14. Эксплуатация скважин с помощью шсну. Преимущества и недостатки. Скважинные насосы

Штанговые скважинные насосные установки (ШСНУ) предназначены для подъема пластовой жидкости из скважины на дневную поверхность.

Откачиваемая жидкость отводится из колонны через боковой отвод устьевого сальника и направляется в промысловую сеть.

При работе ШСНУ энергия от электродвигателя передается через редуктор к кривошипно-шатунному механизму, преобразующему вращательное движение выходного вала редуктора через балансир в возвратно-поступательное движение колонны штанг. Связанный с колонной плунжер также совершает возвратно-поступательное движение. При ходе плунжера вверх нагнетательный клапан закрыт давлением жидкости, находящейся над плунжером, и столб жидкости в колонне насосно-компрессорных труб движется вверх — происходит откачивание жидкости. В это время впускной (всасывающий) клапан открывается, и жидкость заполняет объем цилиндра насоса под плунжером.

Свыше 70% действующего фонда скважин оснащены глубинными скважинными насосами. С их помощью добывается в стране около 30% нефти.

Преимущества:

Широкое распространение ШСНУ обусловливают следующие факторы:

простота ее конструкции;

простота обслуживания и ремонта в промысловых условиях;

удобство регулировки;

возможность обслуживания установки работниками низкой квалификации;

малое влияние на работу ШГНУ физико-химических свойств откачиваемой жидкости;

высокий КПД;

возможность эксплуатации скважин малых диаметров.

Недостатки:

Недостатками ШСНУ являются сложность в обслуживании, неустойчивость в работе при добыче жидкости с высоким содержанием механических примесей и газа, а также низкая степень надежности при работе в кустовых скважинах.

15. Системы промыслового сбора нефти на промыслах – самотечная двух трубная, высоконапорная однотрубная и напорная

Системы сбора нефти на промыслах Основные задачи, рассматриваемые в проектах обустройства нефтяного месторождения включают: 1 обеспечение сбора и подготовки запланированного количества нефти и газа к дальнейшему транспорту; 2 совместный сбор и транспортировка по выкидным линиям, идущей от каждой скважины, нефти, газа и воды до установок сбора нефти; 3 измерение количества нефти, газа и воды по каждой в отдельности скважине; 4 совместная или раздельная транспортировка обводненной или необводненной нефти по сборным коллекторам от установки сбора до установки подготовки нефти; 5 подготовка нефти, газа и пластовой воды до товарных кондиций и передача нефти и газа в магистральную сеть или товарнотранспорной организации для дальнейшей реализации. Из товарной нефти на нефтеперерабатывающем заводе получают бензин, керосин, дизельное топливо, масла и др. Из нефтяного газа на газоперерабатывающем заводе производят в основном сжиженные газы и бензин, а пластовая вода, добытая вместе с нефтью из недр, транспортируется к нагнетательным скважинам того же или соседнего месторождения для закачивания в пласт с целью поддержания давления. Сбор нефти, газа и воды осуществляется системой нефтегазопроводов, по которым эти продукты транспортируются от скважин до установок сбора, и от установок сбора до установок подготовки.

