30.Виды работ по интенсификации добычи нефти. Оборудование для интенсификации добычи нефти.
Для увеличения темпа отбора нефти из залежи и повышения нефте- и газоотдачи продуктивные пласты подвергаются различным видам воздействия: поддержание пластового давления за счет закачки воды и газа, внутрипластовое горение, термохимическое и химическое воздействие, волновое, гидроакустическое по (действие, гидравлический разрыв пласта и т.д. Для выполнения указанных видов воздействия применяется большое количество различного оборудования. Оборудование и способы смотреть вопросы 31,32,33,34
31.Обустройство устья скважины и оборудование, применяемое при кислотной и термокислотной обработке скважин. Характеристики насосного оборудования, способы регулирования основных рабочих характеристик.
Кислотная обработка применяется там, где в состав продуктивного пласта входят песчаники.
Основа – соляная кислота HCl (8-22%).
Очень важно точно определить объем, необходимый для обработки конкретной скважины, т.к. непрореагировшая кислота будет приводить к коррозии.
Иногда используют смешанную кислоту: H2SO4, HFO3 (плавиковая – разъедает кремний, кварц). При термокислотной обработке добавляют цинк. Суммарное содержание кислот <=25%, иначе резко возрастает скорость коррозии.
Оборудование: стационарное: емкости для концентрированной кислоты, для технической воды. Смесители, емкости хранения готового раствора, трубы, НУ, системы смазки и охлаждения НУ.
Способы защиты:
-емкости объемом больше 1 м3 футеруют пластинами с герметизацией швов коррозионно-стойкой замазкой (иногда резиной и эбонитом – до 70 градусов)
- небольшие: 2-3-х слойныое покрытие эмалями или составами из эпоксидных смол.
Насосы: закрыты кожухами, коррозионностойкое исполнение.
Мобильные агрегаты: передвижные НУ и кислоотводы.
2 основных типа НА:
УНЦ1-160-50 (не имеет подпорного ЦН)
УНЦ2-160-50
3-х цилиндровый насос одностороннего действия.
4-центробежный насос; 5 – 3-х плунжерный насос; 6 – емкость для химреагентов (гранулированный цинк или нейтрализатор)
Имеются также манифольды высокого давления.
Подпорный насос: 4К-6
Патрубки: вход 100мм, выход 50 мм.
Главный насос АН-500
50 МПа
Втулки диаметром 100 и 120 мм. Мощность насоса до 150 кВт. Подача 2.7-17 л/с. n=215 ходов/мин.
Подпорный насос часто не используется если НА предназначен для работы на высоких давлениях.
Кислоотводы:
Это автоцистерны, имеющие защиту оборудования. Объем 8-12 м3. Снабжены центробежными насосами. Имеют инжекторное устройство – струйный насос, позволяет производить первичную подачу кислоты (сжатый воздух).
Необходимо предусмотреть механизм, приподнимающий клинья вверх (на поверхности земли для освобождения трубы).
32.Методика расчета подбора оборудования для гидроразрыва пласта. Характеристики насосного оборудования, способы регулирования основных рабочих характеристик.
Методика:
Нач. условия H, L, Pp(давление расслоения), Vт(объем трещин в пласте), плотности.
1.Определение давления горных пород на скважину.
2.Определение давления гидроразрыва на забой.
3.Определение давления на устье скважины, по которому подбирается оборудование, опеделение расхода жидкости для разрыва, скорость закачки, потери.
4.По давлению на устье (давление для нагнетания) и расходу жидкости определяется типоразмер и количество насосных агрегатов.
5. По требуемому объему жидкости определяем количество песка или пропанта для закачки и выбираем типоразмеры, количество песковозов и пескосмесительных агрегатов.
6. Определяем типоразмер и количество автоцистерн необходимых для доставки песконосителя.
7. По расходу жидкости определяем количество и типоразмер насосного агрегата.
8.Определяется время закачки жидкости- песконосителя.
9. По производительности определяем количество и типоразмер пескосмесителей.
10. Определяется объем буферной жидкости и по этому объему опр-ся кол-во автоцистерн.
11.Опр-ся и проверяются опасные сечения в НКТ (труба принимается равнопрочной). Имеется 2 опасных сечения: верхняя и нижняя ступени. Выбирается НКТ.
1-ОК; 2- НКТ; 3- пакер; 4- оборудование устья; 5- боковая задвижка; 6- предохранит. клапан; 7- датчик давления; 8- кабель; 9-центральная стволовая задвижка и манифольд высокого давления.
Технология:
1.Закачка чистой жидкости в пласт для создания давления, окончанием этапа является резкое снижение давления.
2.Закачка жидкопесконосителя для доставки песка или пропанта в трещину, окончанием является закачка расчетного количества песка или пропанта.
3.Продавливание жидкости-песконосителя буферной жидкостью из колонны НКТ и скважины в пласт, завершением этапа является прокачка расчетного количества жидкости.
1.Жидкость гидроразрыва (тех. вода, иногда с ПАВ). Низкая вязкость для передачи давления в порах пласта.
2.Жидкость-песконоситель (вода со специальным загустителем и гелеобразователями, иногда основой является нефть (чтобы не уменьшать проницаемость пласта). Гелеобраз. (загустители) необходимы для недопущения выпадения песка или пропанта на забой скважины.
Количество песка или пропанта на 1м3 до 800 кг.
3.Буферная жидкость – либо вода, либо нефтяная основа с добавками, устраняющими гелеобразование.
Оборудование:
10-т/п высокого давления на быстроразъемных соединениях; 11- блок манифольд; 12,14,18 - мобильная насосная установка; 13,16,19 – автоцистерны; 15 – пескосмесительный агрегат; 17 – песковоз; 20 – станция управления.
