Эксплуатация скважин с помощью штанговых глубинно-насосных установок (ШГН). Наземное оборудование штанговых глубинно-насосных установок.

Оборудование ШСНУ

1 – фильтр; 2 – скважинный насос; 3 – насосно-компрессорные трубы; 4 – насосные штанги;

5 – тройник; 6 – устьевой сальник; 7 – сальниковый шток; 8 – стойка СК; 9 – траверсы канатной подвески; 10 – головка балансира; 11 – фундамент; 12 – канатная подвеска; 13 – балансир; 14 – шатун; 15 – кривошип; 16 – редуктор; 17 – ведомый шкив; 18 – клиноременная передача; 19 – электродвигатель; 20 – противовес; 21 – рама; 22 – ручной тормоз; 23 – салазки электродвигателя.

Штанговая насосная установка- комплекс оборудования для механизированной добычи жидкости через скважины с помощью штангового насоса, приводимого в действие СТАНКОМ-КАЧАЛКОЙ. Штанговый насос (рис.5) опускается в скважину ниже уровня жидкости и состоит из

· цилиндра,

· плунжера, соединенного со штангой,

· клапанов всасывающих и нагнетательных

· Цилиндр невставного штангового насоса опускается на колонне насосно-компрессорных труб, а плунжер - на колонне штанг внутри насосно-компрессорных труб;

· цилиндр вставного штангового насоса опускается вместе с плунжером на штангах и закрепляется на замковой опоре, установленной на конце насосно-компрессорных труб или на пакере;

· штанговый насос большого диаметра опускается целиком на колонне насосно-компрессорных труб и соединяется с колонной штанг через сцепное устройство.

Существует также:

· штанговые насосы с подвижным цилиндром и неподвижным плунжером,

· с двумя ступенями сжатия (для откачки сильно газированных нефтей), с двумя цилиндрами и плунжерами (для одновременной откачки из двух горизонтов),

· с камерой разрежения (для высоковязких нефтей) и др.

Штанги (металлические стержни с резьбовыми головками) соединяются в колонну с помощью муфт. Длина штанги 8-10 м, диаметр 12, 7 -28, 6 мм. Используются также полые неметаллические (стеклопластик) штанги или непрерывные колонны штанг, наматываемые при подъеме на барабан. Длина колонны до 2500м. При длине свыше 1000м колонна штанг делается ступенчатой, с увеличивающимся кверху диаметром для уменьшения массы и достижения равнопрочности.

Станок-качалка преобразует вращение вала двигателя в возвратно-поступательное движение, передаваемое колонне штанг через гибкую (канатную, цепную) подвеску и полированный шток. Применяются в основном

· механические редукторно-кривошипные,

· балансирные (одно- и двухплечевые) и

· безбалансирные, а также

· башенные и

· гидравлич.еские станки-качалки.

Максимальная длина хода точки подвеса штанг 1-6 м (башенные до 12 м), максимальная нагрузка 1-20 тс, частота ходов в минуту от 5 до 15. Используют электрические, реже газовые двигатели ( на нефтяном газе от скважины) мощностью до 100 кВт.

Станция управления ШГН обеспечивает пуск, установку, защиту от перегрузок, а также периодическую работу.

Дополнительное оборудование ШГН.:

· якорь для предотвращения перемещений нижнего конца насосно-компрессорных труб;

· хвостовик - колонна насосно-компрессорных труб малого диаметра (25-40 ниже насоса для выноса воды;

· газовые и песочные якори для защиты насоса от попадания свободного газа и абразивных механических примесей;

· штанговые протекторы (полимерные или с катками) для уменьшения износа труб и штанговых муфт в наклонных скважинах;

· скребки на штангах для удаления парафиновых отложений с насосно-компрессорных труб:

· динамограф, показывающий зависимость нагрузки от перемещения точки подвеса штанг, для технической диагностики узлов ШГН.

Продукция скважины (нефть, вода) подается на поверхность по насосно-компрессорным трубам, обсадной колонне, либо по полым штангам. Производительность при постоянной откачке до 300 м³/сут.

Оборудование устья скважины

Фонтанная арматура служит для

· герметизации устья скважины,

· направления движения газожидкостной смеси в выкидную линию,

· регулирования и контроля режима работы скважины созданием противодавления на забое.

Фонтанную арматуру собирают из различных фланцевых тройников, крестовиков и запорных устройств (задвижек или кранов), которые соединяют между собой с помощью шпилек. Герметизируют соединения металлическим кольцом с овальным поперечным сечением, которое вставляют в канавки на фланцах и затем стягивают шпильками.

Фонтанная арматура состоит из

· трубной головки и

· фонтанной елки.

Трубную головку устанавливают на колонную головку. Она предназначена для подвески фонтанных труб и герметизации кольцевого пространства между фонтанными трубами и эксплуатационной колонной, а также для проведения различных технологических процессов, связанных с освоением и промывкой скважины, удалением отложений парафина из фонтанных труб, песка с забоя и т.д.

Трубная головка состоит из

· крестовины,

· тройника и

· переводной катушки.

