- •Министерство образования Российской Федерации
- •Томский политехнический университет Институт геологии и нефтегазового дела
- •Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе
- •1. Тема работы Анализ текущего состояния разработки групп Крапивинского месторождения и эффективтость эксплуатации скважин с применением уэцн
- •2. Срок сдачи студентом готовой работы_____________________________
- •5. Перечень графического материала________________________________
- •6. Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы
- •( Подпись, дата)
- •Выводы 111
- •1. Геолого-физическая характеристика месторождений
- •1.1. Геологическая характеристика объектов разработки
- •Юрская система
- •1.2. Геолого-физическая характеристика продуктивных пластов
- •1.3. Состав и основные физические свойства нефти и газа
- •1.4. Выводы
- •2. Запасы нефти и растворенного газа
- •3. Современное состояние разработки объекта
- •3.1. Характеристика системы разработки. Конструкции скважин
- •3.2. Динамика показателей и современное состояние разработки объектов
- •4. Назначение и устройство уэцн
- •Погружные двигатели
- •Гидрозащита погружных электродвигателей
- •5. Анализ соответствия установленного оборудования и режима его работы добывающим возможностям скважин
- •5.1.Расчеты по подбору оборудования уэцн и обоснованию режима его работы (с применением эвм)
- •Исходные данные для расчета
- •Для проведения работ с уэцн применяются следующие утвержденные по оао «томскнефть» регламенты.
- •Скважины, оборудованные уэцн-125 или с большей производительностью
- •Вывод скважины на режим при наличии частотного преобразователя
- •Вывод скважины на режим с применением штуцера
- •5.2. Сопоставление расчетов по подбору уэцн и работа скважин с фактическим режимом
- •5.3 Причины отказов уэцн
- •5.4. Выводы.
- •6.Рекомендации по повышению эффективности эксплуатации скважин с применением уэцн
- •Недостатки данного варианта
- •6 Рис. № 10. .3. Рекомендации по применению вставных шламоуловителей с большим объемом кармана для осадконакопления проппанта и мех. Примесей.
- •6 Рис. № 9. .4 Рекомендации по применению вставных труб 146мм для эксплуатационных колонн скважин 168 и 194мм.
- •6.7. Определение технической эффективности предлагаемых мероприятий.
- •7. Экономическая часть
- •8 Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации уэцн
- •9 Охрана окружающей среды при эксплуатации уэцн
- •9.1 Принципы нарушения правил охраны окружающей среды при эксплуатации уэцн и возможные экологические последствия.
- •9.2. Анализ состояния охраны окружающей среды.
- •9.2.2. Охрана атмосферного воздуха от загрязнения.
- •9.2.3. Охрана поверхностных и грунтовых вод.
- •9.2.4. Водопотребление и водоотведение.
- •9.2.5. Водо-охранная зона.
- •9.2.7. Охрана почв.
- •Начальная концентрация
- •9.2.8. Сбор, хранение и утилизация отходов при строительстве, эксплуатации и устранении аварийных ситуаций.
- •9.2.9. Мероприятия по повышению надежности, герметичности оборудования и трубопроводов.
- •9.2.10. Мероприятия по охране недр.
- •9.2.11. Растительный покров.
- •9.2.12. Животный мир и охотничье-промысловые ресурсы.
- •9.2.13. Рыбохозяйственная характеристика водоемов.
- •9.2.14. Отвод земель под объекты строительства.
- •9.3. Общая экологическая характеристика Крапивинской группы месторождений.
- •9.4. Рекомендации по предотвращению отрицательного влияния на окружающую среду связанное с работой уэцн.
5.2. Сопоставление расчетов по подбору уэцн и работа скважин с фактическим режимом
Программа Well Flo позволяет проводить достаточно точные расчеты по подбору погружного оборудования УЭЦН. На основе анализа работы спущенного оборудования УЭЦН выяснено, что на конец апреля 2004 года из работающих 100 скважин 24 работают с недостатком притока из пласта (производительности за левой границей рабочей зоны), 10 скважин работают на грани нехватки притока из пласта, на 6 скважинах необходимо провести промывку насосов, на 4 скважинах эксплуатирующихся с частотными преобразователями необходимо увеличить частоту питающего напряжения. И только на 45 скважинах насосы работают в полном соответствии с расчетами на погружное оборудование УЭЦН. По ряду скважин недостаток притока связан с проводимыми на них ГРП и выносом проппанта из-за недостаточного закрепления в призабойных зонах скважин. Поэтому происходит засорение механизмов ЭЦН проппантом и мех.примесями (частицами разрушенной при ГРП породы пласта).
