Типові схеми фонтанних арматур:
3. Обв’язка фонтанних свердловин, обладнаних арматурами спрощеного хрестового типу, при експлуатації яких витягується парафінова нафта, часто виконується по схемі :
Фонтанна арматура спрощеного типу та схема її обв’язки:
1 – лубрикатор; 2 – засувка для підключення парової лінії; 3 – крани для відбору зразків; 4 – штуцера; 5 – кінцеві засувки.
Тут передбачене підключення до обв’язки свердловини парової пересувної установки через засувку 2. Повороти обв’язки виконуються плавними, с тим щоб зменшити відклади парафіну в застійних зонах, а труби використовуються великого діаметру (114мм), що дозволяє продовжити період між операціями по очистці обв’язки від парафіну.
Засувка затрубного простору фонтанної арматури з’єднується з однією з маніфольдних ліній, що дозволяє при необхідності знижувати тиск в затрубному просторі, направляти газонафтову суміш безпосередньо в газосепаратор.
Тема: Дослідження фонтанних свердловин.
План:
Основна задача досліджень.
Дослідження свердловин при усталених та неусталених режимах.
Обладнання для глибинних вимірів .
Неполадки при роботі фонтанних свердловин.
1. Безпосередня задача досліджень свердловин і пластів, взагалі, і гідродинамічні досліди, зокрема, полягає в отриманні даних, які характеризують геолого – фізичні та гідродинамічні властивості продуктивності пластів і окремих свердловин. Ці данні необхідні для проектування розробки нафтових і газових родовищ, а також для установки, регулювання і контролю режиму роботу пластів і експлуатації свердловин.
При дослідженні фонтанних свердловин безпосередньо вимірюють дебет, тиск, відстань між свердловинами, температуру. В’язкість рідини і газу, пористість порід, зниження порід і пластової рідини визначають в лабораторіях за допомогою спеціального обладнання, а потужність пластів – по даним геофізичних досліджень.
Методи дослідження свердловини поділяють на 2 групи:
- Метод досліджування при усталеному режимі роботи свердловини (метод пробних відкачок);
- Метод досліджування при неусталеному режимі роботи свердловини(метод відновлення – падіння тиску).
2. Дослідження фонтанних свердловин при усталених режимах роботи виконуються наступним чином. При якомусь усталеному режимі роботи досліджуваної свердловини вимірюється вибійний тиск і дебети свердловини. По витратоміру, який встановлений на газопроводі, що відводить газ із трапу, визначають кількість виділеного газу. Уточнюють тиск на буфері і в затрубному просторі контрольними манометрами. Після цього змінюють штуцер на великий або менший, утворюючи новий режим роботи свердловини так, щоб дебет свердловини змінився приблизно на 20%. Залишають свердловину експлуатуватись на цьому режимі декілька годин (від 12 до доби) і потом знову при даному штуцері замірюють вибійний тиск і дебет. Новий режим вважається усталеним, коли при повторних підряд замірах дебети рідин і газу змінюється не більше чим на 10%. При дослідженні фонтанної свердловини методом пробних відкачок достатньо зняти чотири – п’ять точок кривої залежності дебету від вибійного тиску.
Одночасно з замірами дебетів і тиску при кожному режимі роботи свердловини визначають газовий фактор і відбирають проби нафти для встановлення проценту обводнення і вмісту піску в рідині.
Дослідження свердловин при неусталеному режиму або дослідження методом відновлення (падіння) тиску засновано на вивченні неусталених процесів фільтрування, які відбуваються в пласті при зупинці і пуску свердловин. Цим методом можливо дослідити свердловини, в яких тиск насиченості нафти в пласті нижче вибійного тиску, тобто використано для пластів, які вміщують однофазну рідину.
Сутність цього методу дослідження полягає в слідкуванні швидкості відновлення вибійного тиску під час або після зупинки свердловини і швидкості зниження вибійного тиску після пуску свердловини в експлуатацію.
При дослідженні свердловини методом падіння тиску вибійний тиск після пуску свердловини в експлуатацію буде знижуватись і прагнути до свого найменшого значення, відповідно усталеному відбору рідини з пласту.
3. Обладнання для глибинних вимірів. Для спуску в свердловину глибинних приладів з метою виміру тиску, температури, дебету рідини з окремих прошарків відбору глибинних проб використовуються спеціальні лебідки - ручні та механічні.
Ручна лебідка для глибинних вимірів називається апаратом Яковлєва – по прізвищу його розробника.
В теперішній час в нафтовидобувній нафтопромислі в основному використовують лебідки АЗіНМАШ – 8А і АЗіНМАШ – 8Б, встановлені на автомашинах.