Тройник устанавливают при оборудовании скважин двухрядным лифтом. При этом первый ряд труб крепится к переводной катушке с помощью переводной втулки, а второй ряд труб - с помощью переводной втулки. При оборудовании скважин только одним рядом фонтанных труб тройник на арматуре не устанавливают.

На крестовике и тройнике трубной головки ставят запорные задвижки, которые служат для соединения технологического оборудования межтрубным или кольцевым пространством, а также для их герметизации.

Фонтанная елка устанавливается на трубную обвязку. Она предназначена для направления продукции скважин в выкидные линии, регулирования отбора жидкости и газа, проведения различных исследовательских и ремонтных работ, а также при необходимости для закрытия скважины.

Фонтанная елка состоит из

· тройников,

· центральной задвижки,

· буферной задвижки,

· задвижек на выкидных линиях для перевода работы скважины на одну из них.

Буферная задвижка служит для перекрытия и установки лубрикатора, который применяется для спуска в скважину скребков, различных скважинных измерительных приборов под давлением, не останавливая работу фонтанной скважины. При эксплуатации скважины на буферную задвижку устанавливают буферную заглушку с манометром.

Все задвижки фонтанной елки, кроме задвижек на одной из выкидных линий, при работе скважины должны быть открыты. Центральную задвижку закрывают лишь в аварийных случаях, направляя жидкость через межтрубное пространство в выкидные линии трубной головки.

Фонтанную арматуру различают между собой по прочностным и конструктивным признакам: по рабочему или пробному давлению, размерам проходного сечения ствола, конструкции фонтанной елки и числу спускаемых в скважину рядов фонтанных труб, виду запорных устройств.

СИСТЕМА СБОРА и ПОДГОТОВКИ НЕФТИ и ГАЗА

Продукция нефтяных и газовых скважин – смесь

· нефти,

· газа,

· минерализованной воды,

· механических смесей (горных пород, затвердевшего цемента)

должна быть собрана из рассредоточенных на большой территории скважин и обработана как сырье для получения товарной продукции-

– товарной нефти,

– нефтяного газа,

– пластовой и сточной воды, которую можно было бы снова возвращать в пласт.

Сбор и подготовка нефти составляют единую систему процессов и представляют сложный комплекс

· трубопроводов,

· блочного автоматизированного оборудования и

· аппаратов, технологически связанных между собой.

Она должна обеспечить:

S Предотвращение потерь нефтяного газа и легких фракций нефти от испарения на всем пути движения и с самого начала разработки

S Отсутствие загрязнения окружающей среды, вызываемого разливами нефти и воды

S Надежность работы каждого звена и системы в целом

S Высокие технико-экономические показатели работы

Сбор нефти и газа на промыслах – это процесс транспортирования по трубопроводам нефти, воды и газа до центрального пункта сбора. Они транспортируются под действием напора, обусловленного

– давлением на устье скважин,

– давлением, создаваемого насосами (при необходимости).

Нефтепроводы по которым осуществляется сбор нефти от скважин называются сборные коллекторы, давление в коллекторе называется линейным давлением.

Выбор схемы внутрипромыслового сбора продукции скважин в зависимости от

природно-климатических условий,

– систем разработки месторождений,

– физико-химических свойств пластовых жидкостей,

– способов и объемов добычи нефти, газа и воды.

Это дает возможность

– замера дебитов каждой скважины;

– транспорта продукции скважин под давлением, имеющемся на устье скважин, на максимально возможное расстояние;

– максимальную герметизацию системы в целях исключения потерь газа и легких фракций нефти.

– возможность смешения нефтей различных горизонтов;

– необходимость подогрева продукции скважин в случае добычи высоковязких и высокопарафинистых нефтей.

На нефтяных месторождениях в основном применяются однотрубные системы сбора, при которых продукция скважин по выкидным линиям поступает на групповую замерную установку (ГЗУ), где проводится измерение дебитов(производительность) отдельных скважин, затем по трубопроводу нефть в газонасыщенном состоянии (без отделения нефти) направляется на ЦПС.

Помимо однотрубных систем сбора применяются и двухтрубные, когда после ГЗУ нефть поступает на дожимную насосную станцию (ДНС), где осуществляется первая ступень сепарации нефти (отделение основного количества газа от нефти). После ДНС нефть насосами откачивается на ЦПС, а газ по отдельному газопроводу за счет давления в сепараторе ДНС (обычно 0, 6-0, 8 Мпа) направляется также на ЦПС, где производится его подготовка к дальнейшему транспорту. Двухтрубные системы сбора продукции скважин применяются на больших по площади месторождениях нефти, когда давление скважин недостаточно для транспортировки продукции скважин до ЦПС.

На некоторых месторождениях осуществляется раздельный сбор продукции безводных и обводненных скважин. В этом случае продукция безводных скважин, не смешиваясь с продукцией обводненных скважин, поступает на ЦПС. Также раздельно собирают продукцию скважин, если нежелательно смешение нефтей разных горизонтов, например не содержащих и содержащих сероводород. Продукция обводненных скважин и продукция, которую нежелательно смешивать, по отдельным выкидным линиям и нефтегазосборным коллекторам транспортируется до ЦПС.

⇐ Предыдущая 1 2 34