Лопухов А.Н. Справочник инженера по добычи нефти Том 1
Подождите немного. Документ загружается.
Справочник инженера по добыче нефти
А.Н. Лопухов 2008год
130
Рисунок 3.6 -
Схема обвязки устья скважины при
компрессировании
1 - эксплуатационный пласт; 2 - пусковые муфты; 3 – колонна НКТ; 4 – затрубная
задвижка; 5 – центральная задвижка; 6 – буферная задвижка; 7 – лубрикаторная
задвижка; 8 – вентиль с манометром; 9 – обратный клапан; 10 – выкид на блок-
долива; 11 – подача воздуха с компрессора.
Способ 3
В ствол скважины вместо воздуха закачивается смесь газа с
жидкостью (обычно вода или нефть). Плотность такой газожидкостной
смеси зависит от соотношения расходов закачиваемых газа и жидкости.
Это позволяет регулировать параметры процесса освоения. Поскольку
плотность газожидкостной смеси больше плотности чистого газа, то это
позволяет осваивать более глубокие скважины компрессорами,
создающими меньшее давление. Схема обвязки устья скважины
представлена на рисунке 3.6, схема расстановки техники на кусту
представлена на рисунке 3.8.
Справочник инженера по добыче нефти
А.Н. Лопухов 2008год
131
При освоении первым способом используется передвижной
компрессор и ёмкость для отобранной жидкости. При освоение вторым и
третьим способом дополнительно используется насосный агрегат,
создающий, по меньшей мере, такое же давление, как и компрессор,
смеситель для диспергирования газа в нагнетаемой жидкости и бочки
АЦН.
Рисунок 3.7 - Схема расположения техники на кусту при
освоении компрессором.
Не менее 25м.
Агрегат для подземного
ремонта скважин
УПК-80 на базе КрАЗ-257
Бытовые помещения
бригады ТКРС
Склад-инструменталка
Приёмные
мостки
АГЗУ "Спутник"
Трансформаторная
подстанция
Коллектор для сброса
скважинной жидкости
Коллектор для подачи
воздуха в скважину
Скважины
Направление ветра
Блок долива
Не менее 25м.
Не менее 20м.
Типовая схема расположения техники на кусту
Справочник инженера по добыче нефти
А.Н. Лопухов 2008год
132
Рисунок 3.8 Типовая схема расположения техники на кусту при
компрессировании скважины с использованием агрегата
Не менее 20м.
Не менее 25м.
Агрегат для подземного
ремонта скважин
УПК-80 на базе КрАЗ-257
Бытовые помещения
бригады ТКРС
Склад-инструменталка
Приёмные
мостки
АГЗУ "Спутник"
Трансформаторная
подстанция
Коллектор для сброса
скважинной жидкости
Коллектор для подачи
воздуха в скважину
Скважины
Направление ветра
Блок долива
Не менее 25м.
4
Автоцистерна
промысловая
АЦН
Агрегат ЦА-320
Типовая схема расположения техники на кусту
Справочник инженера по добыче нефти
А.Н. Лопухов 2008год
133
В некоторых районах возникает необходимость освоения скважин
глубиной 4500 - 5500м, а увеличение глубины также ограничивает
использование компрессорного способа.
Чтобы оттеснить уровень жидкости до башмака НКТ, особенно при
больших глубинах, нужны компрессоры, развивающие давление в
несколько десятков мегапаскалей. Это осложняет освоение. Поэтому в
колонне труб на заранее определенной глубине делают так называемое
пусковое отверстие (пусковые муфты или пусковой клапан).
Опускающийся в межтрубном пространстве уровень жидкости обнажает
это отверстие, нагнетаемый газ поступает через него в НКТ и разгазирует
столб жидкости выше отверстия
Для более полного использования пластовой энергии, выноса
жидкости с забоя и возможных промывок скважин башмак НКТ опускают
до верхних перфорационных отверстий.
При освоении скважин компрессорным способом воздух, жидкость
или газожидкостная смесь подается в скважину, как по колонне НКТ, так
и в затрубное пространство.
Необходимый объем жидкости, отобранной данным способом
должен составлять не менее 1,5объемов скважины.
По окончанию компрессирования, если скважина не работает на
излив (фонтанирует) остаточный воздух со скважины стравливается и
скважина закрывается на приток.
3.4 Вызов притока азотной газифицированной установкой
Для предотвращения взрывов вместо воздуха в качестве
газообразного агента для освоения скважин успешно используют азот.
Его можно транспортировать и прокачивать в жидком виде, а
газифицировать в специальном испарителе.
