Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений 7

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
12.10.2024
Размер:
1.11 Mб
Скачать

28

Рис. 8. Гидравлическая характеристика ПЭЦН

Гидравлическая характеристика погружного электроцентробежного насоса (ПЭЦН) «мягкая», дается заводом – изготовителем при работе насоса на воде плотностью ρ =1000 кг/м3 (количество ступеней - 100) и представляет собой зависимости (см. рис. 8): напора Н от подачи Q (Н=f(Q)); коэффициента полезного действия КПД - η от Q (η = f(Q));

мощности N от Q (на рис. не показано). При закрытой задвижке и подаче Q = 0, насос развивает максимальный напор

Hmax (кривая 1). В этом случае КПД равен нулю. Если насос работает без подъема жидкости (Н = 0, η = 0), подача его максимальна (Qmax).

Консорциум « Н е д р а »

29

Наиболее целесообразная область работы насоса - зона максимального КПД (кривая 2). Значение η max достигает

0,5 0,6. Режим эксплуатации насоса, когда напор Нопт и подачи Qопт соответствуют точке с максимальным КПД,

называют оптимальным (точка М).

Под режимом эксплуатации насоса понимается пересечение гидравлической характеристики насоса (кривая 1) с

его «внешней сетью», в данном случае гидродинамической характеристикой скважины (кривая 3).

Под гидродинамической характеристикой скважины понимается совокупная характеристика работы пласта и

подъемника, которая выражается графической зависимостью напора (давления) в функции дебита (подачи) (H = f (Q)).

Задача рационального выбора компоновки УЭЦН сводится к подбору такого режима насоса, когда пересечение

кривых 1 и 3 будет находиться в «рабочей зоне», которая лежит на кривой 1, где

 

M

(0,8 0,85 )

m ax . Регулирование

 

 

 

режима возможно как изменением характеристики насоса (изменением числа оборотов, изменением числа ступеней и др.), так и изменением характеристики «внешней сети» (изменением диаметра НКТ, применением штуцеров и др.).

Погружной насос, электродвигатель, гидрозащита соединяются между собой фланцами и шпильками. Валы насоса двигателя и гидрозащита имеют на концах шлицы и соединяются между собой шлицевыми муфтами.

Гидрозащита предназначена для защиты ПЭД от проникновения в его полость пластовой жидкости и смазки сальника насоса и состоит из протектора и компенсатора.

Кабель с поверхности до погружного агрегата подводят питающий, полиэтиленовый бронированный (эластичная стальная оцинкованная лента) круглый кабель (типа КГБК), а в пределах погружного агрегата – плоский типа (КПБП).

Станция управления обеспечивает включение и отключение установки, самозапуск после появления исчезнувшего напряжения и аварийное отключение (перегрузки, короткое замыкание, колебания давления, отсутствие притока и др.).

Консорциум « Н е д р а »

30

Станции управления (ШГС-5804 для двигателей с мощностью IV до 100 кВт, КУПНА-79 для двигателей с N

больше 100 кВт). Они имеют ручное и автоматическое управление, дистанционное управление с диспетчерского пункта,

работают по программе.

Имеется отсекатель манифольдного типа РОМ-1, который перекрывает выкидную линию при повышении или резком снижении давления (вследствие прорыва трубопровода).

Трансформаторы регулируют напряжение питания с учетом потерь в кабеле (25 125 В на 1000 м).

Погружные винтовые и гидропоршневые насосы. Это новые виды погружных насосов.

Винтовой насос – это тоже погружной насос с приводом от электродвигателя, но жидкость в насосе перемещается за счет вращения ротора-винта. Особенно эффективны насосы этого типа при извлечении из скважин нефтей с повышенной вязкостью.

Применяются насосы с приводом на устье скважин, производительность которых до 185 м3/сут; напор до 1830 м.

Гидропоршневой насос – это погружной насос, приводимый в действие потоком жидкости, подаваемой в скважину с поверхности насосной установкой. При этом в скважину опускают два ряда концентрических труб диаметром 63 и 102 мм. Насос опускают в скважину внутрь трубы диаметром 63 мм и давлением жидкости прижимают к посадочному седлу, находящемуся в конце этой трубы. Поступающая с поверхности жидкость приводит в движение поршень двигателя, а вместе с ним и поршень насоса. Поршень насоса откачивает жидкость из скважины и вместе с рабочей жидкостью подает ее по межтрубному пространству на поверхность.

