ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.04.2024
Просмотров: 21
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В связи с не высокой надёжностью и производительностью штанговых плунжерных насосов в наше время все больше применяются насосные установки погружного типа – электроцентробежные насосы (ЭЦН).
Основные преимущества
Преимущества электроцентробежных насосов:
простота технического обслуживания;
очень хороший показатель производительности в 1500 м3 в сутки;
солидный межремонтный период до полутора лет и более;
возможность обработки наклонных скважин;
производительность насоса регулируется количеством ступеней, общая длина
сборки может варьироваться.
Центробежные насосы хорошо подходят для старых месторождений с большим содержанием воды.
Для подъёма тяжёлой нефти лучше всего подходят насосы винтового типа. Такие насосы обладают большими возможностями и повышенной надёжностью с высоким КПД. Один насос легко поднимает 800 кубических метров нефти в сутки с глубины до трех тысяч метров. Имеет низкий уровень сопротивляемости коррозии в агрессивной химической среде.
Свойства пластовых флюидов, обуславливающие характер развития ГНВП и степень фонтаноопасности
Основными свойствами пластовых флюидов, которые определяют характер развития ГНВП и степень фонтаноопасности, являются:
-
• тип флюида; -
• агрегатное состояние; -
• плотность; -
• вязкость; -
• растворимость; -
• наличие примесей; -
• токсичность (предельно допустимые концентрации (ПДК), при которых допускается нахождение в рабочей зоне); -
• пожаро- и взрывоопасность (концентрация, при которой происходит воспламенение).
Тип флюида. Флюиды, залежи которых могут быть вскрыты в процессе строительства скважин или разрабатываться с использованием эксплуатационных скважин, подразделяются на следующие типы: природные газы; газоконденсаты, нефтегазоконденсаты; нефть; газированные пластовые воды, минерализованные пластовые воды. Пластовые флюиды могут встречаться как в чистом виде, так и в комбинированном, смешанном в различных пропорциях
Тем не менее, по совокупности характерных признаков и физико-химических свойств пластовые флюиды, которые представляют угрозу с позиций возникновения и развития проявлений, по степени убывания фонтаноопасности располагаются следующим образом:
-
• природные газы (метан, бутан, пропан, N2, СО2, H2S, Не); -
• газоконденсаты; -
• нефтегазоконденсаты; -
• нефть; -
• газированные пластовые воды; -
• минерализованные воды и рапа.
Агрегатное состояние. Флюиды в пластовых условиях могут находиться в двух агрегатных состояниях: газообразном (природные газы и га зоконденсаты) и жидком (нефтегазоконденсаты, нефть, нефтегазоконден-саты, минерализованные воды и рапа).
Газ - это агрегатное состояние вещества, при котором ионы, молекулы, атомы имеют кинетическую энергию теплового движения намного большую, чем потенциальная энергия их взаимодействия, в результате чего они занимают равномерно все предоставленное им пространство.
Жидкость - это агрегатное состояние вещества, при котором тела имеют объем, но не имеют упругости формы, т. е. отсутствует модуль сдвига, являясь переходным между газом и твердым телом.
Различия, обусловленные агрегатным состоянием, определяют различную фонтаноопасность газов и жидкостей и отличительные особенности при их проявлении и фонтанировании. Фонтаноопасность газов более высока по следующим причинам:
-
• в газовых залежах более высокие пластовые давления; -
• более стремительное развитие газопроявления (по сравнению с проявлением жидких флюидов) во времени; -
• наличие миграции газа по стволу скважины после ее герметизации, что приводит к дальнейшему росту давления во всех сечениях скважины; -
• низкий порог возгораемости; -
• взрывоопасность; -
• токсичность; -
• летучесть (способность газов легко перемещаться в атмосфере); -
• повышенная растворимость в воде; -
• высокий дебит.
В связи с более высокой фонтаноопасностью газов по сравнению с жидкостями к ним предъявляются повышенные требования по обеспечению фонтанной безопасности при вскрытии газонапорных горизонтов.
Плотность. С позиций фонтаноопасности плотность пластовых флюидов следует рассматривать в нескольких аспектах.
Во-первых, плотность флюида играет важную роль при фильтрации пластового флюида к скважине. В этом случае, согласно закону Дарси, чем выше плотность флюида, тем меньше скорость фильтрации, а следовательно, меньше скорость притока флюида к скважине, что позволяет говорить об уменьшении фонтаноопасности. Особенно это актуально для нефтяных залежей.
Во-вторых, плотность пластового флюида определяет скорость миграции (всплытия) флюида в скважине, что во многом определяет характер развития проявления в открытый фонтан. Если при поступлении в скважину жидких флюидов (высокая плотность) миграция практически не происходит
, то при проявлениях газа она является весьма существенным фактором, заставляющим незамедлительно предпринимать технологические мероприятия по ликвидации проявления (например, вымыв газированного БР) во избежание возникновения открытого фонтана. Такой исход может быть из-за того, что рост давления в скважине в результате миграции газа может вывести из строя противовыбросовое оборудование, разрушив устье скважины.
