книги из ГПНТБ / Кошко, И. И. Техника воздействия на нефтяной пласт горением

или 10 мэ воды, то .расчет показывает — энергоемкость нагнетания воды, например, при давлении 50 кг/см2почти в 8 раз меньше, чем воздуха. Следует отметить, что при повышении давления более 50 кг/см2 эта разница в энер­ гоемкости нагнетания воды и воздуха несколько сни­ жается. Так, при давлении 100 кг/см2 энергоемкость компримирования воздуха в 5 раз выше, чем нагнетания воды. Поэтому при комбинировании внутрипластового горения с заводнением целесообразно, по возможности, период нагнетания воздуха сокращать.

В промысловых условиях на опытном участке место­ рождения Бельвью (США) в качестве вторичного метода осуществлялось внутрипластовое горение, а в дальней­ шем в пласт нагнеталась вода [127]. Объем закачки воды составлял 160—220 м3 в сутки, при этом нефтеотдача повысилась с 5% до 50%•

На залежи Карлайл (США) проводились испытания циклического способа нагнетания в пласт воздуха и во­ ды при внутрипластовом горении [74]. Продолжитель­ ность цикла обычно составляла несколько суток. В ре­ зультате комбинации нагнетания воздуха и воды удалось снизить расход воздуха и добиться рентабельности про­ цесса.

Для нагнетания воды в пласт за рубежом получили применение плунжерные насосы.

Учитывая значительные объемы нагнетания воды и мощность (привода, целесообразно принимать насосы для указанных целей с высоким кпд. Плунжерные насосы, как правило, имеют кпд равный 0,8—0,83.

Техническая характеристика насосов, используемых в США для нагнетания воды в пласт, приведена в таб­ лице 8.

Фирме «Б. Г. Хартман сервиз энд иквипмент» разра­ ботала компактную передвижную насосную станцию с давлением нагнетания до 70 кг/см2. Станции выпус­ каются трех типов производительностью 95, 400 и 635 м3/сутки. Оборудование станции состоит из центро­ бежного насоса с приводом от электродвигателя. Изме­ рительные и контрольные приборы смонтированы на от­ дельном щите. При необходимости, для повышения производительности, может быть параллельно установ­ лено несколько станций.

90

Фирма «Гарднер-Денвер» создала передвижную на­ сосную станцию, которая позволяет нагнетать от 30 до 2200 мг в сутки при давлении до 200 кг!см2. Аппаратура позволяет осуществлять управление станций по автома­ тическому циклу.

Фирма «Байрон Джексон» выпускает центробежные насосы производительностью 80—220 м3/ч ,и давлением 42—350 кг/см2. Центробежные насосы надежны в работе и просты в обслуживании, а кпд этих насосов обычно равен около 0,7.

При сочетании внутрипластового горения с заводне­ нием за счет создания зоны пара и горячей воды воз­ можно увеличение добычи нефти по сравнению с нагне­ танием только воздуха.

Важной задачей при осуществлении процесса «влаж­ ного» горения является выбор наиболее рациональных насосов для нагнетания воды в пласт при внутрипласто- /вом горении. Поскольку создание специальных насосов для указанной цели связано со значительными затрата­ ми средств и времени, принято решение для первого опытного образца станции использовать насосы, выпус­ каемые в настоящее время промышленностью.

91

При выборе насосов следует в каждом отдельном случае подбирать их (по производительности и давле­ нию) в зависимости от особенностей месторождения и выбранного опытного участка.

В настоящее время на залежи Павлова Гора прово­ дится опытно-промышленный эксперимент по совместно­ му нагнетанию в пласт воздуха и воды. При этом дости­ гается улучшение использования баланса тепла, возни­ кающего на фронте горения.

Для нагнетания воды в пласт установлен насос РПН-2-65.

Насосная установка состоит из насоса, редуктора, фундаментной плиты, электродвигателя и соединитель­ ной муфты.

Насос — плунжерный, одинарного действия, регули­ руемый, состоит из двух цилиндров, установленных на плите. В нижней части цилиндра крепится клапанная коробка со всасывающими и нагнетательными клапана­ ми. Насос приводится в действие от электродвигателя через червячный редуктор. На конце вала червячного колеса насажены кривошипы с пальцами и надетыми на них тягами. Регулирование производительности на­ соса осуществляется изменением хода плунжера. Плун­ жер перемещается вертикально в двух бронзовых втул­ ках.