Консорциум « Н е д р а »

31

Задание №2. Обоснование выделенных объектов разработки

Таблица 1.

Геолого-физическая характеристика продуктивных пластов месторождения 6

Параметры

 

 

Пласты

 

 

1

2

3

4

5

 

Cредняя глубина залегания,

2102

2117

2758

2741

2771

м

 

 

 

 

 

Тип залежи

пл.свод.

пл.свод.

пл.св.лит.эк.

пл.св.лит.эк.

пл.св.лит.эк.

Тип коллектора

терриг.

терриг.

терриген.

терриген.

терриген.

Пористость, %

18

21

16

12

15

Средняя

 

 

 

 

 

нефтенасыщенность, доли

0,85

0,89

0,9

0,85

0,83

ед.

 

 

 

 

 

Проницаемость, мкм2

0,109

0,17

0,072

0,072

0,072

Коэффициент

0,424

0,38

0,543

0,323

0,446

песчанистости, доли ед.

 

 

 

 

 

Коэффициент

1,5

3

1,86

3

2

расчлененности, доли. ед.

 

 

 

 

 

Начальная пластовая

48

48

65

67

64

температура, °C

 

 

 

 

 

Начальное пластовое

23,6

23,6

29,5

28,8

29,5

давление, МПа

 

 

 

 

 

Вязкость нефти в

10,8

10,8

0,62

1,59

0,54

пластовых условиях, мПа·с

 

 

 

 

 

Плотность нефти в

0,8879

0,8879

0,8013

0,841

0,806

поверхн. условиях, т/м3

 

 

 

 

 

Абсолютная отметка ВНК,

-1875

-1892

-2658

-2641

-2567

м

 

 

 

 

 

Объемный коэффициент

1,057

1,057

1,367

1,211

1,301

нефти, доли ед.

 

 

 

 

 

Консорциум « Н е д р а »

32

Содержание серы в нефти,

2,53

2,53

0,7

1,3

0,51

%

 

 

 

 

 

Содержание парафина в

6,67

6,67

5,5

6,26

4,5

нефти, %

 

 

 

 

 

Давление насыщения

4,6

4,6

10,6

10,8

10,96

нефти газом, МПа

 

 

 

 

 

Газовый фактор, м3

18,2

18,2

143,7

78,2

133,8

Вязкость воды в пластовых

1,06

1,06

0,9

0,9

1,02

условиях, мПа×с

 

 

 

 

 

Начальные геологические

0,54

1,299

1,516

0,597

0,672

запасы нефти,

 

 

 

 

 

Начальные извлекаемые

0,124

0,58

0,61

0,229

0,3

запасы нефти,

 

 

 

 

 

Объекты 1, 2 схожи по глубине, типу коллектора, типу залежи, пористости, проницаемости, нефтенасыщенности,

пластовой температуре и пластовому давлению, а также в них содержатся идентичные по составу нефти. Поэтому объект 1 целесообразно разрабатывать совместно с объектом 2.

Объекты 3, 4, 5 схожи по глубине, типу коллектора, типу залежи, пористости, проницаемости, нефтенасыщенности,

пластовой температуре и пластовому давлению, но нефть объекта 4 отличается от объектов 3, 5. Поэтому рекомендуется разрабатывать объекты 3, 5 совместно (объект 5 может быть сопутствующим к объекту 3), а объект 4 – отдельно.

Консорциум « Н е д р а »

33

Рис. 2. Схематическое изображение залежей.

Консорциум « Н е д р а »

34

Ответ на теоретические вопросы к заданию №2.

1.Дайте определение объекта разработки и залежи, в чем их принципиальное отличие?

Под залежами понимаются единичные естественные локальные скопления углеводородов в одном и/или нескольких пластах-коллекторах (горных породах, способных содержать и пропускать жидкую фазу при создании депрессии в области фильтрации) представляющих собой единое гидродинамическое тело, т.е. сообщающихся друг с другом, а также ограниченных по кровле и подошве плотными глинистыми непроницаемыми породами-покрышками.

Объект разработки — в отличии от залежи, это искусственно выделенное (то есть человеком, а не природой) в

пределах разрабатываемого месторождения геологическое образование (пласт, массив, совокупность пластов),

содержащее промышленные запасы углеводородов, извлечение которых из недр осуществляется при помощи определенной группы скважин, то есть объект разрабатывается «своей сеткой скважин».

2.Какие бывают виды объектов разработки, охарактеризуйте их?