В настоящее время известны следующие способы промыслового сбора: самотечная двухтрубная, высоконапорная однотрубная и напорная герметизированные. Существует несколько разновидностей герметизированных систем сбора нефтегазовых смесей: - системы сбора зависящие от величины и конфигурации нефтяного месторождения; - системы сбора зависящие от рельефа местности; - системы сбора, зависящие от физико-химических свойств нефти и нефтяных эмульсий, а также климатических условий данного месторождения; - системы сбора нефти, газа и воды, применяемые на морских месторождениях. При самотечной двухтрубной системе сбора нефти продукция скважин сначала разделяется при давлении 0,6 МПа. Выделившийся при этом газ под собственным давлением транспортируется до компрессорной станции или сразу на газоперерабатывающий завод (ГПЗ), если он расположен поблизости. Жидкая фаза направляется на вторую ступень сепарации. Выделившийся здесь газ используют на собственные нужды. Нефть с водой самотеком за счет разности геодезических высот поступает в резервуары участкового сборного пункта (УСП), откуда подается насосом в резервуары центрального сборного пункта (ЦСП). Высоконапорная однотрубная система сбора предложена в Грозненском нефтяном институте (РФ). Ее отличительной особенностью является совместный транспорт продукции скважин на расстояние в несколько десятков километров за счет высоких (до 7 МПа) устьевых (рабочих) давлений. Высоконапорная однотрубная система сбора может применяться только на месторождениях с высокими пластовыми давлениями. Напорная система сбора разработанная институтом Гипровостокнефть, предусматривает однотрубный транспорт нефти и газа на участковые сепарационные установки, расположенные на расстоянии до 7 км от скважины, и транспорт газонасыщенных нефтей в однофазном состоянии до ЦСП на расстояние 100 км и более. Продукция скважин подается сначала на площадку дожимной насосной станции (ДНС), где при давлении 0,6-0,8 МПа в сепараторах І cтупени происходит отделение части газа, транспортируемого затем на ГПЗ бескомпрессорным способом. Затем нефть с оставшимся растворенным газом центробежными насосами перекачивается на площадку центрального пункта сбора, где в сепараторах ІІ cтупени происходит окончательное отделение газа. Выделившийся здесь газ после подготовки компрессорами подается на ГПЗ, а дегазированная нефть самотеком (высота установки сепараторов ІІ cтупени – 10-12 метров) в сырьевые резервуары. 16. Основные недостатки и преимущества каждой из систем сбора промысловой продукции

Самотечная двухтрубная система сбора нефти 

данная система сбора нефти имеет ряд существенных недостатков: - при увеличении дебита скважин или вязкости жидкости (за счет увеличения обводненности скважин, например) система требует реконструкции; - для предотвращения образования газовых скоплений (мешков) в трубопроводах требуется глубокая дегазация нефти; - из-за низких скоростей движения возможно запарафинирование трубопроводов, приводящее к снижению их пропускной способности; - из-за негерметичности резервуаров и трудностей с использованием газа ІІ cтупени сепарации потери углеводородов при данной системе сбора достигают 2-3% от общей добычи нефти. По этим причинам самотечная двухтрубная система сбора нефти в настоящее время существует только на «старых» промыслах. Преимущества:

За счет самотечного движения жидкости уменьшаются затраты электроэнергии на ее транспорт.

Высоконапорная однотрубная система сбора 

Недостатком системы является то, что из-за высокого содержания газа в смеси (до 90% по объему) в нефтегазосборном трубопроводе имеют место значительные пульсации давления и массового расхода жидкости и газа. Это нарушает устойчивость трубопроводов, вызывает их разрушение из-за большого числа циклов нагрузки и разгрузки металла труб, отрицательно влияет на работу сепараторов и контрольно-измерительной аппаратуры. 

Преимущества:

Применение высоконапорной однотрубной системы позволяет отказаться от сооружения участковых сборных пунктов и перенести операции по сепарации нефти на ЦСП. Благодаря этому достигается максимальная концентрация технологического оборудования, укрупнение и централизация сборных пунктов, сокращается металлоемкость нефтегазосборной сети, исключается необходимость строительства насосных и компрессорных станций на территории промысла, обеспечивается возможность утилизации попутного нефтяного газа с самого начала разработки месторождения.

Напорная система сбора

Применение напорной системы сбора позволяет: - сконцентрировать на ЦСП оборудование по подготовке нефти, газа и воды для группы промыслов, расположенных в радиусе 100 км; - применять для этих целей более высокопроизводительное оборудование, уменьшить металлозатраты, капитальные вложения и эксплуатационные расходы; - снизить капиталовложения и металлоемкость системы сбора благодаря отказу от строительства на территории промысла компрессорных станций и газопровода для транспортировки нефтяного газа низкого давления; - увеличить пропускную способность нефтепроводов и уменьшить затраты мощности на перекачку вследствие уменьшения вязкости нефти, содержащей растворенный газ. Недостатком напорной системы сбора являются большие эксплуатационные расходы на совместное транспортирование нефти и воды от месторождений до ЦСП и, соответственно, большой расход энергии и труб на сооружение системы обратного транспортирования очищенной пластовой воды до месторождения для ее использования в системе поддержания пластового давления.