В собранном виде насос устанавливается на бетон­ ном фундаменте объемом не менее 1,5 мъ и закрепляется фундаментными болтами. К недостаткам указанного на­ соса следует отнести низкую производительность, равную 0,75 м3/ч при давлении нагнетания 60 кг/см2. Кроме того, насос при работе требует постоянного надзора и обслу­ живания.

Техническая характеристика насосов, которые могут быть использованы для дозировки воды при внутрииластовом горении, приведена в таблице 9.

В настоящее время для указанных целей разработа­ но несколько вариантов насосных станций. Один из ва­ риантов станции разработан на базе двух насосов Г1ТЗ/100 (см. рис. 25). Размещение насосов, электрообо­ рудования и узла управления предусматривается в спе­ циальном утепленном фургоне. При необходимости ко­ личество насосов в станции может быть увеличено.

92

Рис. 25. Схема насосной станции.

1 — насос; 2 — электродвигатель; 3 — водомер.

Насос ПТЗ/100 представляет собой трехплунжерную машину; он состоит из двух основных частей: гидравли­ ческого блока и станины, на которой расположен меха­ низм движения приводной части насоса. В гидроблоке расположены три всасывающих клапана и предохрани­ тельный клапан.

Смазка приводного механизма и механизма движения насоса Обеспечивается шестеренчатым насосом, приво­

94

димым в действие коленчатым вало.м. Насос всасывает масло через фильтр из картера станины, образующего масляный резервуар, и падает епо по трубке, а также по отверстиям в 'коленчатом валу :и шатунах к местам трения. Шестеренчатый насос состоит из фланца, корпу­ са и крышки. Внутри корпуса вращаются две шестер­ ни — ведущая и ведомая. Отработанное мвсло вновь собирается в картере станины. Для смазки насоса тре­ буется машинное масло С. При нормальной работе шестеренчатого насоса давление в маслосистеме поддер­ живается не ниже 1,8 кг/см2.

Привод насоса осуществляется от электродвигателя А02-71-8 через клиноременную передачу.

Краткая техническая характеристика насосной станции

Насосная станция имеет систему автоматики и КИП. Насосы вместе со воем оборудованием устанавли­ ваются на сварной раме, которая является также осно­

ванием специального помещения вагонного типа. Указанная насосная станция может служить для до­

зировки воды при разработке залежи с помощью внутрипластоваго горения.

Важной задачей является выбор наиболее рацио­ нального оборудования для форсированного нагнетания воды. Следует отметить, что этому вопросу в литературе мало уделяется внимания.

Основное требование, предъявляемое к насосной стан­ ции, возможность обеспечения необходимой подачи воды для принятого участка. Безотказность работы станции может быть обеспечена дополнительной установкой ре­ зервного насоса.

В современных системах заводнения на насосных станциях, как правило., устанавливаются центробежные насосы с электрическим приводом.

Однако применение центробежных насосов для за­ качки воды при внутрипластовом горении ограничива­ ется из-за сложности создания выоокояапорных насосов

95

с невысокими подачами при удовлетворительных значе­

ниях КПД.

На первой стадии внедрения внутри1плаетово1го горе­ ния, с целью опробования технологии работ, предпола­ гается применение этого метода на сравнительно неболь­ ших участках.

При выборе насосов для нагнетания воды в пласт при влажном внутрипластовом горении или после внутрипластового горения следует в каждом отдельном слу­ чае подбирать их в зависимости от особенностей место­ рождения.

Техническая характеристика насосов, которые могут быть использованы для форсированного нагнетания во­ ды в пласт, приведены в таблице 1 .0

Т а б л и ц а 10

Для указанной цели разработано несколько вариан­ тов насосных станций. Один из вариантов станции раз­ работан на базе двух насосов 9МГр (рис. 26). В зави­ симости от производственной необходимости количество насосов в станции может быть увеличено. Установка насосов предусматривается на специальной раме. Раз­ мещение основного оборудования насосной станции пре­ дусматривается в утепленных фургонах.