Мобильные насосные установки:
На рис. номер12 . Большие давления, небольшие подачи.
УН(АН)-700,1050,1200 (max давление в атм)
3-х плунжерные быстроходные насосы (до 525 ходов в минуту), горизонтальные. Имеется подпорный насос с приводом от давления машины (центробежный, шламовый, с песком, гуммированный?). 3-4 комплекта сменных втулок, мощность приводного двигателя до 1500 кВт.
На рис. номер14. Перекачка жидкости с высоким содержанием мех. примесей. Применяются насосы 2,3,4 плунжерные.
5 - емкость
ЦА-320, 420,500 (АНЦ-32,42,50)
Поршневой насос: высокие подачи, износостойкие, иногда 2-х сторонние.
Мощность приводного двигателя до 500 кВт. Емкость объемом до 2,5 м3.
№18 либо типа №14, либо типа №12.
Пескосмесительный агрегат:
Перевозят до 8 м3 песка, смешивают.
УПС-5
Установлен песковый центробежный насос типа ПСН-10. Р=0,22 МПа.
Автоцистерны:
АНЦ , АЦ
Объем до 16 м3. Изнутри гуммированы. Оборудованы центробежными насосами, консольными, К5-16.
Блок манифольдов:
БМ-700; 1050; 1200
С - хладостойкое исполнение (хладостойкий металл), фитинговые соединения, быстроразъемные соединения (1 виток резьбы), накидная гайка.
Оборудование устья скважины:
Функции: восприятие высоких давлений, прокачка жидкости с большим содержанием механических примесей, возможность герметизации затрубного пространства при движении НКТ, быстрота монтажа, возможность присоединения к стандартной головке, малая масса.
АУ-700. Проходное сечение до 50 мм.
Пакеры:
Гидравлические, гидромеханические (очень трудно срывать, но жестко фиксируют НКТ).
НКТ:
Группы прочности >К, высадка наружу, высокогерметичные.
33.Оборудование, инструмент и схема обустройства устья скважин для тепловых методов воздействия на пласт (закачка горячей воды и пара). Характеристики насосного и компрессорного оборудования, способы регулирования основных рабочих характеристик.
Цели:
1)повышение вязкости (или понижение?)
2) повышение давления (выделение газа)
3) расплавление парафина
1.Электронагрев, если необходимо прогревать локально.
ТЭН, стационарные (спускаются в скважину под насос), находится там постоянно.
Nтэн=f(t пара, Qжидкости, ρж, Сж, Г, μ, тип НУ, геологическая структура)
Nтэн=5-60 кВт. Мощность ТЭНа зависит от диаметра и длины.
Диаметры: 5 и 5А (122 и 130 мм – внутренний диаметр ОК).
Могут использоваться кратковременно: на геофизическом кабеле через ролик спускается ТЭН в пустую скважину.
СУЭПС – самоходная установка электропрогрева скважин.
1200, 1500, 2000, 2500.
Стационарные: «+»: постоянное воздействие
«-»: большой дополнительный расход энергии, 25% от себестоимости нефти.
Циклическое применение при изменении внутреннего проходного сечения за счет АСПО, при проведении ПРС, перед комплексным исследованием скважины.
Закачка теплоносителя (вода, пар):
Основной: перегретый (сжатый0 пар, 400 градусов Цельсия после парогенраторов под давлением 6-16 атмосфер.
Парогенератор: стационарный до 10 тысяч тонн пара в сутки.
Оборудование устья скважины:
1-скважина, 2-НКТ, 3-сальниковые устройства трубной головки, 4-стволовая задвижка, 5-буфер с лубрикатором, 6-телескопическое устройство компенсации температурных деформаций,7 – шарнирное соединение для компенсации температурных деформаций, нагнетательный манифольд.
Скважинная часть:
9- телескопическое устройство, 10 – термостойкий пакер
Применение теплоизолирующих НКТ:
1)чтобы не теряла прочность НКТ;
2)уменьшить потери тепла.
Термокейс, фольга + нетканый материал.
Испытание: если при температуре внутри 350 градусов внешняя температура станет больше на 30 градусов чем атмосферный воздух то НКТ не подходит. В щель закладывают адсорбент для поглощения попавшего газа.
Внутрипластовое горение (ВПГ):
До 80% углеводородов остаются в пласте.
1 – нагнетательные скважины, 2- добывающие скважины, 3 – скважины индикаторы.
Под давлением в пласт закачивают воздух и поджигают на забое нагнетательной скважины. Фронт горения перемещается от центральной скважины под действием высокого давления воздуха. Распространяя перед собой фронт горячих продуктов горения, за счет чего увеличивается проницаемость продуктивного пласта и снижается вязкость.
Оборудование: колонна НКТ с пакером над зоной перфорации, забойные запальные устройства.
Наземное оборудование: оборудование устья аналогично фонтанному или газлифтному, передвижные или стационарные воздушные компрессорные установки, КИП и СА (забойные датчики давления и температуры, наземные датчики расхода газа, на добывающей скважине наземные или забойные датчики изменения температуры).
2 типа забойных горелок:
1)химические (миниатюрный реактивный двигатель с топливом и окислителем)
2)электрические нагреватели одноразовые
До 170-350 градусов нагреть воздух для начала самопроизвольного горения. Очень важно отслеживать температуру горения.
Воздушные компрессоры:
ДС-8, ДС-10 (на автомобиле) – свободнопоршневые дизелькомпрессоры.
Qвозд до 20 м3 в сутки.
Р=15-20 МПа.
Запас топлива на 12-20 часов.
Часто используются электроприводные угловые, прямоугольные или оппозитные компрессоры ВУ, ВП, ВМ.