Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Деятельность территориально-производственного предприятия «Когалымнефтегаз»

ОтчётПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Двигатель является первичным двигателем, вращающим насос. Электрические двигатели, используемые для работы насосов являются двухполюсными, трехфазными индукционными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Статор и ротор электродвигателя заключены в трубчатый корпус, изготовленный из углеродистой стали с головкой и основанием из углеродистой стали. Для чрезвычайно коррозийных условий… Читать ещё >

Деятельность территориально-производственного предприятия «Когалымнефтегаз» (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание Введение

1. Характеристика Южно-Ягунского месторождения

2. Конструкция скважин и их забоев, способы освоения скважин

3. Эксплуатация фонтанных и газлифтных скважин

4. Эксплуатация скважин, оборудованных скважинными штанговыми насосными установками (ШСНУ)

5. Эксплуатация скважин, оборудованных электроцентробежными погружными насосными установками (ЭЦНУ)

6. Эксплуатация скважин малораспространенными насосными установками

7. Гидродинамические и промыслово-геофизические методы исследования скважин и пластов

8. Способы воздействия на призабойную зону скважин

9. Подземный текущий и капитальный ремонт скважин

10. Организационная структура Ц-3 (Я) Заключение Список использованной литературы Приложения Введение месторождение скважина пласт призабойный Моя практика проходила на Южно-Ягунском месторождении в цехе добычи нефти и газа-3 ТПП «Когалымнефтегаз» .

Цель моей первой производственной практики — это непосредственно на производстве ознакомиться с производственной деятельностью нефтедобывающего предприятия, одновременно углубляя теоретические знания, полученные в институте. По возможности перенять опыт квалифицированных специалистов по добыче нефти и газа, таких, как инженеры-технологи, геологи и мастера и операторы по добыче нефти и газа.

В разрезе Южно — Ягунского месторождения выделяется три продуктивных горизонта: в отложениях верхней юры — пласт ЮС1 и в нескольких осадках — горизонты БС11 и БС10. Кроме того, признаки нефтенасыщенности установлены в песчаниках акчимовской толщи. Основные запасы сосредоточены в горизонтах БС11 и БС10.

Месторождение открыто в 1978 г. Цех добычи нефти и газа № 3 Южно-Ягунского месторождения был основан в 1985 году. Цех находится в 33 км севернее города Когалыма и разрабатывает участок Южно-Ягунского месторождения, представляющего собой центральную часть. Основными объектами разработки являются нефтеносные горизонты БС10/1+2, БС11/1+2, ЮС-1, в которых сосредоточено до 90% запасов месторождения.

В ЦДНГ-3 для добычи нефти используются 22 кустовые площадки, на которых находятся 233 нефтяные скважины (УЭЦН = 194, УШГН = 39), 153 нагнетательные скв. (ППД), 3 работающие водозаборные скв., 28 пьезометрических скв., 58 скв. в консервации.

Отличительной особенностью цеха от других цехов на этом месторождении является то, что здесь находятся также 2 кустовые площадки и 2 разведовательные скважины, закрепленные и обслуживаемые организацией «Лукойл-АИК» (Восточный купол). Также на территории цеха имеются такие важные объекты, как ДНС-3, КНС-3, РММ, АБК.

В цехе работают такие высококвалифицированные и дипломированные специалисты, как начальник цеха, зам. начальника по производству, зам. начальника по геологии, ведущий инженер-технолог, инженер-технолог 2 категории, геолог 2 категории, мастер ДНС и КНС, мастер по добыче нефти, газа и конденсата, механик цеха добычи, а также аварийно-восстановительные бригады и диспетчерская служба.

Месторождение по своим запасам нефти относится к разряду крупных. Запасы Южно-Ягунского месторождения являются высокопродуктивными, с обширными водонефтяными зонами. Выработка запасов идёт высокими темпами. Большая часть запасов уже отобрано и в настоящее время ведётся выработка запасов в заводнённой части залежей.

В гидрогеологическом отношении Южно-Ягунское месторождение приурочено к западно-сибирскому артезианскому бассейну, одного из наиболее крупных аккумуляторов подземных вод планеты.

Важным аспектом в добыче нефти в цехе добычи№ 3 является охрана труда, противопожарная безопасность и экологичность всех процессов, протекающих на производстве, а также соблюдение дисциплины и повышение уровня знаний рабочего персонала.

Перед прохождением практики мастером по добыче нефти и газа мне были выданы СИЗ и проведен первичный инструктаж по технике безопасности и поведении на производстве.