За допомогою механізованих лебідок можливо проводити дослідження свердловин глибиною до 6000м. Глибинні пристрої (манометри, термометри, витратоміри, пробовідбірники и т. д), використовуються при дослідженні фонтанних свердловин, розраховані для підйомних труб діаметром не менше 60мм.
Глибинні манометри внаслідок специфічних умов експлуатації в нафтових і газових свердловин конструктивно повинні відповідати наступним вимогам:
Зовнішній діаметр глибинних манометрів повинен забезпечувати можливість спуску приладу в насосно – компресорні труби, по яким в процесі виміру не зупиняється видобуток нафти.
Глибинний манометр експлуатується, знаходячись повністю в вимірювальному середовищі. Тому ряд його вузлів слід герметизувати і оберігати від проникнення рідини і газів під високим тиском.
Вузли і деталі приладу, електричні і пружні елементи не повинні змінювати свої характеристики при впливі високої температури оточуючого середовища в свердловині, яка може досягати в деяких випадках 200·С.
Деталі глибинних манометрів повинні бути виготовлені з корозійностійких матеріалів або мати відповідне покриття, оберігаючись від впливу рідин в свердловинні (нафти і пластових вод).
Чуттєві елементи приладу повинні бути захищенні від пошкоджень при ударах і поштовхах приладу в процесі спуску його в свердловину.
По принципу дії глибинні манометри поділяються на:
- Пружинні (геліксні), в яких в якості пружного чуттєвого елемента використовується багатовиткова трубчаста пружина, яка називається гелікс.
- Пружино-поршеві, у яких вимірюємий тиск сприймається ущільненим поршнем, який з’єднаний з гвинтовою циліндричною пружиною. Пружино-поршеві манометри бувають з обертовим і не обертовим поршнем.
4. Неполадки в роботі фонтанних свердловин можуть бути зв’язані з відкладами парафіну, солей, накопиченням піску на вибої, води, а також з різного роду витоками нафти, газу, порушення герметичності затвору або поломка запірних пристроїв.
Відклади парафіну в підйомних трубах і методи боротьби з ними. Упродовж шляху руху нафти зменшується температура і тиск, виділяється газ, потік охолоджується, знижується розчинна властивість нафти, виділяється твердий парафін, асфальтени і смоли. Більш інтенсивно парафін відкладається в підйомних трубах. Товщина його шару на внутрішній стінці труб збільшується від нуля на глибині 900-300м до максимуму на глибині 200-50м, а потім зменшується за рахунок змиву відкладів потоком. Відклади приводять до зниження дебету.
Відклади парафіну видаляють тепловим та механічним шляхом. При тепловому способі проводять періодичну закачку в затрубний простір свердловини гарячої нафти (газоконденсату), перегрітого пару або пароповітряної суміші. При цьому парафін розплавляється і виноситься потоками з свердловини по НКТ.
При механічному способі використовують скребки, якими зіскоблюють відклади парафіну зі стінок труб. Їх спускають і підіймають на проволоці за допомогою електродвигуна автоматичної депарафінізаційної установки типу АДУ- 3 або УДС -1.
Методи боротьби с відкладами солей. Відклади солей можуть виникати на всьому шляху руху води - в пласті, свердловині, трубопроводах і приладах установок підготовки нафти. Причинами відкладів солей вважають хімічну несумісність вод, які поступають в свердловину з різних горизонтів (пластів). Відклади солей приводять за зменшення видобутку нафти, зменшенню міжремонтних робіт, періодів праці свердловини.
Всі методи боротьби з відкладами солей можна поділити на дві групи : методи запобігання випадіння солей і методи видалення соляних відкладів.
Більш прийнятний метод запобігання випадіння солей в трубах – використання хімічних реагентів. Їх періодично додають в пласт або закачують в затрубний простір видобувних свердловин.
Менш ефективно використання впливу на розчини магнітними полями і ультразвуком, а також використання захисних покриттів. Для боротьби з відкладами солей в нафтоводоносних трубопроводах рекомендується установка в гирло спеціальних гіпсозбірників.
Відклади солей видаляють за допомогою хімічних реагентів, і в крайньому випадку, розбурюють долотом.
Обслуговування фонтанної арматури. Фонтанну арматуру можливо монтувати на гирлі свердловини автомобільними кранами, а також за допомогою талевого механізму, лебідки або підйомника.
В процесі експлуатації арматури з прямоточними затворами необхідно через 2-3 місяці змащувати підшипники шпинделя жировим солідолом.