Азот имеет ряд преимуществ: взрывобезопасен, нетоксичен, плохо
растворяется в воде и нефти. Так, при давлении 20МПа и температуре
25ºС растворимость азота в воде составляет всего 2,3м
3
/м
3
. С повышением
температуры растворимость азота в воде несколько снижается.
Критическая температура азота 147ºС и давления 3,35МПа. По этой
причине в обычных условиях скважины азот находится в газообразном
состоянии.
Технология освоения, очень похожа на освоение скважины
компрессором, единственное отличие в том, что в место воздуха в
скважину закачивают азот. В отдельных случаях, используют также
агрегат с водой или нефтью.
Справочник инженера по добыче нефти
А.Н. Лопухов 2008год
134
Технология проведения работ рисунок 3.9.
Азот закачивают в смеситель, туда же поступает и жидкость
(нефть, вода). В смесителе они смешиваются, и образуется аэрированная
жидкость, плотность, которой меньше плотности скважинной жидкости.
Рисунок 3.9 – Технологическая схема освоения скважины
азотной установкой АГУ-8К.
1 – бойлер; 2 – азотная установка; 3 – насосный агрегат; 4 – автоцистерна; 5 –
емкость для отобранной жидкости (блок долива); 6 – штуцер; 7 – задвижка; 8 –
соединительные трубопроводы, отводы и т.д; 9 – колонна НКТ с воронкой и
пусковыми муфтами; 10 – эксплуатационная колонна; 11 – эксплуатационный
пласт; 12 – обратный клапан; 13 – смеситель; 14 – устьевой манометр.
Под давлением жидкость поступает в скважину через колонну
НКТ.
По колонне НКТ жидкость попадает на забой скважины, где за счет
разности плотностей устремляется по затрубному пространству на
поверхность, выталкивая за собой раствор, находящийся в затрубном
пространстве скважины, (принцип газлифта). Жидкость из затрубного
пространства уходит на блок долива. Минимальный объем, отобранной
таким образом жидкости на практике составляет полтора объема
скважины. В процессе освоения отбирается пробы жидкости на процент
воды.
Справочник инженера по добыче нефти
А.Н. Лопухов 2008год
135
Азот может подаваться как в колонну НКТ, так и в затрубное
пространство, соответственно выброс жидкости может происходить через
затрубное пространство и через НКТ.
Азотная газифицированная установка АГУ 8К 120 представлена в
главе нефтепромысловое оборудование.
3.5 Освоение скважин струйными насосами
Для описания технологии освоения скважин с помощью струйного
аппарата, необходимо описать принцип действия насоса.
Струйными аппаратами (эжекторами) называются аппараты, в
которых происходит смешение и обмен энергии двух потоков разных
давлений с образованием смешанного потока.
Среда, находящаяся перед аппаратом при более высоком давлении,
называется рабочей средой. Рабочим потоком называется поток рабочей
среды. Рабочий поток выходит из сопла в приемную камеру струйного
аппарата и увлекает среду, имеющую перед аппаратом более низкое
давление и называемую инжектируемой (пассивной). Как правило, в
струйных аппаратах происходит сначала преобразование потенциальной
энергии рабочего потока в кинетическую. Кинетическая энергия рабочего
потока частично передается инжектируемому потоку. При протекании по
струйному аппарату происходит выравнивание скоростей смешиваемых
потоков и обратное преобразование кинетической энергии смешанного
потока в потенциальную.
Принципиальная схема струйного аппарата представлена на
рисунке 3.10 Основные элементы аппарата: рабочее (активное) сопло 1,
приемная камера 2, камера смешения 3, диффузор 4.
Рабочее сопло служит для преобразования потенциальной энергии
давления в кинетическую энергию рабочего потока и создания
определенной завихренности в струе. Приемная камера служит для
подвода инжектируемого потока к струе рабочей среды. Потоки рабочей и
инжектируемой сред поступают в камеру смешения, где происходит
выравнивание скоростей, сопровождающееся, как правило, повышением
давления. Из камеры смешения поток поступает в диффузор, где
происходит дальнейший рост давления. Давление смешанного потока на
выходе из диффузора выше давления смешанного потока, поступающего
в приемную камеру.
Для работы струйного аппарата необходим насос, нагнетающий
жидкость под давлением в сопло струйного аппарата.
При этом струйный аппарат и насос, работающие совместно, будут
образовывать насосно-эжекторную систему.
Справочник инженера по добыче нефти
А.Н. Лопухов 2008год
136
Рисунок 3.10 – Схема струйного аппарата;
1 – сопло; 2 – приемная камера; 3 – камера смешения; 4 – диффузор.