В объект разработки может быть включен один, несколько или все пласты месторождения. Объекты разработки подразделяют на самостоятельные, т. е. разрабатываемые в данное время и возвратные, которые будут разрабатываться скважинами, эксплуатирующими в этот период другой объект.

3.Какие факторы влияют на выделение объектов разработки?

При обосновании объектов разработки в первую очередь учитываются следующие факторы:

Геолого-физические характеристика коллекторов – глубина залегания продуктивных отложений, общая и эффективная нефтенасыщенная толщина, проницаемость, неоднородность коллекторов и др.

Консорциум « Н е д р а »

Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»

Консорциум « Н е д р а »

35

Физико-химические свойства нефти, газа и воды – вязкость, плотность, различное содержание парафина,

сероводорода в нефти, химическая совместимость пластовых вод.

Нецелесообразно объединять пласты с различным фазовым состоянием углеводородов и режимами пластовой энергии.

Условия разработки нефтяных месторождений. Чем больше пластов и пропластков включено в один объект, тем технически и технологически труднее осуществлять контроль за перемещением разделов нефти. Ухудшение условий управления разработкой месторождения ведет к уменьшению нефтеотдачи пласта.

Нецелесообразно объединять пласты с различной техникой и технологией эксплуатации скважин.

4.Объясните влияние глубины залегания продуктивных отложений на выделение объектов?

Объединение двух пластов с различными глубинами, то есть с различными давлениями, приведут к отсутствию притока из пласта с меньшим давлением. Также могут возникнуть сложности с подбором и с работой насосного оборудования. Если существует необходимость, то более целесообразно применять одновременно-раздельную эксплуатацию (ОРЭ).

5. Объясните, как влияет величина извлекаемых запасов месторождения на выделение объектов и

последовательность их ввода в разработку?

Выделяются самостоятельные залежи, то есть те которые будут разрабатываться собственной сеткой скважин, и

возвратные. К возвратным относятся, как правило, невыдержанные, сильно прерывистые по площади линзовидные залежи с небольшими извлекаемыми запасами (менее 1 млн тонн), разрабатываемые транзитными скважинами,

пробуренными на другие горизонты и переведенными на возвратный объекты после выработки запасов из основных

Консорциум « Н е д р а »

36

объектов. Часто возвратными объектами являются пласты, разработка которых самостоятельной сеткой скважин является нерентабельной и их нельзя объединить в один объект разработки с другими залежами месторождения.

Задание №3. Определение стадий разработки пласта.

Таблица 2.

 

 

 

 

 

Дебит жидкости, т/сутки

Обводненность весовая, %

Темп отбора от НИЗ, %

 

 

Число нагнетательных скважин

3

сутки

 

Числодобывающих скважин

Нефть, тыс.т

Жидкость,тыст.

Дебит нефтисут, т/

Степеньвыработки НИЗ, %

Нефтеотдача%,

Закачка водытыс, м.

/

 

3

Год

Приемистость, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

31

31

87,7

87,7

0,0

0,1

0,1

0,0

0

0

0

2

2

82

82

117,8

117,8

0,0

0,2

0,3

0,1

0

0

0

3

4

144

145

102,7

103,3

0,6

0,4

0,7

0,3

0

0

0

4

4

126

128

90,1

91,4

1,4

0,3

1,0

0,5

0

0

0

5

4

114

116

81,2

82,7

1,7

0,3

1,3

0,6

0

0

0

6

4

104

106

74,1

75,7

2,2

0,3

1,6

0,8

0

0

0

7

4

99

102

70,4

73,2

3,7

0,3

1,9

0,9

0

0

0

8

4

93

99

66,5

70,5

5,7

0,2

2,1

1,0

0

0

0

9

4

108

112

77,2

80,2

3,7

0,3

2,4

1,2

0

0

0

10

4

126

129

90,0

92,1

2,3

0,3

2,7

1,3

0

0

0

11

5

124

133

70,9

75,7

6,4

0,3

3,1

1,5

0

0

0

12

7

170

183

69,3

74,8

7,4

0,5

3,5

1,7

3

197,2

434

13

41

622

662

43,3

46,1

6,0

1,7

5,2

2,5

5

750,4

480

14

100

1329

1377

38,0

39,4

3,5

3,6

8,8

4,2

11

1358,6

419

15

121

1858

2047

43,9

48,3

9,2

5,0

13,7

6,6

20

2309,0

370

Консорциум « Н е д р а »

Соседние файлы в предмете Добыча нефти и газа