В-третьих, плотность флюида (или его паров) играет существенную роль при оценке фонтаноопасности с позиций воздействия на окружающую среду при возможном попадании пластового флюида на поверхность в результате открытого фонтанирования скважины. В основном это касается газообразных или легкоиспаряющихся жидкостей (например, метанол). Флюиды с меньшей плотностью более легко распространяются в атмосфере и поражают большие площади земной поверхности, поэтому их фонта-ноопасность выше.
В расчетах по ликвидации ГНВП принято считать нефтегазоконден-саты жидкообразными с плотностью 700-800 кг/м3, плотность жидкой части газоконденсатов принимается аналогичной.
Вязкость - это физическая характеристика, от величины которой зависит фильтрация пластового флюида к скважине: чем выше вязкость флюида, тем меньше скорость фильтрации, а следовательно, меньше скорость притока флюида к скважине, что позволяет говорить об уменьшении фонтаноопасности. Особенно это актуально для нефтяных залежей.
Растворимость. Наиболее существенными свойствами пластовых флюидов (особенно газов) являются их растворимость в жидких флюидах или БР в пластовых условиях и в воде на земной поверхности.
Способность растворяться в жидких флюидах или в БР имеет важное значение для характеристики газообразных пластовых флюидов (особенно токсичных), потому что это позволяет оценить их возможность появления на земной поверхности вместе с жидким флюидом (ГНВП или открытый фонтан) или с БР (при циркуляции). В таком случае возникает опасность их выделения из жидкого флюида или БР в результате падения давления (от пластового до атмосферного).
Если при бурении существует возможность контакта пластового флюида или БР с флюидами, имеющими в них хорошую растворимость, то фонтаноопасность скважины считается высокой.
Для характеристики количества растворенного газа в нефти вводится понятие газового фактора, которым называют объемное количество газа в м3 (при нормальных условиях), получаемое при сепарации нефти, приходящееся на 1 м
3 (или 1 т) дегазированной нефти.
Принято считать, что при газовом факторе свыше 200 м3/м3 нефть характеризуется высоким содержанием газа. На практике газосодержание достигает 300-500 м3/м3 и более. Газосодержание 100-200 м3/м3 - обычное для большинства нефтей.
Наличие примесей. Фонтаноопасны примеси токсичных ядовитых веществ. Природный газ имеет в своем составе, в основном, газообразные примеси: сероводород, углекислый газ, азот, гелий и др., концентрация которых зависит от месторождения. Наиболее опасной примесью считается сероводород: его содержание в газе свыше 6 % (по объему) считается высокой и требует особых мер.
Газоконденсат - это смесь жидких углеводородов (С5Н12 + высшие) и газов, в которых доля конденсата колеблется от 5-10 до 500-1000 г/м3, а основным содержанием газовой составляющей являются: метан (70-95 %), СО2, N2 (до7 %), H2S (до 30 %).
Конденсатом называют жидкую углеводородную фазу, выделяющуюся из газа при снижении давления. В пластовых условиях конденсат обычно весь растворен в газе. Различают конденсат сырой и стабильный.
Сырой конденсат представляет собой жидкость, которая выпадает из газа непосредственно в промысловых сепараторах при давлении и температуре сепарации. Он состоит при стандартных условиях из жидких углеводородов. Важной характеристикой газоконденсатных залежей является конденсатно-газовый фактор, показывающий содержание сырого конденсата (см3) в 1 м3 отсепарированного газа.
На практике используется также характеристика, называемая газоконденсатным фактором, - это количество газа (м3), из которого добывается 1 м3 конденсата. Значение газоконденсатного фактора колеблется для месторождений от 1500 до 25 000 м3/м3.
Нефть - горючая маслянистая жидкость, представляющая собой сложное природное образование углеводородов (метановые, нафтеновые и ароматические) и не углеводородных компонентов (кислородные, сернистые и азотистые соединения).
Токсичность пластового флюида определяет степень его вредного воздействия на человека и окружающую среду. К токсичным и ядовитым веществам относятся: метан (СН4), сероводород (H2S), сернистый ангидрит (SO2), метанол (СН3ОН).
При нефтегазопроявлениях большую опасность представляют самовозгорание, образование взрывоопасной смеси с воздухом, отравления. Особенно опасно проявление сероводорода, поскольку при очень небольших его концентрациях (0,001 мг/дм
3) уже нельзя работать без специальной защиты. К тому же сероводород вызывает за короткое время специфическую коррозию оборудования и бурильного инструмента, обусловливающую наводороживание, охрупчивание, обрыв труб, разрыв обсадных колонн и т. д.