96

Рис. 26. Принципиальная схема насосной станции.

/ — электродвигатель; 2 — поршневой насос; 3 — станция управления.

Насос 9 МГр является горизонтальным, поршневым, приводным, двухцилиндровым насосом двойного дей­ ствия со сменными втулками и обрезиненными поршня­ ми. Он состоит из двух блоков: 'гидравлического и блока Mietxакичсоково привода, соединенных на (станине в один агрегат.

Гидравлический |блок состоит из двух цилиндров, всасывающих и нагнетательных клапанов. Приводная часть насоса состоит из трансмиссионного вали, колен­ ного вала, подшипнишв и др. деталей.

Для защиты от перегрузок на насосе предусмотрен предохранительный клапан гвоадевого типа. Привод на-

coco® осуществляется от синхронных электродвигателей в обычном исполнении А2-92-4. Соединение валов двига­ телей и насосов осуществляется с помощью клиноремен­ ных передач. Электродвигатель насоса устанавливается на салазки, которые имеют устройство для натяжения ремней. Электродвигатели насосов имеют устройство' воздушного охлаждения, и отопление вагончиков предус­ матривается за счет теплоотдачи приводных электродви­ гателей.

Воздух для охлаждения электродвигателей поступает из помещения станции. Для удаления избыточного тепла в летнее время предусматривается искусственная вы­ тяжная вентиляция. В холодное время часть воздуха поступает в помещение на отопление, а на время оста­ новки насосной станции предусмотрено электрическое отопление.

Для контроля за работой и для защиты насосных агрегатов имеется система автоматики и КИП.

щиты от перегрузок от токов короткого замыкания.

В целом насосная станция представляет компактную установку, приспособленную для условий работы на неф­ тепромысле.

Рациональное использование компрессорной и насос­ ной станций при внутрипластовом горении может быть обеспечено, если предусмотреть постепенный ввод в экс­ плуатацию нескольких участков.

Для воздействия на пласт фронтом горения и водой разработана станция КС-64/70 с давлением нагнетания

70 кг/см2.

98

Станция разработана на базе 4-х компрессоров 305ВЛ-16/70. Обвязка компрессоров выполнена приме­ нительно к условиям их блочного монтажа.

Основное оборудование станции размещено в шести фургонах. В четырех фургонах устанавливаются ком­ прессоры 305ВП-16/70, в пятом— размещен насосный блок. В шестом фургоне предусмотрено помещение для обслуживающего персонала и помещение для производ­ ства мелкого профилактического ремонта оборудования.

Принципиальная схема станции показана на рис. 27 (см. вкладыш).

В зависимости от производственной необходимости количество компрессоров в станции может быть увели­ чено.

Фургоны устанавливаются в ряд боковыми стенками друг к другу на подготовленную площадку.

Установка компрессора и межступенчатой аппарату­ ры предусматривается на специальной раме, которая крепится к фундаменту.

Компрессор 305 ВП-16/70 представляет собой четы­ рехступенчатую машину с угловым расположением ци­ линдров. В компрессоре имеется один вертикальный и один горизонтальный ряд цилиндров.

Сж'атие воздуха происходит последовательно в четы­ рех ступенях одинарного действия с последующим охлаждением в холодильниках.

Рама компрессора представляет собой чугунную от­ ливку коробчатой формы и является основной деталью, на которой монтируют все остальные узлы машины. В верхнюю часть рамы вмонтирована батарея холодиль­ ника, 'охлаждающего воздух после сжатия в цилиндре первой ступени. К раме [крепится приводной электродви­ гатель.

Смазка к цилиндрам и сальникам подается многоплунжерным насосом (лубрикатором), приводимым в действие от -коленчатого вала компрессора.

Для смазки цилиндров и сальников компрессора при­ меняются компрессорное масло 12(М) и 19(Т) ГОСТ 1861-54. Для циркуляционной смазки механизма движе­ ния компрессора в раму заливается 95 л масла одной из следующих марок: индустри.альное-45 или индустри- альное-50 ГОСТ 1707-51; индустриальное селективной очисти ИС-45 или ИС-50 ГОСТ 8675-62.