Производственная практика была необходима мне для углубления и закрепления знаний, полученных в учебном процессе в университете, а также для приобретения навыков самостоятельной работы в области нефтегазодобывающей отрасли.

1. Характеристика Южно-Ягунского нефтяного месторождения В орогидрографическом отношении поверхность территории месторождения представляет собой слабопересеченную, сильно заболоченную равнину. Гидрографическая сеть представлена реками Ингу-Ягун, Кирилл-Высьягун, а также множеством мелких речек и ручьев. Реки спокойные, равнинные, со скоростью течения 0,3−0,8 м/сек на плесах и 0,8−1,2м/сек на перетоках. Характерна извилистость русла, наличие большого числа притоков, рукавов и песчаных кос. Реки мелководны, глубина их в наиболее сухое летнее время не превышает 0,5 м. Во время паводков уровень воды поднимается до 2,5−5м.

Климат района резко континентальный. Средняя температура в январе составляет -23 град. С, минимальная -55град.С. Высота снежного покрова в среднем 1,0 м, в пониженных участках до 1,5 м. Глубина промерзания грунтов 1,0−1,5 м. Средняя температура в июле +16град.С, максимальная +34 град.С. Среднегодовое количество осадков 500−550мм, из которых максимальное количество (400мм) выпадает в теплый период с апреля по октябрь. Количество дней с осадками- 190 в году.

Уровень грунтовых вод колеблется от 0,6 м (на болотах) до 10−15 м (на водоразделах).

Почвообразующими породами являются болотные и неоднородные, преимущественно песчано-супесчаные, осадки.

Район находится в зоне разобщенного залегания реликтовой мерзлоты. Реликтовая мерзлота залегает на глубине от 110 м до 290 м в виде сегментов, разобщенных сквозными тальниками в долинах больших рек и под крупными озерами.

Открытию многочисленных в Западной Сибири месторождений предшествовали многолетние геолого-геофизические исследования территории. До 1947 года они носили чисто описательный характер.

При анализе разработки месторождений Когалымского региона выявлены следующие основные геолого-промысловые особенности определяющие полноту выработки запасов нефти:

залежи нефти характеризуются высокой зональной и послойной неоднородностью пластов, приводящей к преимущественной выработке их высокопроницаемых зон и участков;

имеется большой процент трудноизвлекаемых запасов нефти, приуроченным к низкопроницаемым (менее 50 мД) и недонасыщенным коллекторам;

высокая неравномерность выработки пластов заводнением приводит к формированию групп активных и трудноизвлекаемых запасов, что обусловливает различную эффективность применения методов воздействия на нефтяные пласты.

Коллекторские свойства наиболее нефтеносных пластов БС10 и БС11 колеблются в широких пределах — пористость от 16 до 24,8% (средняя 21−22%), проницаемость от 0,002 до 0,086 мкм. кв. Коллекторы отличаются высокоудерживающей способностью, развитой удельной поверхностью порового пространства, высокой дисперсностью глинистого материала.

Свойства и состав нефти, газа

ЮС11

БС112

БС111

БС102

БС101

г/см3(пласт.нефти)

0,746−0,771

0,768−0,783

0,796−0,801

0,788

г/см3(сепар.нефти)

0,826−0,841

0,830−0,837

0,838−0,845

0,854−0,862

0,851

г/см3(в поверх.усл.)

0,836−0,868

0,849−0,869

0,858−0,876

0,865−0,880

при 200С, мПа*с

3,36−5,33

5,21−18,33

8,34−14,79

9,64−16,79

12,66−23,42

мПа*с (пласт.неф.)

0,74−1,08

1,35

Г. фактор, м3

68,98−87,74

48,88−52,64

48,52−57,1

56,4

b (объёмн.коэф-т)

1,151−1,206

1,129−1,144

1,123−1,128

1,133

Усадка, %

13,1−17,1

11,4−12,56

10,9−11,34

11,74

Рнасыщения, мПа

10,17−12,16

8,3−8,6

9,73−10,65

10,42

S, %

0,33−0,58

0,43−1,15

0,60−0,88

0,74−0,98

0,48−1,02

Парафины, %

1,67−3,4

1,55−3,08

1,73−2,95

1,91−2,46

1,23−2,92

Смолы, %

2,57−4,04

Асфальтены, %

0,3−0,68

0,6−2,79

Состав растворён. газа

(устьевые

пробы)

CH4, %

62,13−91,14

83,391−89,929

74,5−88,598

72,18−92,32

С2Н6, %

0,44−8,74

2,391−7,805

1,976−5,428

1,87−5,72

С3Н8, %

0,141−17,307

1,633−4,963

1,410−8,393

0,952−7,979

i-С4Н10, %

0,186−0,383

0,279−2,36

0,114−2,525

С4Н10, %

0,316−0,620

0,469−3,449

0,315−4,233

СО2, %

0,045−0,793

0,191−0,359

0,198−1,019

0,035−1,081

N, %

1,575−8,050

2,045−5,283

2,593−6,266

2,18−9,72

Гелий, %

0,011−0,061

0,07−0,05

0−0,07

Несовершенство геометрии фильтрационных потоков, зональная неоднородность и аномальные свойства нефти (содержание асфальтенов, смол) ответственны за формирование застойных зон нефти.