Из рисунка 5.6
видно, что с увеличением эксплуатационного
фонда скважин и от количества проводимых
ГРП, снижается МРП.
Рисунок 5.6 Динамика работы эксплуатационного фонда
5.3 Причины отказов уэцн
На 01.05.2004 года эксплуатационный фонд с УЭЦН составляет -116 скважины (45%). Простаивающий фонд 30 скважин (12%). Фонд ППД – 58 скважины (23%). Водозаборный фонд – 25 скважин (10%). Ликвидировано, в консервации – 26 скважин (10%), график 3.6.
Скважинами, оборудованными погружными центробежными насосами добывается 100% от добычи нефти и газа механизированным способом.
С
1 января 2003 года по 1 мая 2004года по
Крапивинской группе месторождений
бригадами ТКРС выполнено 492 ремонта.
Причины и количество отказов показаны
на рисунке 5.7 и 5.8 показаны причины
ремонтов из которых видно, что основными
причинами являются заклинивание
установок и потеря сопротивления
изоляции. Это связано с количеством
проводимых ГРП и вводом новых скважин
после бурения.
Рисунок 5.7 Причины и количество отказов по месяцам
Рисунок 5.8 Причины по отказавшим узлам
Рисунок 5.9 Причины ремонтов с 2003 года по май 2004 года
Анализ отказавших узлов (рисунок 5.9) показывает, что наибольшее число отказов (25%) происходит из-за заклинивания валов насоса, потом (23%) выход из строя кабеля, следующей причиной является отказ ПЭДа – 22 % не герметичность НКТ – 2%, на не поднятые из скважины насосы, для ресонта, приходится 4%.
По результатам анализа первого этапа расследования отказов видно, что количество скважин останавливаемых по R=0, в части случаев, имеют подклинивание и заклинившие секции. В большинстве случаев наблюдается оплавление, деформация и трещины муфты кабеля и колодки токоввода.
Проведенные исследования по всем отказам погружных электродвигателей показывают, что причиной их отказа является перегрев обмоток асинхронного электродвигателя, узла токоввода и удлинителя кабельной линии. При этом при демонтаже установок обнаруживали недостаточное заполнение внутренних полостей двигателей маслом, масло обладало запахом гари, что также свидетельствует о чрезмерно высоких температурах работы двигателей. Перегрев ПЭД часто происходят из-за недостаточного охлаждения потоком восходящей жидкости в скважинах с диаметром колон 168мм. 194мм. Соотношение эксплуатационных колон показано на графике 3.4.
Н
а
рисунке 5.10, показано процентное
соотношение наработок за период
2003-2004годы.
Рисунок 5.10 Наработка с 2003 года по май 2004 год
На рисунках 5.11, 5.12, 5.13 причины отказов ЭЦН за разный период работы.
Исходя из информации отраженной в графиках видно, что наибольшая часть отказов УЭЦН по R=0 и заклинивание секций насоса УЭЦН.
Часто массовые одномоментные отказы погружного оборудования связаны с аварийными и с плановыми отключениями электроэнергии.
На рисунке 5.14 показано процентное отношение используемого оборудования УЭЦН и наработка на отказ.
Рисунок 5.11 Причины отказов при наработке до 30 суток
Рисунок 5.12 Причины отказов при наработке от 30 до 180 суток
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 5.13 Причины отказов при наработке более 180 суток
Анализ оборудования спущенного на отказавшие скважины показал, что более половины спущенных УЭЦН представлены заводом «АЛНАС», и по своим рабочим характеристикам должны работать со средой с максимальной концентрацией твердых частиц - 0,1 г/литр и твердостью не более 5 баллов по Моосу. Фактически используются не износостойкое оборудование, и работа этого оборудования происходит в среде не отвечающим требованиям завода изготовителя.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 5.14 Наработка УЭЦН за 2003 год |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Работа УЭЦН после проведения ГРП. |
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим работу трех скважин с УЭЦН после проведения ГРП которые показаны в таблицах 5.4 и 5.5. На данном примере видно, что заполнение зумпфа проппантом при работе каждого последующего УЭЦН становится все меньше, а наработка на отказ больше. При этом на примере скважин № 366/2б Кр. и №79/1 Дв. Видно, что отказы УЭЦН были напрямую связаны с заклиниванием валов ЭЦН.
Таблица 5.4
Таблица 5.5
