Основы подъема газожидкостной смеси из забоя скважины.

⇐ ПредыдущаяСтр 22 из 41Следующая ⇒

Подъем нефти в стволе скважины может происходить либо за счет пластовой энергии Е_пл, либо за счет пластовой и искусственно вводимой в скважину с поверхности энергий Е_и. В стволе скважины энергия расходуется на преодоление силы тяжести гидростатического столба нефти с учетом противодавления на выкиде скважины (на устье) и сил сопротивлений, связанных с движением - путевого (гидравлическое трение), местного (расширение, сужение, изменение направления потока) и инерционного (ускорение движения). Эти силы вызывают соответствующие расходы энергии: Е_см, Е_тр, Е_м и Е_ин. Отсюда баланс энергии в работающей (подающей на поверхность нефть) скважине можно записать в виде

Е_{пл +}Е_и= Е_{см +} Е_{тр +} Е_м + Е_ин

В общем балансе расходы энергии на местные (Е_м) сопротивления очень малы, поэтому ими всегда пренебрегают.

Если скважина работает за счет только пластовой энергии, которой обладает нефтяной пласт (залежь), то такой способ эксплуатации называют фонтанным, а само явление - фонтанированием. Е_ипри фонтанном способе равно 0.

Если скважины не могут фонтанировать, то их переводят на механизированный способ эксплуатации: газлифтный или насосный, когда Е_пл> 0 и Е_и> 0. В этом случае за счет пластовой энергии нефть поднимается только на высоту, меньшую глубины скважины, то есть уровень жидкости в скважине не доходит до устья (выкида) скважины. Для поднятия жидкости до устья и подачи ее в выкидную линию (сборный трубопровод) требуется ввести в скважину искусственную энергию Е_и. При газлифтном способе в скважину вводят энергию сжатого газа Е_г, а при насосном - энергию, создаваемую насосом.

Добыча нефти и газа. Фонтанная эксплуатация скважин.

Все известные способы эксплуатации скважин подразделяются на следующие группы:

1) фонтанный, когда нефть извлекается из скважин самоизливом;

2) компрессорный (газлифтный) - с помощью энергии сжатого газа, вводимого

в скважину извне;

3) насосный - извлечение нефти с помощью насосов различных типов.

Выбор способа эксплуатации нефтяных скважин зависит от величины пластового давления и глубины залегания пласта. Статистика по используемым способам эксплуатации скважин в России показана в табл. 20

Таблица 24 Статистика по используемым способам эксплуатации скважин в России

Способ эксплуатации	Число скважин, %	Средний дебит, т/сут	Добыча, % от общей
нефти	жидкости	нефти	жидкости
Фонтанный	4, 0	31, 1	51, 9	19, 5	9, 3
Газлифтный	1, 1	35, 4	154, 7	11, 6	14, 6
УЭЦН	48, 9	28, 5	118, 4	52, 8	63, 0
ШСН	44, 1	3, 9	11, 0	16, 1	13, 1
Прочие	1, 9	-	-	-	-

Примечание: ШСН – штанговые скважинные насосы;
УЭЦН – установки центробежных электронасосов.

Фонтанный способ применяется, если пластовое давление велико. В этом случае нефть фонтанирует, поднимаясь на поверхность по насосно-компрессорным трубам за счет пластовой энергии. Условием фонтанирования является превышение пластового давления над гидростатическим давлением столба жидкости, заполняющей скважину.

Фонтанные скважины имеют наземное и подземное оборудование.

К наземному оборудованию относятся колонная головка, фонтанная арматура и манифольды (выкидные линии).

Колонная головка предназначается для обвязки устья скважины с целью герметизации межтрубных пространств, а также для подвески обсадных колонн и установки фонтанной арматуры. Колонные головки выпускаются на различные давления от 14, 0 до 70, 0 МПа. В отдельных случаях (на газовых скважинах) применяются колонные головки на давление до 150, 0 МПа.

Фонтанная арматура (рис.37) состоит из трубной головки и фонтанной елки. Трубная головка устанавливаетсят на колонную головку. Трубная головка предназначена для подвески насосно-компрессорных труб (НКТ) и герметизации кольцевого пространства между фонтанными трубами и эксплуатационной колонной, а также для проведения различных геолого-технических мероприятий. Обычно трубная головка представляет собой крестовину с двумя боковыми отводами и трубной подвеской. Фонтанная елка устанавливается на трубную головку. Фонтанная елка предназначена для регулирования отбора нефти и газа, направления их в выкидные линии, проведения ремонтных работ и исследований, а также для закрытия скважины при необходимости. Елка состоит из вертикального ствола и боковых отводов-выкидов. Фонтанная арматура рассчитана на рабочее давление 7, 14, 21, 35, 70 и 105 МПа, имеет диаметр проходного сечения ствола от 50 до 150 мм.

Рис.37 Арматура фонтанная крестовая для однорядного подъемника

1-манометр; 2-трехходовой кран; 3-буфер; 4, 9-задвижки; 5- крестовик елки; 6-переводная катушка; 7-переводная втулка; 8-крестовик трубной головки; 10-штуцеры; 11-фланец колонны; 12-буфер

Манифольд - это система труб и отводов и отводов с задвижками или кранами - служит для соединения фонтанной арматуры с трубопроводом, по которому продукция скважины поступает на групповую замерную установку (ГЗУ).

К подземному оборудованию относятся НКТ, т.е подъемник. В фонтанных скважинах применяют бесшовные, цельнотянутые НКТ диаметром от 48, 3 мм до 114, 3 мм, с толщиной стенок от 4 мм до 7 мм, длиной 5, 5 -10 м (в основном 7-8 м). Трубы изготавливаются из высоколегированных сталей на давление 1000 МПа.

Фонтанный способ эксплуатации распространен в Норвегии и в странах Ближнего и Среднего Востока. В нашей стране он использовался на ранних стадиях разработки месторождений нефти в Западной Сибири. Все газовые скважины эксплуатируются фонтанным способом.

⇐ Предыдущая 17 18 19 20 212223 24 25 26 Следующая ⇒