Свойства и ионный состав пластовой воды.

Наименование

Диапазон изменения

ЮС11

БС112

БС111

БС102

БС101

Кол-во исследов. скважин

Вязкость, мПА*с

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Общая минерализация, г/л

21,5−29,8

18,8−22,6

19,5−21,1

21,0−21,3

15,8−23,6

Плотность, г/см3

1,015−1,021

1,013−1,016

1,013−1,015

1,015

1,013−1,017

Cl— -, __мг*л__

мг*экв/л

12 056;17110

10 638−12 766

11 064−12 057

10 993−13 475

SO4-, __мг*л__

мг*экв/л

;

;

;

;

;

НСО3, __мг*л__

мг*экв/л

854−1220

976−1257

915−1086

952−1220

Са, __мг*л__

мг*экв/л

200−400

348−524

368−500

388−512

390−532

Mg, __мг*л__

мг*экв/л

18−70

29−44

36−44

27−39

36−79

Na, __мг*л__

мг*экв/л

8015−11 209

6610−8172

6923−7696

7503−7729

7037−8466

Согласно «обязательного комплекса исследований» скважин проводятся исследования фонда скважин. Весь добывающий фонд оборудован телемеханикой для контроля за дебитом добываемой жидкости, контроля за состоянием фонда, контроля параметров работы ГНО. Для контроля за объемом закачиваемой воды по скважинам весь фонд нагнетательных скважин оборудован счетчиками СВУ. Контроль за объемом закачиваемой воды также осуществляется и по направлениям КНС. Продолжается внедрение методов нефтеотдачи пластов. В связи с высокой обводненностью в добываемой продукции наибольшую эффективность имеют гидродинамические и химические методы увеличения нефтеотдачи пластов. Применяются такие геолого-технологические мероприятия, как оптимизация режимов работающих добывающих скважин, реперфорация, ОПЗ и др. При росте объёмов добываемой жидкости наблюдается также рост темпа обводнения, связанный с вводом большого количества восстановленных из консервации и бездействия прошлых лет скважин с достаточно высокой обводнённостью.

В целом полученные данные позволяют сделать вывод о том, что вниз по разрезу нефть становится легче, с соответственным уменьшением вязкости, содержания асфальтенов, смол силикагелевых, серы и увеличением растворенного газа в нефти. Количество легких углеводородов СН4-С5Н12, растворенных в разгазированных нефтях, составляет 10−15%. Содержание азота, диоксида углерода и других неуглеводородных компонентов в газе незначительное и, как правило, в сумме не превышает 2,5% объемных. Молярная концентрация гелия в растворенном нефтяном газе относительно низкая, что характерно для района в целом.

2. Конструкция скважин и их забоев, способы освоения скважин Бурение — это процесс сооружения скважины путем разрушения горных пород. Скважиной (рисунок 1) называют горную выработку круглого сечения, сооружаемую без доступа в нее людей, у которой длина во много раз больше диаметра.

Верхняя часть скважины называется устьем, дно — забоем, боковая поверхность — стенкой, а пространство, ограниченное стенкой — стволом скважины. Длина скважины — это расстояние от устья до забоя по оси ствола, а глубина — проекция длины на вертикальную ось. Длина и глубина численно равны только для вертикальных скважин. Однако они не совпадают у наклонных и искривленных скважин.

Начальный участок скважин называют направлением. Поскольку устье скважины лежит в зоне легкоразмываемых пород его необходимо укреплять. В связи с этим направление выполняют следующим образом. Сначала бурят шурф — колодец до глубины залегания устойчивых горных пород (4…8 м). Затем в него устанавливают трубу необходимой длины и диаметра, а пространство между стенками шурфа и трубой заполняют бутовым камнем и заливают цементным раствором.

