Файл: 1. оборудование и инструменты для ремонта скважин.doc

Пескосмесительная установка УСП-50 предназначена для транспортирования песка, приготовления песчано-жидкостной смеси и подачи ее на прием насосных установок при гидроразрыве пластов, а также при гидропескоструйной перфорации. Смонтирована она на шасси автомобиля КрАЗ-257Б1А и состоит из бункера, загрузочного и рабочего шнеков, манифольда, поста управления, гидросистемы управления шнеками и мешалки.

Ниже приведена техническая характеристика установки УСП-50.

Максимальная подача, м³/мин 3,6 Подача, т/мин 0,3

Вместимость бункера, м³ 6,83 Наибольшее давление, МПа 0,2

Блоки манифольдов 1БМ-700 и 1БМ-700С предназначены для обвязки насосных установок между собой и с устьевым оборудованием при нагнетании жидкости в скважину в районах с умеренным климатом (1БМ-700) и с умеренным и холодным (при температуре до -50°С) климатом (1БМ-700С).

Каждый блок, смонтированный на автошасси ЗИЛ-131, состоит из напорного и приемораздаточного коллекторов, комплекта труб с шарнирными соединениями и подъемной стрелы.

Напорный коллектор состоит из трех клапанных коробок с шестью отводами, служащими для присоединения напорных линий насосных установок. С одной стороны к коробке прикреплен проходной кран с зубчатыми секторами, с другой - центральная труба, заканчивающаяся тройником с предохранительным клапаном и двумя патрубками с пробковыми кранами и накидными гайками для присоединения напорных трубопроводов, которыми оснащена арматура на устье скважины. Каждый отвод снабжен обратным клапаном.

Раздаточный коллектор - труба с приваренными к ней десятью ниппелями, к каждому из которых присоединен пробковый кран, предназначен для подачи рабочей жидкости к насосным установкам. На нем установлен предохранительный клапан многократного действия.

Блок манифольда оснащен насосно-компрессорными трубами вспомогательного напорного трубопровода с шарнирными коленами.

На платформе автомобиля предусмотрена площадка для перевозки устьевой арматуры, погрузка и разгрузка которой осуществляются поворотной стрелой блока манифольда.

Применение блока манифольда при цементировании скважин

---

, гидравлическом разрыве пласта и гидропескоструйной перфорации сокращает время монтажа и демонтажа коммуникаций обвязки установок между собой и с устьевой головкой, а также значительно упрощает эту работу.

Универсальная арматура устья 2АУ-700 предназначена для обвязки насосных агрегатов с устьем скважины при гидравлическом разрыве пласта, гидропескоструйной перфорации, кислотных обработках и цементировании скважин.

Арматура состоит из трубной и устьевой головок, запорной арматуры и элементов обвязки головок. Укомплектована она кранами с цилиндрической пробкой, легко управляемыми при любом рабочем давлении.

Устьевая головка снабжена резиновой манжеткой, обеспечивающей спуск - подъем НКТ без разгерметизации устья скважины.

Более полная информация об отечественном и зарубежном оборудовании приведена в комплекте каталогов [7].

---

3.2.2. Выбор оборудования для проведения гидравлического разрыва пласта (ГРП)

Технология ГРП включает: 1. Промывку скважины; 2. Спуск в скважину высокопрочных НКТ с пакером и якорем на нижнем конце; 3. Обвязку и опрессовку на 1,5- кратное рабочее давление устья и наземного оборудования; 4. Определение приемистости скважины закачкой жидкости; 5. Закачку в пласт жидкости-разрыва, жидкости-песконосителя и продавочной жидкости (собственно гидроразрыв); 6. Демонтаж оборудования и пуск скважины в работу.

При выборе оборудования для ГРП необходимо: определить технологическую схему - давление и расход жидкостей; типы и количество жидких сред и наполнителя.


Рис. 51. Технологическая схема гидравлического разрыва пласта

1 – трещина разрыва; 2 – продуктивный пласт; 3 – пакер; 4 – якорь; 5 – обсадная колонна; 6 – насосно-компрессорные трубы; 7 – арматура устья; 8 – манометр; 9 – блок манифольдов; 10 – станция контроля и управления процессом; 11 – насосные агрегаты; 12 – пескосмесители; 13 – емкости с технологическими жидкостями; 14 – насосные агрегаты
Давление нагнетания на устье скважины - Р_у

P_у = Р_грп + Р_mp - Р_с ,

где Р_с - гидростатическое давление столба жидкости в скважине; Р_mp - давление на трение в трубах определяется по формуле Дарси-Вейсбаха (при необходимости с учетом увеличения потерь давления за счет наличия в жидкости песка); Р_грп ‑ забойное давление разрыва пласта устанавливают по опыту или оценивают по формуле:

Р_грп = Р_г + _р ,

где Р_г = Н_nq - горное давление; _р - прочность породы пласта на разрыв в условиях всестороннего сжатия (_р=1,5З МПа); Н - глубина залегания пласта, м; _n - средняя плотность вышележащих горных пород равная 22002600 кг/м

---

³, в среднем 2300 кг/м³; g ‑ ускорение свободного падения.

