- •Часть 1
- •Isbn 5-88179-404-4
- •1. Физико-химические свойства нефти, природного газа, углеводородного конденсата и пластовых вод
- •1.1. Понятие об углеводородах
- •1.2. Состав нефти
- •1.3. Свойства нефти и пластовой воды
- •1.4. Нефтяные эмульсии
- •1.5. Состав газа
- •1.6. Свойства газа
- •1.7. Отбор проб нефти и газа
- •Начальные сведения
- •Условия формирования залежей и месторождений нефти и газа
- •Пластовые воды
- •2.3. Залежь. Месторождение
- •2.4. Коллекторские свойства горных пород
- •2.5. Коллекторские свойства трещиноватых пород
- •2.6. Запасы нефти и газа
- •2.7. Нефтегазоотдача пластов
- •3. Основы разработки нефтяных и газовых месторождений
- •3.1. Пластовые давления и температура
- •3.2. Приток жидкости и газа в скважину
- •3.3. Режимы работы нефтяных залежей
- •3.4. Режимы работы газовых залежей
- •3.5. Системы разработки месторождений
- •3.6. Виды заводнения
- •Схемы размещения газовых скважин
- •4. Строительство и подготовка скважин к эксплуатации
- •4.1. Строительство скважин
- •4.2. Конструкция скважин
- •Конструкции забоев скважин
- •4.3.1. Перфорация
- •4.4. Освоение скважин
- •4.4.1. Вызов притока из пласта в скважину
- •4.4.1.1. Тартание
- •4.4.1.2. Поршневание
- •Последовательная замена
- •4.4.1.4. Компрессорный способ
- •4.4.1.5. Применение скважинных насосов
- •4.4.2. Восстановление проницаемости породы призабойной зоны пласта
- •4.4.3. Гидродинамические исследования при освоении скважин
- •4.4.3.1. Обработка индикаторных диаграмм
- •4.4.3.2. Обработка кривой восстановления давления
- •4.4.4. Особенности освоения водонагнетательных скважин
- •Установление технологического режима эксплуатации
- •5. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин
- •5.1. Фонтанная эксплуатация нефтяных скважин
- •Виды фонтанирования
- •5.1.2. Оборудование фонтанных скважин
- •5.1.3. Регулирование режима эксплуатации фонтанных скважин
- •5.1.4. Обслуживание фонтанных нефтяных скважин
- •5.2. Газлифтный способ эксплуатации нефтяных скважин
- •5.2.1. Оборудование газлифтных скважин
- •5.2.2. Пуск газлифтных скважин и методы снижения пускового давления
- •5.2.3. Распределение рабочего агента по скважинам
- •5.3. Эксплуатация нефтяных скважин установками шсн
- •5.3.1. Схема и принцип работы установки штангового скважинного насоса
- •5.3.2. Производительность установки штангового скважинного насоса
- •5.3.3. Штанговые скважинные насосы
- •5.3.4. Основные узлы штанговых насосов
- •5.3.5. Насосные штанги
- •5.3.6. Станки-качалки. Назначение, устройство и типы
- •5.3.7. Оборудование устья скважин
- •Обслуживание установок шсн
- •5.3.9. Другие приводы штанговых скважинных насосов
- •5.4. Эксплуатация скважин электроцентробежными насосами
- •5.4.1. Общая характеристика установки эцн
- •5.4.2. Центробежный насос
- •5.4.3. Погружной электродвигатель
- •5.4.4. Оборудование устья
- •5.4.5. Обслуживание скважин, эксплуатируемых уэцн
- •5.5. Эксплуатация скважин электровинтовыми насосами
- •5.6. Способы эксплуатации газовых скважин
- •5.6.1. Оборудование газовых скважин
- •5.6.2. Обслуживание газовых скважин
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
А.А. Мордвинов, О.М. Корохонько
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ГАЗА ДЛЯ ОПЕРАТОРОВ
Часть 1
Учебное пособие
Ухта 2006
УДК 622.276 (075.8)
М79
Мордвинов, А.А. Теоретические основы добычи нефти и газа для операторов [Текст]: учеб. пособие: в 3 ч.; ч. 1 / А.А. Мордвинов, О.М. Корохонько. – Ухта: УГТУ, 2006. 159 с.
ISBN 5-88179-404-4
Учебное пособие предназначено для подготовки и повышения квалификации рабочих по профессии «Оператор по добыче нефти и газа». Может быть полезно студентам нефтегазовых специальностей для начального ознакомления с основами добычи нефти и газа.