Для извлечения из пластов жидких и газообразных полезных ископаемых существуют различные методы вскрытия и оборудования забоя. В большинстве случаев в нижней зацементированной части эксплуатационной колонны, находящейся в продуктивном пласте, простреливают (перфорируют) ряд отверстий в стенке обсадных труб и цементной оболочке. В устойчивых породах призабойную зону скважины оборудуют различного типа фильтрами и не цементируют или обсадную колонну спускают до кровли продуктивного пласта, а его разбуривание и эксплуатацию производят без крепления ствола скважины. Устье в зависимости от её назначения оборудуют арматурой (колонная головка, задвижки, крестовина и др.).

Создание рациональной конструкции забоя скважин предусматривает сочетание элементов крепи скважины в интервале продуктивного пласта, обеспечивающих устойчивость ствола, разобщение пластов, проведение технико-технологических воздействий на пласт, ремонтно-изоляционные и геофизические работы, а также длительную эксплуатацию скважин при оптимальном дебите. Иными словами, в понятие конструкции забоя скважины входит набор технико-технологических решений по оборудованию забоя и призабойной зоны скважин, обеспечивающих связь с пластом, при которых скважина будет работать с оптимальным (или максимальным) дебитом, а ПЗП, не разрушаясь (или при минимальном разрушении), позволяла бы работать длительное время без ремонта.

Определяющими факторами при выборе конструкции забоя и ее параметров являются тип и степень однородности продуктивного пласта, его проницаемость, устойчивость пород ПЗП, способ эксплуатации объекта, тип коллектора, механические свойства пород продуктивного пласта и условия его залегания, а также наличие или отсутствие близко расположенных по отношению к коллектору горизонтов с высоким или низким давлением водонефтяного контакта или газовой шапки.

Поскольку конструкцию забоев нефтяных и газовых скважин выбирают с учетом литологических и физических свойств продуктивных пластов и местоположения скважины на залежи, то к примеру, на антиклинальной складке (рис. 2) скв. 2 не должна вскрыть пласт до подошвы, так как при этом ее забой будет находиться в обводненной части залежи. При бурении нагнетательной скв. 1, предназначенной для закачки воды в законтурную часть залежи, пласт следует вскрывать на всю его мощность, чтобы добиться высокой поглотительной способности. Если в подошве пласта не содержится вода, целесообразно вскрывать пласт в нефтяной части залежи на всю его мощность. При этом скважину заканчивают несколько ниже продуктивного пласта (скв. 3) и устраивают колодец (зумпф), в котором скапливаются породы, обваливающиеся со стенок скважин, песок, поступающий из пласта. Если скважина вскрыла газовую шапку (скв. 4), забой ее следует оборудовать так, чтобы притекающая нефть не увлекала газ из газовой шапки.

При выборе конструкции забоя целью является устойчивость ствола, возможность разобщения напорных горизонтов, проведения технико-технологических воздействий на пласт, обеспечение длительной эксплуатации скважины с оптимальным дебитом. Поэтому вопросы совершенствования и выбора конструкций забоя были и остаются актуальными.

Способы освоения скважин После завершения подземного ремонта подъёмный агрегат демонтируют и приступают к освоению скважины. Фонтанные и компрессорные скважины осваивают методом снижения забойного давления, а глубинно — насосные пуском в работу насоса.

В основе применения всех способов вызова притока лежит принцип снижения давления на забое скважины ниже пластового, а также создание такой минимальной величины депрессии, при которой начинается приток из пласта в скважину. В этом и заключается сущность вызова притока.

Приступать к освоению скважины следует после спуска в нее колонны НКТ и другого необходимого оборудования, установки оборудования устьевого (устьевой арматуры) и соответствующей обвязки устьевой арматуры. Нижний конец (башмак) колонны НКТ в зависимости от конкретных условий может быть установлен в пределах интервала перфорации, а также выше или ниже последнего.

Вызов притока поршневанием.

Способ заключается в понижении уровня в скважине при помощи сваба. Сваб — это поршень, снабженный резиновыми манжетами и спускаемый и извлекаемый из скважины на тонком стальном канате. Конструкция сваба может включать обратный клапан. Скважина должна быть оборудована колонной НКТ и устьевой арматурой. Одна из конструкций сваба приведена на рис. 3.

Глубина погружения сваба под уровень жидкости зависит от прочности каната, и обычно не превышает 300 метров. Достоинство поршневания — возможность плавного снижения уровня. Основные недостатки способа во многом аналогичны применению желонки.

Тартание.

