3.4 Добыча нефти при эксплуатации скважин штанговой скважинной насосной установкой

Две трети фонда (66 %) действующих скважин стран СНГ (примерно 16,3% всего объема добычи нефти) эксплуатируются ШСНУ. Дебит скважин составляет от десятков килограммов в сутки до нескольких тонн. Насосы спускают на глубину от нескольких десятков метров до 3000 м., а в отдельных скважинах на 3200¸ 3400 м.

ШСНУ включает:

1. Наземное оборудование: станок-качалка (СК), оборудование устья.

2. Подземное оборудование: насосно-компрессорные трубы (НКТ), насос-ные штанги (НШ), штанговый скважинный насос (ШСН) и различные защитные устройства, улучшающие работу установки в осложненных условиях.

Отличительная особенность ШСНУ обстоит в том, что в скважине устанавливают плунжерный (поршневой) насос, который приводится в действие поверхностным приводом посредством колонны штанг (рисунок 4).

Рисунок 4 - схема установки штангового скважинного насоса

Штанговая глубинная насосная установка (рис. 3) состоит из скважинного насоса 2 вставного или невставного типов, насосных штанг 4 насосно-компрессорных труб 3, подвешенных на планшайбе или в трубной подвеске 8, сальникового уплотнения 6, сальникового штока 7, станка-качалки 9, фундамента 10 и тройника 5. На приеме скважинного насоса устанавливается защитное приспособление в виде газового или песочного фильтра 1.

ШСНУ состоит из следующих основных узлов и оборудования:

а) наземного, которое включает в себя СК и оборудование устья.

б) подземного, включающего в себя НКТ; НШ; штанговый скважинный насос и различные защитные устройства, улучшающие работу установки в осложненных условиях.

Станок-качалка предназначен для привода штангового скважинного насоса. Он состоит из рамы, на которой смонтированы стойка балансира, редуктор, поворотные салазки под электродвигатель и ограждение кривошипношатунного механизма, балансира, который опирается на стойку через опорный подшипник; поворотной головки балансира; траверсы, которая подвешивается к балансиру с помощью сферического подшипника; противовесов балансира; 2-х шатунов; 2-х кривошипов; клиноременной передачи; противовесов кривошипов; электродвигателя; тормоза; канатной подвески устьевого штока

Противовесы служат для уравновешивания СК.

Траверса – для соединения балансира с двумя шатунами, которые с помощью пальцев соединены с кривошипами. Они преобразуют вращательное движение ведомого вала редуктора в возвратно-поступательное движение плунжера насоса. На кривошипах предусмотрены отверстия для изменения длины хода устьевого штока. Вращение от электродвигателя на ведущий вал редуктора передается при помощи клиновых ремней.

4 Методы исследования скважин и пластов

Гидродинамические исследования скважин (ГДИС) — совокупность различных мероприятий, направленных на измерение определенных параметров (давление, температура, уровень жидкости, дебит и др.) и отбор проб пластовых флюидов (нефти, воды, газа и газоконденсата) в работающих или остановленных скважинах и их регистрацию во времени.

Интерпретация ГДИС позволяет оценить продуктивные и фильтрационные характеристики пластов и скважин (пластовое давление, продуктивность или фильтрационные коэффициенты, обводнённость, газовый фактор, гидропроводность, проницаемость, пьезопроводность, скин-фактор и т. д.), а также особенности околоскважинной и удалённой зон пласта. Эти исследования являются прямым методом определения фильтрационных свойств горных пород в условиях залегания (in situ), характера насыщения пласта (газ/нефть/вода) и физических свойств пластовых флюидов (плотность, вязкость, объёмный коэффициент, сжимаемость, давление насыщения и т. д.).

Все применяемые в промысловой практике методы гидродинамических исследований делятся на две основные группы:

1) Методы, основанные на промысловых измерениях дебитов и давлений при установившихся процессах фильтрации жидкостей и газов в пластах.

2) Методы, основанные на наблюдениях дебитов и давлений во времени при установившихся процессах.

К первой группе исследований относится метод установившихся

Полученные данные используется для построения графика зависимости дебита скважины от забойного давления. Такие графики называются индикаторными диаграммами скважин. По результатам обработки индикаторных линий определяют коэффициент продуктивности, гидропроводность и проницаемость пласта в районе скважины.

Методы карт изобар используется для исследования пласта в целом или отдельных крупных его участков при всех режимах эксплуатации залежей. С помощью карт изобар решают также важные практические задачи: определение параметров пласта, оценка скоростей движения жидкостей в различных участках пласта и др.