Рецензенты: начальник отдела разработки газоконденсатных и нефтяных месторождений филиала ООО «ВНИИГАЗ» – «СеверНИПИгаз», кандидат технических наук А.В. Назаров и главный специалист по подготовке нефти ООО «ЛУКОЙЛ-Коми» А.Е. Бортников.
Ухтинский государственный технический университет, 2006
А.А. Мордвинов, О.М. Корохонько, 2006
Isbn 5-88179-404-4
|
|
3 |
|
|
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение ........................................................................................................................... |
5 |
||
1. |
Физико-химические свойства нефти, природного газа, углеводородного |
|
|
|
конденсата и пластовых вод ................................................................................... |
7 |
|
|
1.1. |
Понятие об углеводородах ................................................................................ |
7 |
|
1.2. |
Состав нефти ....................................................................................................... |
7 |
|
1.3. Свойства нефти и пластовой воды.................................................................. |
10 |
|
|
1.4. |
Нефтяные эмульсии .......................................................................................... |
16 |
|
1.5. |
Состав газа ......................................................................................................... |
18 |
|
1.6. |
Свойства газа ..................................................................................................... |
19 |
|
1.7. Отбор проб нефти и газа .................................................................................. |
23 |
|
2. |
Начальные сведения о нефтяных и газовых месторождениях ......................... |
33 |
|
|
2.1. Условия формирования залежей и месторождений нефти и газа ............... |
33 |
|
|
2.2. |
Пластовые воды ................................................................................................ |
36 |
|
2.3. |
Залежь. Месторождение .................................................................................. |
37 |
|
2.4. Коллекторские свойства горных пород .......................................................... |
38 |
|
|
2.5. Коллекторские свойства трещиноватых пород ............................................. |
41 |
|
|
2.6. Запасы нефти и газа .......................................................................................... |
41 |
|
|
2.7. |
Нефтегазоотдача пластов ................................................................................. |
43 |
3. Основы разработки нефтяных и газовых месторождений ................................. |
45 |
||
|
3.1. Пластовые давления и температура ............................................................... |
45 |
|
|
3.2. Приток жидкости и газа в скважину .............................................................. |
47 |
|
|
3.3. Режимы работы нефтяных залежей ................................................................ |
49 |
|
|
3.4. Режимы работы газовых залежей ................................................................... |
51 |
|
|
3.5. |
Системы разработки месторождений ............................................................. |
52 |
|
3.6. |
Виды заводнения .............................................................................................. |
54 |
|
3.7. Схемы размещения газовых скважин ............................................................. |
55 |
|
4. Строительство и подготовка скважин к эксплуатации ....................................... |
56 |
||
|
4.1. |
Строительство скважин ................................................................................... |
58 |
|
4.2. |
Конструкция скважин ...................................................................................... |
62 |
|
4.3. |
Конструкции забоев скважин .......................................................................... |
63 |
|
4.3.1. Перфорация .................................................................................................. |
66 |
|
|
4.4. |
Освоение скважин ............................................................................................ |
69 |
|
4.4.1. Вызов притока из пласта в скважину ........................................................ |
70 |
|
|
4.4.2. Восстановление проницаемости породы призабойной зоны пласта ..... |
78 |
|
|
4.4.3. Гидродинамические исследования при освоении скважин .................... |
82 |
|
|
4.4.4. Особенности освоения водонагнетательных скважин ............................ |
89 |
|
|
4.4.5. Установление технологического режима эксплуатации и пуск |
|
|
|
|
скважин в работу ......................................................................................... |
90 |
4 |
|
5. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин ....................................................... |
92 |
5.1. Фонтанная эксплуатация нефтяных скважин ................................................ |
92 |
5.1.1. Виды фонтанирования ................................................................................ |
92 |
5.1.2. Оборудование фонтанных скважин........................................................... |
93 |
5.1.3. Регулирование режима эксплуатации фонтанных скважин ................ |
103 |
5.1.4. Обслуживание фонтанных нефтяных скважин ...................................... |
104 |
5.2. Газлифтный способ эксплуатации нефтяных скважин .............................. |
105 |
5.2.1. Оборудование газлифтных скважин ....................................................... |
107 |
5.2.2. Пуск газлифтных скважин и методы снижения пускового давления.. |
109 |
5.2.3. Распределение рабочего агента по скважинам ...................................... |
113 |
