3.Эксплуатация нефтяных и газовых скважин

 

Все известные способы эксплуатации скважин подразделяются на следующие группы:

• Фонтанный — когда нефть извлекается из скважин самоизливом;

• газлифтный — с помощью энергии сжатого газа, вводимого в скважину извне;

• насосный — извлечение нефти с помощью насосов различных типов.

Выбор способа эксплуатации нефтяных скважин зависит от величины пластового давления и глубины залегания пласта.

 

3.1. Насосный способ эксплуатации скважин

 

При насосном способе эксплуатации подъем нефти из сква­жин на поверхность осуществляется штанговыми и бесштанговыми насосами (погружные электроцентробежные насосы, винтовые насосы и др).

 

3.2. Эксплуатация скважин штанговыми насосами

 

Штанговые скважинные насосы (ШСН) обеспечивают откачку из скважин углеводородной жидкости, обводненностью до 99 % , абсолютной вязкостью до 100 мПа·с, содержанием твердых механических примесей до 0.5 %, свободного газа на приеме до 25 %, объемным содержанием сероводорода до 0.1 %, минерализацией воды до 10 г/л и температурой до 130 ⁰С.

Две трети фонда (66 %) действующих скважин стран СНГ (примерно 16.3 % всего объема добычи нефти) эксплуатируются ШСНУ. Дебит скважин составляет от десятков килограммов в сутки до нескольких тонн. Насосы спускают на глубину от нескольких десятков метров до 3000 м., а в отдельных скважинах на 3200  3400 м. ШСНУ включает:

• Наземное оборудование: станок-качалка, оборудование устья.

• Подземное оборудование: насосно-компрессорные трубы (НКТ), насосные штанги (НШ), штанговый скважинный насос (ШСН) и различные защитные устройства, улучшающие работу установки в осложненных условиях. Отличительная особенность ШСНУ обстоит в том, что в скважине устанавливают плунжерный (поршневой) насос, который приводится в действие поверхностным приводом посредством колонны штанг.

3.3. Эксплуатация скважин погружными электроцентробежными насосами

 

На заключительной стадии эксплуатации вместе с нефтью из скважин поступает большое количество пластовой воды, применение штанговых насосов становится малоэффективным. Этих недостатков лишены установки погружных электронасосов УЭЦН.

Погружные центробежные электронасосы для откачки жидкости из скважины принципиально не отличаются от обычных центробежных насосов, используемых для перекачки жидкостей на поверхности земли. Однако малые радиальные размеры, обусловленные диаметром обсадных колонн, в которые спускаются центробежные насосы, практически неограниченные осевые размеры, необходимость преодоления высоких напоров и работа насоса в погруженном состоянии привели к созданию центробежных насосных агрегатов специфического конструктивного исполнения. Внешне они ничем не отличаются от трубы, но внутренняя полость такой трубы содержит большое число сложных деталей, требующих совершенной технологии изготовления.

Погружные центробежные электронасосы — это многоступенчатые центробежные насосы с числом ступеней в одном блоке до 120, приводимые во вращение погружным электродвигателем специальной конструкции). Электродвигатель питается с поверхности электроэнергией, подводимой по кабелю от повышающего автотрансформатора или трансформатора через станцию управления, в которой сосредоточена вся контрольно-измерительная аппаратура. Погружные центробежные электронасосы опускаются в скважину под расчетный динамический уровень обычно на 150 - 300 м. Жидкость подается по НКТ, к внешней стороне которых прикреплен специальными поясками электрокабель. В насосном агрегате между самим насосом и электродвигателем имеется промежуточное звено, называемое протектором или гидрозащитой.

Подземный и капитальный ремонт скважин

Текущий подземный ремонт - комплекс работ по ис­правлению или изменению режима работы внутрискважинного и устьевого оборудования, поддержания скважины в работоспособ­ном состоянии.

Подземный ремонт скважин в большинстве случаев носит характер планово-предупредительного ремонта.

При ремонтных работах скважины простаивают. Продолжительность простоев скважин в связи с ремонтными работами учитывается коэффициентом эксплуатации, т.е. отношением времени фактической работы скважин к их общему календарному времени за месяц, квартал, год. Коэффициент эксплуатации всегда меньше единицы и в среднем по нефте- и газодобывающим предприятием составляет 0,94 – 0,98.

Подземный ремонт скважины условно подразделяют на текущий и капитальные ремонты. При текущем подземном ремонте проводят следующие работы: смену насоса, ликвидацию обрыва или отвинчивания насосных штанг, смену НКТ или штанг, измеряют уровень погружения подъемных труб, очищают или заменяют песочный якорь, очищают скважины от песчаных пробок желонкой или промывкой, очищают скважины от отложений парафина, или солей и т.п. Эти работы выполняют бригады по подземному ремонту скважин.

Сокращение сроков подземного ремонта скважин, максимальное увеличение межремонтного периода работы скважин – главная задача работников, занимающихся ремонтом скважин.

Межремонтный период работы скважин – это продолжительность фактической эксплуатации скважины от ремонта до ремонта. Он определяется путем деления числа скважино-дней, отработанных в течение определенного периода, на число подземных ремонтов, проведенных за тот же период в данной скважине.

Капитальный ремонт скважины - комплекс работ по восстановлению

ее работоспособного состояния. К нему отно­сят ремонтно-изоляционные, ремонтно-исправительные, ловильные работы и работы по ликвидации скважин.

К ремонтно-изоляционным относятся работы по ликвидации прорыва в скважину посторонних вод, приток которых ликвидируют путем цементирования ствола скважины или введения в пласт реагентов, образующих при взаимодействии с пластовой водой водонепроницаемую зону.

К ремонтно-исправительным работам относят исправление смятий, сломов и трещин в колонках при помощи оправочных долот специальных оправок.

К ловильным работам относят работы по извлечению оборвавшихся труб и упавшего инструмента. Для ликвидации таких аварий применяют разнообразные ловильные инструменты: овершоты, колокола, труболовки, метчики, крючки, удочки, ерши, штопоры и т.п.

При достижении минимального предела суточного дебита, если невозможно его повысить, а скважину нельзя использовать в качестве нагнетательной, контрольной или возвращаемой на вышележащие горизонты, ее ликвидируют. Работы по ликвидации скважины сводятся к возможному извлечению обсадных труб, последующему цементированию ствола, заливки его промывочной жидкостью или засыпки глиной.