Лекція Комплект обладнання для теплової дії на пласт і привибійну зону
Теплові методи використовують на родовищах з високов’язкими нафтами, які містять велику кількість парафіну, асфальто-смоляних речовин.
Класифікація обладнання:
1. Обладнання для нагріву пластової рідини теплоносієм (гаряча вода, гаряча нафта, пара).
а) обладнання для підготовки теплоносіїв.
б) обладнання для нагріву теплоносіїв.
в) обладнання для нагнітання теплоносіїв в пласт.
2. Обладнання для утворення та підтримання в пласті внутріпластового фронту горіння.
3. Обладнання для нагріву привибійної зони з метою очищення її від асфальто-смоляних відкладень (електронагрівачі).
4. Обладнання для використання термальних вод в якості теплоносія.
5. Підземне обладнання для забезпечення нагнітання в пласт теплоносіїв.
Основні методи:
- нагнітання гарячої води, нафти та пари;
- забезпечення в пласті внутріпластового фронту горіння.
В основу таких методів покладено збільшення рухомості нафти і води в пористому середовищі колектора за рахунок зниження їх в’язкості та змінення їх поверхневого натягу.
Переваги:
Суттєво збільшується нафтовіддача пласта (до 95%).
Недоліки:
неповно використовується тепло, яке вводиться в пласт;
втрата тепла становить ≈ 20%
необхідно використовувати обладнання стійке до дії теплових носіїв.
Для того, щоб реалізувати ефективно теплову дію на пласт, необхідно:
спроектувати і випустити: високопродуктивні парогенераторні установки;
водогрійні установки;
електронагрівачі для теплової обробки привибійної зони;
теплостійке обладнання устя свердловини;
засоби автоматичного управління і контролю режиму роботи.
Технологічні схеми теплової дії на пласт в загальному випадку включають в себе наступні комплекти:
1. Джерела тепла
2. Систему паропроводів
3. Обладнання устя свердловини
4. Підземне обладнання свердловин
5. Систему контролю і регулювання режиму роботи
Парогенераторні установки, склад обладнання, виконувані функції та технічні показники
Коротка характеристика основних параметрів парогенераторних установок.
Параметри |
ППУА -1200/100 |
ППУА -1600/100 |
Продуктивність пари, м3/с |
1,2 |
1,6 |
Тиск пари, МПа |
10 |
10 |
Температура пари |
310 |
310 |
Вмістимість цистерн для води, м3 |
4,2 |
5,2 |
Паливо для котла |
дизельне |
|
Шасі |
КрАЗ -257 |
КрАЗ- 360 |
ППУА 1200/100 , ППУА 1600/100
Установка складається із парогенератора, цистерна для води, живильного і паливного насосів, вентилятора високого тиску, приводу, кузова, укриття для цистерн, ємкості для палива, приладів КІПіА і магістральних трубопроводів.
Управління робочим процесом і контроль за роботою установки здійснюють із кабіни водія.
Рис. Промислова парова пересувна установка ППУА-1600/100:
1—цистерна для води; 2 — укриття для цистерни; 3 — емкість для палива; 4 — кузов; 5 — парогенератор; 6 — живильний насос; 7 — вентилятор високого тиску; 8 —паливний насос; 9 — прилади КВП і А; 10 — привод установки; 11 — магістральні трубопроводи; 12 — монтажна рама
Обладнання водогрійних установок
Дозволяють нагнітати в пласт гарячу воду при t=100-200°С,
Р=8-15 МПа.
Принцип роботи водогрійної установки заклечається в наступному:
УВ 150/150
Вода насосом 1 подається в нагрівач2, далі в блок водопідготовки 3, де проводиться її хімічне очищення. Після цього вода поступає в деаератор 4, де нагрівається до 104°С, далі охолоджується до t=50°С в теплообміннику 5. Після цього підпорним насосом 6 на насоси високого тиску 7. Під тиском 15 МПа вода подається в котел 8, де нагрівається до t=150°С.
