Н, неравенство можно записать в виде
Следовательно, для удовлетворения этого неравенства нужно уменьшать Н, р или . На практике для освоения скважин чаще уменьшают за счет снижения уровня жидкости в стволе скважины или за счет снижения плотности одним из имеющихся способов. Цель освоения - восстановление естественной проницаемости коллектора и получение дебита скважины, соответствующей ее потенциальным возможностям.
В промысловой практике применяют следующие способы вызова притока жидкости из продуктивного пласта к забою скважины: тартание, поршневание, замена жидкости в скважине на более легкую, компрессорный метод, прокачка газожидкостной смеси, откачка глубинными насосами. Перед освоением скважины на устье устанавливается арматура. В любом случае на фланце обсадной колонны должна устанавливаться задвижка высокого давления для перекрытия ствола скважины в аварийных ситуациях.
2. Плюсы и минусы в работе глубинных насосов.
Для отбора из скважин больших количеств жидкости используют лопастный насос с рабочими колесами центробежного типа, обеспечивающий большой напор при заданных подачах жидкости и габаритах насоса. Наряду с этим, в нефтяных скважинах некоторых районов с вязкой нефтью необходима большая мощность привода относительно подачи. В общем случае эти установки носят название электропогружные электронасосы. В первом случае - это установки центробежных электронасосов (УЭЦН), во втором - установки погружных винтовых электронасосов (УЭВНТ).
Скважинные центробежные и винтовые насосы приводятся в действие погружными электродвигателями. Электроэнергия подводится к двигателю по специальному кабелю. Установки ЭЦН и ЭВН довольно просты в обслуживании, так как на поверхности имеются станция управления и трансформатор, не требующие постоянного ухода.
При больших подачах УЭЦН имеют достаточный КПД (до 0,35), позволяющий конкурировать этим установкам со штанговыми установками и газлифтом.
При этом способе эксплуатации борьба с отложениями парафина проводится достаточно эффективно с помощью автоматизированных проволочных скребков, а также путем нанесения покрытия внутри поверхности НКТ.
Межремонтный период работы УЭЦН в скважинах достаточно высок и составляет до 600 сут.
Область применения центробежных насосов в нефтедобыче довольно велика: по дебиту 40-1000 м3/сут; по напорам 740-1800 м (для отечественных насосов)
Наиболее эффективны эти насосы при работе в скважинах с большими дебитами Очевидно, что по дебитам центробежные насосы превосходят СШН а по энергоемкости они предпочтительнее газлифта
Однако для УЭЦН существуют ограничения по условиям скважин например высокий газовый фактор большая вязкость высокое содержание механических примесей и т д
Создание насосов и электродвигателей в модульном исполнении дает возможность точнее подбирать УЭЦН к характеристике скважины по дебитам и напорам
Все эти факторы с учетом экономической целесообразности должны быть приняты во внимание при выборе способов эксплуатации скважин.
Штанговые скважинные насосы предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкостей с температурой не более 130 "С, обводненностью не более 99 % по объему, вязкостью до 0,3 Па-с, минерализацией воды до 10 г/л, содержанием механических примесей до 3,5 г/л, свободного газа на приеме не более 25 %, сероводорода не более 50 мг/л и концентрацией ионов водорода рН 4,2-8,0.
Стандарт предусматривает выпуск двух схем штанговых насосов: вставных и невставных. Основное принципиальное их отличие в том, что цилиндр невставного насоса встроен в колонну НКТ и для замены насоса необходим подъем колонны НКТ. Вставной насос опускается в трубы НКТ на штангах и крепится в нужном месте колонны с помощью специального фиксирующего устройства, называемого замковой опорой. Применение вставных насосов значительно ускоряет ремонт скважины, так как для его смены требуется подъем лишь штанговой колонны. В то же время невставной насос значительно проще по конструкции и не требует применения замковой опоры. Невставные насосы получили широкое распространение для подъема больших объемов жидкостей из относительно небольших глубин, вставные же насосы более удобны в глубоких скважинах.