Пример: Н = 2000 м; _р = 2 МПа; _n = 2300 кг/м³

Р_грп = 200023009,810^-6 + 247 МПа

При глубине скважины Н>10001200М можно определять Р_грп=(0,750,8)Р_г (Данные статистического анализа).

Минимальный расход закачки жидкости должен составлять не менее 2 м³/мин и может быть оценен при образовании вертикальной и горизонтальной трещин соответственно по формулам:

;

,

где Q_верт, Q_гор - минимальные расходы, л/с; h - толщина пласта, см; W_верт, W_гор - ширина вертикальной и горизонтальной трещины, см; m - вязкость жидкости, МПас; R_т - радиус горизонтальной трещины, см.

В частности для расчетов можно принять следующие значения параметров: h(520) м; W_верт (120) см; W_гор (120) см; m (50500) МПас; R_т (5080) м.

Общая продолжительность процесса ГРП

, час,

где V_р - объем жидкости разрыва, м³, V_р (510) м³; V_жп - объем жидкости песконосителя, м³; V_жп = Q_п/С_п, где Q_п - количество закачиваемого песка [Q (810) т на один гидроразрыв; С_п - концентрация песка в 1 м³ жидкости, кг/м³; [Сп = (180400) кг/м³ для вязкой жидкости и С_п= (4050) кг/м³ для воды]; - объем продавочной жидкости; d_вн - внутренний диаметр НКТ (и обвязки); l_с - длина НКТ (и обвязки); Q_ср - средний расход жидкости, м³/час.

Потребное число агрегатов устанавливают, исходя из подачи одного агрегата q_аг и максимального расхода Q_max жидкости в процессе ГРП с учетом одного резервного агрегата:

n = Q_max/q_аг + 1 .

Давление гидроразрыва может доходить до 70100 МПа.

Пакеры и якори рассчитаны на перепад давления 3050 МПа, проходное сечение НКТ d_вн = 3672 мм.

---

3.2.3. Оборудование для кислотных обработок.

Неингибированную соляную кислоту от химических заводов до кислотной базы перевозят в железнодорожных цистернах, гуммированных специальными сортами резины и эбонитами, а ингибированную - в обычных железнодорожных цистернах, покрытых химически стойкой эмалью или лаком. Уксусную кислоту транспортируют также в металлических гуммированных цистернах, а плавиковую доставляют в эбонитовых баллонах.

Концентрированные товарные кислоты хранят в металлических стационарных резервуарах, вместимостью 25, 50; 100 м³, защищенных кислотоупорной футеровкой (покрытие эмалями, лаками, гуммирование).

Для доставки кислоты с базы на скважины используют автоцистерны‑кислотовозы, внутреннюю поверхность которых гуммируют или защищают многослойным покрытием химически стойкими эмалями или лаками.

Агрегат закачки кислоты в скважину АЗК-32 (рис. 52) предназначен для повышения эффективности использования скважин, увеличения объема добываемой нефти.

Агрегат позволяет производить, транспортировку и закачку кислотных растворов в нефтяные и нагнетательные скважины с целью воздействия на призабойную зону пласта в процессе их освоения и эксплуатации.


Рис. 52. Агрегат закачки АЗК-32
Главным преимуществом агрегата АЗК-32 является долговечность его цистерны, представляющей из себя две емкости, каждая из которых полностью выполнена из полиэтилена низкого давления (ПНД ГОСТ 16338-17), устойчивого к воздействию кислот.

Состав и основные характеристики АЗК- 32

База а/м УРАЛ-4320-0001912-30

Тип насоса плунжерный Н-200К50

Привод насоса от тягового двигателя автомобиля

через спец. трансмиссию

Давление нагнетания

максимальное, МПа 32,0

Производительность, м³/час (л/с) 32,4 (9,0)

Вместимость цистерны, м³ 4

Масса транспортируемой агрегатом

жидкости, кг, не более 5500

Закачиваемая жидкость раствор ингибированной соляной

---