Файл: Основные сведения о разработке нефтяных и газовых залежей.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4) необходимостью обеспечения такого режима течения, при
котором осаждение парафина на стенках труб минимальное.
Необходимость выполнения этих требований обусловлена особенностями процесса подъема пластовой жидкости на поверхность — она содержит в себе нефть, минерализованную воду, парафин, песок и газ. При высокой температуре в пластовых условиях парафин растворен в нефти. По мере подъема пластовой жидкости гидростатическое давление уменьшается, растворенный газ начинает выделяться в виде пузырьков, которые постепенно расширяются. При расширении газа его температура уменьшается, что приводит к охлаждению всей смеси. В результате понижения температуры растворенный парафин начинает кристаллизоваться — из жидкого состояния он переходит в твердое. Мельчайшие кристаллики парафина находятся во взвешенном состоянии и по пути движения жидкости осаждаются на внутренней поверхности колонны подъемных труб. На слое парафина закрепляются песчинки, и постепенно толщина слоя увеличивается.
Понижение температуры пластовой жидкости тем больше, чем выше она поднимается. В основном отложения парафина наблюдаются в верхней части подъемных труб на расстоянии до 400 м от устья скважины; как правило, толщина отложений достигает максимума на глубине 50—200 м.
Через некоторое время после пуска в эксплуатацию фонтанной скважины в результате отложения парафина и песка в колонне подъемных труб могут образоваться пробки, а течение жидкости может прекратиться.
20
Пробки представляют собой смесь песка, выносимого из продуктивного пласта, окалины, образующейся при взаимодействии агрессивных составляющих пластовой жидкости с металлом труб, парафина, смол и других веществ, находящихся в пластовой жидкости. Пробки бывают забойные или патронные. Забойные — представляют собой сплошной столб песка, патронные — перемежающиеся столбы песка, жидкости и газа. Пробка, находящаяся в колонне труб длительное время, может уплотняться, образовать прочную корку. Ликвидировать ее достаточно сложно.
Помимо профилактических мер по предотвращению образова
ния пробок — использования труб со специальным внутренним покрытием, применения специальных химических добавок и т. п.— приходится периодически прекращать эксплуатацию скважины и проводить подземный ремонт. Удаление пробок проводят несколькими способами; не извлекая труб из скважины (и не прекращая ее эксплуатации), с помощью специальных приспособлений — скребков-желонок, промывкой различными жидкостями, продувкой воздухом и т. п. Пробки можно удалить и на поверхности после извлечения колонны труб и ее пропаривания.
Газлифтная эксплуатация
При газлифтном способе эксплуатации скважин к работам, связанным с поддержанием в работоспособном состоянии колонны подъемных труб, добавляются еще и операции по замене или установке пусковых клапанов. Их можно проводить, либо подняв всю колонну труб, на которой они смонтированы, либо без подъема труб с помощью специального инструмента, опускаемого на канате и позволяющего устанавливать клапаны в эксцентрично расположенные гнезда. Второй способ более прогрессивный, поскольку снижает трудоемкость работ и ускоряет их проведение.
Эксплуатация штанговыми насосами
Увеличение количества внутрискважинного оборудования и усложнение его конструкции по сравнению с используемым при фонтанной или газлифтной эксплуатации предопределяют появление новых причин, вызывающих необходимость в текущем подземном ремонте. К ним относятся прежде всего работы, связанные со сменой скважинного насоса или его отдельных узлов, устранением неполадок с колонной штанг.
В процессе работы скважинного насоса его детали изнашиваются — увеличивается зазор между плунжером и цилиндром, теряют герметичность клапаны, в результате чего производительность насоса уменьшается.
Для смены трубных насосов необходимо сначала поднять п.ч колонне штанг плунжер вместе со всасывающим и нагнетательным
клапаном, а потом колонну подъемных труб вместе с цилиндром. При использовании вставного насоса отпадает необходимость в подъеме колонны труб — насос извлекают на колонне штанг. Если же посадочное гнездо насоса нуждается в ремонте, то извлекают и колонну труб.
Для защиты деталей скважинного насоса от действия песка применяются песочные якори — устройства, устанавливаемые на приеме насоса и служащие для отделения от пластовой жидкости песчинок, выносимых ею из пласта. Принцип действия песочных якорей основан на снижении скорости потока пластовой жидкости до такой величины, при которой песчинки не поднимаются струей вверх, а падают вниз и скапливаются в корпусе якоря. Периодически якорь (вместе с насосом) необходимо поднимать для очистки от накопившегося песка.
Для борьбы с песком можно также создавать искусственный фильтр в призабойной зоне скважины. При этом призабойную зону крепят полимерным тампонажным составом. В ряде случаев применяются специальные фильтры, спускаемые на колонне обсадных труб и препятствующие попаданию во внутреннюю полость эксплуатационной колонны частиц породы, из которой сложен продуктивный пласт.