В системі передбачений циркуляційний насос 9, який дає можливість за рахунок циркуляції води нагріти її до заданої температури. Через дросельний пристрій 10 вода подається в свердловину. Необхідну кількість води подають в деаератор, нагрівач 2, а також на підігрів повітря і пального, які подаються в водогрійний котел 8.
Агрегати АДПМ
Призначені для депарафінізації свердловин гарячою нафтою. Агрегат змонтований на шасі автомобіля КРАЗ-255Б1А, включає в себе нагрівач нафти, нагнітальний насос, системи подачі палива і повітря до нагрівача, систему автоматики і КІП, технологічні і допоміжні трубопроводи.
Рис. Агрегат типу АДПМ для депарафінізації свердловин гарячою нафтою:
1- нагнітальний насос; 2 - система КВП і А; 3 - трансмісія; 4 - нагрівник нафти; 5 - повітряний трубопровід; 6 - шасі автомобіля КрАЗ-255Б1А; 7 - технологічні трубопроводи: 8 - паливна система; 9 - допоміжні трубопроводи
Нафта, яка підвозиться в автоцистернах всмоктується насосом агрегату і прокачується під тиском через нагрівач нафти, в якому вона нагрівається до необхідної температури.
Параметри |
АДПМ-12/150У1 |
2АДПМ-12/150У1 |
Подача по нафті, м3/год |
12 |
12 |
Максимальна температура нафти, С° |
150 |
150 |
Робочий тиск на викиді агрегата |
13 |
13 |
Насос для нагнітання нафти |
ПТ2-4/250 |
НП-100 |
Обладнання для внутріпластового фронту горіння
При внутріпластовому фронті горіння в пласті згоряють найбільш важкі компоненти нафти. Фронт горіння запалюється всередині свердловини і потім рухається до експлуатаційних свердловин.
В зоні горіння температура горіння становить 300-500°С.
Для забезпечення процесу внутріпластового горіння необхідне обладнання для запалювання нафти в пласті і подачу до місця горіння окислювача.
Для підпалювання пласта інколи достатньо подавати повітря, збагачене киснем. Використовують електричні і вогневі нагрівачі.
Компенсатори температурних розширень.
При нагнітанні в пласт гарячої води та пари проходить видовження колони насосно-компресорних труб.
Глибина 800м – видовження ≤3,5 м.
1-засувки. 2-трійник. 3-устьовий сальник. 4-хрестовина. 5-колона обсадних труб. 6-колона НКТ. 7-колона головка (кондуктор).8-манометр для контролю тиску в затрубному прострої. 9-колоний сальник. 10-шарнірний пристрій. 11-манометр для контролю тиску в колоні НКТ. 12-нерухомий трубопровід
Обладнання для електричного нагріву при вибійної зони
Це обладнання застосовується для очищення при вибійної зони від смоляних і парафінових відкладень.
Сам нагрів при вибійної зони може проводитись постійно або періодично. В комплект обладнання входить: свердловинний нагрівач, електрокабель, на якому електронагрівач опускається в свердловину та станція управління. В якості електронагрівача як правило використовують трьохфазні тени. Потужність 3,5-8,3 кВт, діаметром 112 мм, вага 60 кг. Дозволяє підняти температуру в зоні 100°-200°С.
Основні положення вибору обладнання для теплової дії на пласт
При виборі враховується:
1) температура робочого агенту, який подається в свердловину;
2) колона НКТ повинна зкручуватись на термостійких мастилах.
Потрібно враховувати, що механічні характеристики сталі при нагріві їх від 20 до 40°С зменшується на 20-25%. Рекомендується використовувати труби з трапецевидною різьбою. На вибір труб суттєво впливає корозія, яка прогресує при підвищенні t.
Особливо інтенсивно вона протікає при t=80-100°С.
При експлуатації обладнання необхідно запобігати утворенню накипів. Для цього застосовують хімічні реагенти або проводять магнітну обробку води.
Необхідно передбачити використання термостійких покрить.
Для зменшення втрат тепла застосовують теплоізоляційні матеріали.