Технология вызова притока в скважине
Под давлением создаваемым агрегатом ЦА – 320 жидкость через
трубки подается в сопло струйного аппарата. Рабочий поток выходит из
сопла в приемную камеру струйного аппарата и увлекает среду, имеющую
перед аппаратом более низкое давление. Жидкость по трубкам
поднимается на поверхность и собирается в емкости блока долива. При
достижении плотности отобранной жидкости, равной плотности жидкости
ожидаемой со скважины, эту жидкость можно использовать как рабочий
агент. Излишки жидкости вывозятся бойлерами. Объем отобранной
жидкости вычисляется как разность между объемом отобранной и
закаченной жидкости.
Струйный насос может быть спущен как на 1,5дюймовой НКТ в 2,5
и 3,0 дюймовою НКТ (двухрядный лифт), так и в эксплуатационную
колонну (однорядный лифт) с пакером.
Необходимый объем отобранной жидкости не менее 1,5 объема
скважины.
Рабочей жидкостью данного процесса может быть нефть, вода,
аэрированная жидкость. Жидкость может быть аэрирована как азотом, так
и воздухом. В процессе работ отбирается проба скважинной жидкости.
Технологии освоения скважин струйными насосами
Технология №1
Освоение скважин с использованием струйного насоса совместно с
пакерами ПМС
Струйные насосы типа СН позволяют проводить освоение скважин
исходя из сложившихся обстоятельств и условий как прямой, так и
обратной промывками при одном ее спуске, одном технологическом
процессе без глушения скважины, подъема НКТ и замены струйного
насоса. Отличаются от всех ранее предлагаемых различными фирмами
Справочник инженера по добыче нефти
А.Н. Лопухов 2008год
137
изделий, как конструктивно, так и по своим техническим параметрам.
Струйный насос, с вымываемой вставкой, предназначен для освоения и
интенсификации притока, продолжительной добычи нефти в
осложненных скважинных условиях - пескопроявлением, высоким
газовым фактором, обводненностью, температурой, с ухудшенными
фильтрационными свойствами коллектора, в скважинах наклонно-
направленных и искривленных.
Конструкция устройства и технология позволяет:
осваивать скважины с низким пластовым давлением;
очищать призабойную зону пласта от незакрепившегося пропанта
после ГРП, удалять гель, увеличить межремонтный период ЭЦН;
производить снижение забойного давления, создавать депрессию
на пласт, без применения компрессорных установок;
производить спуск в скважину автономных глубинных
манометров с целью оценки величины создаваемой во время работы
депрессии и характера притока из пласта;
производить запись кривой восстановления давления в
подпакерной зоне;
создавать депрессию с подачей рабочей жидкости, как в трубное,
так и в межтрубное пространство;
производить закачку ПАВ, кислот в пласт под давлением;
производить все вышеперечисленные операции, включая замену
изношенных частей насоса, без подъема колонны труб НКТ.
Принцип работы насоса заключается в создании необходимой
депрессии на пласт за счет непосредственной передачи гидравлической
энергии рабочей жидкостью подсасываемому (инжектируемому) потоку
пластового агента за счет принципа инжекции. В качестве рабочей
жидкости может быть частично отсепарированная в нефтегазосепараторе
добываемая пластовая жидкость или техническая вода. Источником
гидравлической энергии являются центробежные, плунжерные или
поршневые насосы с необходимыми напорами и производительностями,
расположенными на поверхности. На рисунке показана схема установки и
обвязки оборудования при освоении скважин струйным насосом СН-3М.
По результатам промышленных испытаний управляемого депрессионно-
репрессионного воздействия на деформируемые коллекторы сложно
построенных залежей построены гистограммы на которых отображено
соотношение дебитов до, и после освоения и интенсификации притока
скважин струйными насосами.
Справочник инженера по добыче нефти
А.Н. Лопухов 2008год
138
Рисунок 3.11 - Схема установки и обвязки оборудования при
освоении скважин СН-3М
Справочник инженера по добыче нефти
А.Н. Лопухов 2008год
139
Технология №2
Освоение скважин и интенсификация притока пласта после ГРП с
использованием струйного насоса СН-3М
ООО "Югсон - Сервис" разработала и внедряет технологию для
освоения скважин и интенсификации притока после гидроразрыва пласта.
Технология позволяет после ГРП производить удаление геля и
закрепление пропанта в пласте, запись КВД для последующего выбора
режима эксплуатации.
На рисунке приведена схема установки струйного насоса и обвязки
оборудования при освоении скважин.
Рисунок 3.12 - Схема установки струйного насоса и обвязки
оборудования при освоении скважин.