Прекращение подачи насоса может происходить также в результате заклинивания плунжера в цилиндре из-за попадания в зазор между ними песка, окалины или кусочков внутреннего покрытия колонны подъемных труб — стекла или эмали. Для устранения заклинивания проводят расхаживание — стремятся переместить плунжер вверх, поднимая штанги специальным агрегатом, либо извлекают насос на поверхность.
В процессе работы ШСН достаточно часто происходят обрывы или самопроизвольные отвороты колонны штанг. В наклонных скважинах частым явлением бывает разрушение целостности колонны вследствие протиров в зонах искривлений, где трение штанг о внутреннюю поверхность труб сопровождается значительными давлениями. При обрыве или отвороте штанг необходим текущий подземный ремонт, при котором ловят нижнюю оборванную часть колонны штанг и извлекают ее на поверхность.
Помимо всех перечисленных неполадок подземный ремонт производят для удаления пробок, которые, как и при фонтанном и газлифтном способах, образуются во внутренней полости подъемных труб.
Для предупреждения отложений парафина при штанговой эк
сплуатации используют методы, описанные ранее, а также применяют механические скребки, устанавливаемые на колонне штанг. В этом случае колонну штанг соединяют со станком-качалкой через штанговращатель — механизм, обеспечивающий поворот колонны на небольшой угол при каждом двойном ходе. При использовании штанговращателя происходит также постоянное подтягивание резьбовых соединений колонны штанг, в результате чего сокращается число случаев самоотвинчивания.
22
Рис. 11.2. Насосно-компрессорные трубы (о, б) и муфта (в)
а — неравнопрочные; б — равнопрочные
например, для подачи газа к башмаку первой колонны с целью аэрирования жидкости, заполняющей ее.
Для перекрытия или полного открытия потока жидкости служат запорные устройства — задвижки и краны. Регулирование расхода жидкости неполным открытием задвижки или крана не допускается, для этого предназначены регулируемые и нерегулируемые дроссели.
Детали и узлы арматуры соединяются между собой фланцами с уплотнениями или резьбой. По этому признаку арматуру делят на фланцевую и резьбовую. Стволовая часть фонтанной елки может быть собрана из тройников, отводы которых направлены в одну сторону, или из крестовин, имеющих на одном уровне по два отвода в противоположные стороны. Соответственно в таких случаях арматуру называют тройниковой или же крестовой.
Фонтанная арматура характеризуется диаметром проходного сечения стволовой ее части и рабочим давлением, на которое она рассчитана.
У тройниковой арматуры при двух боковых отводах верхний является основным — рабочим, а нижний — резервным. При выходе из строя деталей основного рабочего отвода закрывают стволовое запорное устройство и направляют продукцию скважины по нижнему, резервному без остановки скважины.
После этого ремонтируют верхний отвод. Подобная конструкция облегчает доступ к элементам арматуры и упрощает ремонт, но зато увеличивает ее высоту.
Тройниковую арматуру в основном используют при низких и средних давлениях, при средних и высоких — крестовую.
Фонтанная елка, собранная из крестовой арматуры, имеет меньший вертикальный размер, но при выходе из строя одного из боковых отводов приходится закрывать стволовое запорное устройство и прекращать эксплуатацию скважины. Для спуска в скважину приборов в верхней части крестовой и тройниковой арматур имеется верхнее стволовое запорное устройство, на фланец которого при исследованиях монтируют лубрикатор.
Подземное оборудование фонтанной скважины включает в себя колонну подъемных труб, собираемую из насосно-компрессорных труб (НКТ), соединяемых с помощью муфт специальной конической резьбой.
Насосно-компрессорные трубы бывают с гладкими (неравнопрочные) и высаженными (равнопрочные) концами (рис. II.2). Трубы с гладкими концами имеют постоянный диаметр по длине, и поэтому в местах нарезки резьбы они ослаблены. Трубы с высаженными концами имеют утолщенные концы с нарезанной резьбой, поэтому прочность трубы не уменьшается. По длине НКТ делятся на три группы: I группа—5,5—8 м, II—8—8,5 м, III—8,5— 10 м. Трубы изготавливают из сталей различной прочности, обозначаемой буквами Д, К, Е, Л, М, и подвергают термической обработке.
,
На один конец труб с помощью специального станка навернута муфта таким образом, чтобы предупредить ее отворот при свинчивании и развинчивании с другой трубой.
Для компоновки подвесных колонн при эксплуатации искривленных скважин с большим отклонением от вертикали, а также многорядных скважин предназначены специальные насосно-компрессорные трубы для наклонно-направленных скважин. Наружный диаметр труб 73, 89 мм, толщина стенки 5,5; 7 ,и 6,5 мм. На муфтах выполнены специальные фаски с углом скоса 20е (на обычных 35°) для предотвращения задевания муфт НКТ за торцы обсадных труб; уменьшения динамических нагрузок на колонну и агрегат подземного ремонта; облегчения и ускорения спуско-подъемных операций; повышения сохранности силового кабеля и защиты обсадных колонн от износа. Трубы обладают улучшенными эксплуатационными показателями благодаря нарезке резьбы и из
