2. Оборудование для подъема продукции пластов из скважин

Содержание:

1. Оборудование фонтанных скважин

2. Бесштанговые скважинные насосные установки

   1. Установки электроприводных центробежных скважинных насосов.

   2. Установки электроприводных винтовых скважинных насосов.

   3. Установки электроприводных диафрагменных скважинных насосов.

3. Штанговые скважинные насосные установки

Лабораторные работы:

- Фонтанная арматура

- Электроцентробежные скважинные насосные установки

- Штанговые скважинные насосные установки

- Электроприводные винтовые скважинные насосы

- Электроприводные диафрагмовые скважинные насосы

2.1 Оборудование фонтанных скважин

Оборудование скважины, в том числе фонтанной, подразделяется на наземное (устьевое) и скважинное (подземное).

Наземное оборудование.

К наземному оборудованию относят фонтанную арматуру и манифольд. Фонтанную арматуру изготавливают по ГОСТ 13846-89 и оборудуют ими фонтанные нефтяные и газовые скважины.

Состав.

Фонтанная арматура включает трубную обвязку (головку) и фонтанную елку с запорными и регулирующими устройствами.

Трубная обвязка устанавливается на колонную обвязку и предназначена для обвязывания скважинных трубопроводов (НКТ), контроля и управления потоком скважинной среды в затрубном (межтрубном) пространстве.

Фонтанная елка устанавливается на трубную обвязку и предназначена для контроля и регулирования потока скважинной среды в скважинном трубопроводе и направления его в промысловый трубопровод.

Варианты схем

ГОСТ 13846-89 предусматривает шесть типовых схем фонтанных елок (рисунок 2.2) и две типовые схемы трубных головок (рисунок 2.1).

Типовые схемы фонтанных елок включают четыре схемы с тройниковыми елками - с одним тройником (схемы 2 и 1), либо двумя (схемы 3 и 4) и две схемы с крестовыми елками (схемы 5 и 6).

В тройниковой двухструнной арматуре рабочая струна – верхняя, а в крестовой может быть любая. Запасные струны используют для замены штуцера или запорного устройства.

Сверху елка заканчивается колпаком (буфером) с трехфазовым краном и манометром. Для спуска в работающую скважину приборов и устройств вместо буфера ставится лубрикатор.

Для регулирования дебита скважины на боковых струнах елки установливается дроссель регулируемого и нерегулируемого типа. Запорные устройства в запорной арматуре применяют двух типов: прямоточные задвижки с уплотнительной смазкой и пробковые краны.Регулирование параметров потока неполным открытием-закрытием запорных устройств не допускается

Схемы трубных головок предусматривают подвеску одного или двух концентрично расположенных колонн НКТ (рисунок 2.1). Трубы подвешиваются к трубной головке либо на резьбе, либо на муфте. При оборудовании скважины двумя колоннами НКТ (двухрядная конструкция подъемника) трубы меньшего диаметра подвешиваются над тройником (крестовиком) в стволовой катушке на резьбе или на муфтовой подвеске; трубы большего диаметра подвешиваются на нижнем тройнике (крестовине).

Рисунок 2.1 — Схемы трубных обвязок фонтанной арматуры (ГОСТ 13846-89) а –для одной колонны НКТ; б – для двух колонн НКТ

1 — ответный фланец; 2 — запорное устройство; 3 — трубная головка; 4 — манометр

Фонтанная арматура с выкидной линией соединяется манифольдом, который включает запорные и предохранительные устройства, тройники и другие элементы.

Рисунок 2.2 — Типовые схемы фонтанных елок

тройниковые — схемы 1, 2, 3 и 4; крестовые — схемы 5 и 6; (2 — тройник; 1 — манометр; 2 – запорное устройство к манометру; 3 – фланец под манометр; 4 - запорное устройство; 5 – тройник (крестовина); 6 — дроссель; 7 — переводник к трубной головке или катушка; 8 — ответный фланец; 9 – трубная головка; 10 – фонтанная елка)

Основные параметры и область использования

Основными параметрами, определяющими условия эксплуатации, и соответствующий выбор типа фонтанной арматуры являются:

- давление газов и газонефтяной среды в скважине;

- наличие механических примесей и скорость движения среды в арматуре;

- характер фонтанирования;

- химический состав газа и нефти, их температура.

Для скважин, среда которых содержит значительное количество мех.примесей. предпочтительней тройниковая двухструнная двухрядная ФА. Наличие второго ряда труб упрощает процесс освоения и промывки песч.пробок. Две струны позволяют заменять дроссель одной из струн. Это же позволяет крестовая схема, но в последнем случае выход из строй крестовины или стволового ЗУ приводит к остановке работы скважины.

Преимуществом крестовой схемы над двухструнной тройниковой является меньшая высота.

Типоразмер (давление и диаметр) выбирается в зависимости от пластового давления рабочей среди, дебита, применяемого комплекса скважинного оборудования., в частности, диаметр и число отводов, идущих к манифольду определяется объемом продукции и скоростью (0,5-5 м/с, в дросселе скорость может достигать 100-150 м/с)

Фонтанная арматура выпускается на рабочее давление — 14, 21, 35, 70, 105, и 140 МПа, с условным проходом 50, 65, 80, 100, 152 мм, для коррозионных и некорозионных сред и для холодной климатической зоны.

При низких и средних давлениях рекомендуется использовать тройниковую арматуру, при средних и высоких давления – крестовую арматуру и дублирующие запорные устройства. При давлении 7-14 МПа используют, как правило, краны, при более высоких давлениях – прямоточные задвижки.

Обозначение.

Шифр ФА определяет ее схему, конструкцию, способ управления задвижками, условный проход по стволу и боковым отводам, давление, климатическое исполнение и коррозионную стойкость.

Пример обозначения: АФК6В—80/50х70ХЛ—К2а

Х₁ Х₂ Х₃ Х₄ — Х₅/Х₆ х Х₇ Х₈ — Х₉ Х₁₀

Х1	АФ — арматура фонтанная АН — арматура нагнетательная
Х2	Способ подвешивания скважинного трубопровода: в трубной головке — не обозначается, в переводнике к трубной головке — К, для эксплуатации скважин УЭЦН — Э
Х3	Обозначение № типовой схемы елки для арматуры с двумя трубными головками к номеру схемы добавляют «а»
Х4	Обозначение системы управления запорными устройствами: с ручным управлением — не обозначают, с дистанционным — Д, с автоматическим — А, с дистанционным и автоматическим — В
Х5	Условный проход ствола елки, мм
Х6	Условный проход боковых отводов елки, мм при совпадении с условных проходом ствола не указывается
Х7	Рабочее давление, МПа ( кгс/см2)
Х8	Климатическое исполнение по ГОСТ 16350-80: для умеренного и умеренно-холодного микроклиматических районов - не обозначается; для холодного макроклиматического района — ХЛ
Х9	Исполнения по составу скважинной среды: c содержанием Н2S и СО2 до 0.003 % по объему каждого — не обозначается; с содержанием СО2 до 6 % по объему — К1; с содержанием Н2S и СО2 до 6 % по объему каждого — К2 и К2И
Х10	Модификация арматуры или елки

Конструкция фонтанной арматуры обеспечивает возможность измерения давления на верхнем буфере елки, а также давления и температуры среды на буфере бокового отвода елки и трубной головки. Стандартами предусмотрено изготовление блочных фонтанных арматур, а также укомплектование по необходимости фонтанных арматур автоматическими предохранительными и дистанционно управляемыми устройствами.