5.3. Эксплуатация нефтяных скважин установками ШСН ............................... |
113 |
5.3.1. Схема и принцип работы установки штангового скважинного |
|
насоса .......................................................................................................... |
113 |
5.3.2. Производительность установки штангового скважинного насоса ...... |
115 |
5.3.3. Штанговые скважинные насосы .............................................................. |
116 |
5.3.4. Основные узлы штанговых насосов ........................................................ |
119 |
5.3.5. Насосные штанги ....................................................................................... |
123 |
5.3.6. Станки-качалки. Назначение, устройство и типы ................................. |
124 |
5.3.7. Оборудование устья скважин ................................................................... |
126 |
5.3.8. Обслуживание установок ШСН ............................................................... |
128 |
5.3.9. Другие приводы штанговых скважинных насосов ................................ |
129 |
5.4. Эксплуатация скважин электроцентробежными насосами ....................... |
129 |
5.4.1. Общая характеристика установки ЭЦН .................................................. |
129 |
5.4.2. Центробежный насос ................................................................................ |
133 |
5.4.3. Погружной электродвигатель .................................................................. |
136 |
5.4.4. Оборудование устья .................................................................................. |
137 |
5.4.5. Обслуживание скважин, эксплуатируемых УЭЦН ............................... |
138 |
5.5. Эксплуатация скважин электровинтовыми насосами ................................ |
140 |
5.6. Способы эксплуатации газовых скважин .................................................... |
143 |
5.6.1. Оборудование газовых скважин .............................................................. |
144 |
5.6.2. Обслуживание газовых скважин.............................................................. |
147 |
Библиографический список ........................................................................................ |
149 |
Приложения ................................................................................................................. |
152 |
5
ВВЕДЕНИЕ
Нефтегазодобывающее предприятие – это сложный комплекс промыслового оборудования, предназначенного для добычи нефти и газа и для подготовки продукции скважин до определенных товарных требований с целью возможности трубопроводного транспорта и, частично, собственного потребления.
Оператор по добыче нефти и газа, обслуживающий такой комплекс, должен иметь высокую профессиональную подготовку. Должностные обязанности и права операторов определены соответствующими документами.
К работе оператора допускаются лица не моложе 18 лет, получившие соответствующее образование, успешно сдавшие квалификационный экзамен, имеющие документ, подтверждающий установленный тарифно-квалификационный разряд. Квалификационные характеристики профессии «Оператор по добычи нефти и газа» приведены в приложении 1.
В обязанности оператора входит:
знать характеристику разрабатываемого месторождения, техническую характеристику и устройство подземного и наземного оборудования скважин, виды текущего и капитального ремонта скважин, технологию и технику освоения скважин, методы интенсификации добычи нефти и газа, устройства и правила использования систем автоматики, телемеханики и программных устройств, применяемых при комплексной автоматизации промыслов, основы автоматики и телемеханики, основы охраны недр и окружающей среды;
ведение технологического процесса при всех способах добычи нефти и
газа;
осуществление контроля за бесперебойной работой скважин, групповых замерных установок, элементов системы сбора и подготовки скважинной продукции;
вывод на режим фонтанных и газлифтных скважин;
вывод на режим скважин, оборудованных различными насосами, с многократным запуском, с отключением при помощи станции управления и проведением контроля за параметрами откачиваемой жидкости до получения продукции скважины в соответствии с установленным для скважины технологическим режимом эксплуатации;
обслуживание нагнетательных скважин при применении методов поддержания пластового давления с закачкой агента под высоким давлением;
производство расчетов и руководство работами по химической обработке скважины и околоствольной (призабойной) зоны пластов;
руководство и участие в работах по монтажу и демонтажу особо сложного технологического оборудования, погружных насосных установок, работающих под давлением сосудов, автоматизированных групповых замерных установок;
6
участие в работах по подготовке объектов к подземному (текущему и капитальному) ремонту;
прием объектов из ремонта, участие в их наладке и пуске после ремонта;
руководство операторами более низкой квалификации.
Учебное пособие содержит теоретический материал, необходимый для подготовки и сдачи квалификационного экзамена по рабочей профессии «Оператор по добыче нефти и газа». Оно состоит из трех частей. Содержание первой части:
физико-химические свойства нефти, газа и воды;
основные сведения о нефтяных и газовых месторождениях;
основы разработки нефтяных и газовых месторождений;
основные сведения о строительстве скважин;
способы эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Содержание второй части:
ремонт скважин;
запорно-регулирующая арматура;
контрольно-измерительные приборы и средства автоматики и
телемеханики; 4) промысловый сбор и подготовка нефти, газа и воды.
Третья часть – это главы, связанные с производственной санитарией и безопасностью труда на производстве.
Программа производственного обучения приведена в приложении 2.
7