Технология способа заключается в многократном спуске в скважину желонки. Желонка — это длинный цилиндр ограниченного диаметра с тарельчатым клапаном в нижней донной части и скобой сверху. К скобе крепится канат. Спускоподъемные операции осуществляются с помощью лебедки или какого-либо другого оборудования. Длина желонки может достигать 15 метров, а наружный диаметр не должен превышать 70% внутреннего диаметра обсадной колонны. Дальнейшее увеличение диаметра желонки приводит к резкому увеличению гидравлических сопротивлений при спускоподъемных операциях. Тартание следует применять в скважинах, из которых не ожидается фонтанирования, поскольку скважины не имеют колонны НКТ и устьевой арматуры.

Назначение тартания — понижение уровня столба раствора в скважине с одновременным очищением скважины от загрязняющего материала (осевшая порода, глинистый и цементный растворы и т. п.). Пустая желонка на канате опускается на забой. При упоре штока клапана о дно скважины, где скопился загрязняющий материал, клапан открывается, и происходит интенсивное всасывание в желонку раствора (жидкости) вместе с загрязняющим материалом. Возможность удаления из скважины загрязняющего материала — основное достоинство тартания. Тартанием можно не только осваивать скважины, но и эксплуатировать их механизированным способом. На протяжении десятков лет этим способом добывалась нефть из скважин в XIX и XX веках.

Тартание является малопроизводительным трудоемким способом, характеризующимся низким коэффициентом полезного действия и относительно высокими энергетическими затратами. Интенсивному износу подвергаются канат, обсадная колонна и собственно желонка. У устья скважины должна находиться специальная емкость, в которую при каждом подъеме сливается содержимое поднятой из скважины желонки. Применяться тартание может в неглубоких скважинах, когда пластовое давление существенно меньше гидростатического. В скважинах с наличием сероводорода применение желонки не допускается.

Последовательная замена скважинного раствора на рабочие агенты меньшей плотности В принципе последовательную замену можно назвать промывкой скважин, но с той особенностью, что закачиваемый рабочий агент для промывки должен иметь плотность меньшую, чем среда, заполняющая скважину. Последовательная замена является самым распространенным способом вызова притока благодаря своей универсальности и возможности применения в случае, когда пласт сложен плохо сцементированными породами. Технология способа заключается в следующем.

Операция по вызову притока осуществляется или в скважинах, завершенных бурением, или в скважинах, завершенных ремонтом. В первом случае скважины, как правило, заполнены буровым раствором с плотностью, величина которой регламентируется правилами безопасности. Во втором случае скважина, как правило, заполнена или буровым раствором, или специально приготовленным раствором. Это обычно водный раствор определенной минерализации с добавками поверхностно-активных веществ. В обоих случаях пласт должен находиться под репрессией, величина которой регламентируется правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности. Число скважин, имеющих забойный клапан-отсекатель и не нуждающихся в задавке при ремонтных работах, сравнительно мало.

Закачку жидких агентов при вызове притока следует вести через затрубное пространство с помощью насосных агрегатов. Можно также использовать цементировочные агрегаты и буровые насосы. Жидкие агенты обычно доставляются на скважину автоцистернами. То, что вытесняется из скважины, необходимо собирать в емкости с целью или повторного использования, или захоронения, или обезвреживания. В скважине и в призабойной зоне пласта находится много твердых частиц. Никогда не известно, при каком значении забойного давления начнется приток из пласта в скважину. Поэтому применение технологии выпуска из скважины ее содержимого через колонну НКТ обеспечит большую надежность и безопасность ведения работ.

Применение пенных систем при освоении скважин При освоении скважин могут применяться как однокомпонентные, так и многокомпонентные двухфазные пены. Даже простейшая пенная система обладает вязкопластичными и упругими свойствами, которые способны оказывать положительное влияние на результативность процесса вызова притока из пласта в скважину.

Применение пенных систем предотвращает проникновение в призабойную зону дополнительного количества фильтрата, а также может обеспечить полную очистку призабойной зоны от глинистых частиц и воды, проникших в пласт в процессе его вскрытия бурением и перфорацией. С целью предотвращения проникновения дополнительного количества фильтрата вызов притока следует осуществлять заменой скважинной жидкости однокомпонентной двухфазной пеной с малой степенью аэрации при прямой схеме циркуляции. После полной замены скважинной жидкости пеной необходимо приступить к закачке в скважину пены с меньшей плотностью, но уже по кольцевой схеме циркуляции, т. е. новые порции пены меньшей плотности направлять в скважину через затрубное пространство.

Освоение скважин пеной с полным удалением проникшего в пласт промывочного раствора состоит в том, что до вызова притока в скважину закачивается многокомпонентная пена до достижения давления на забое выше гидростатического.

В результате закачки многокомпонентной пены указанного состава в призабойной зоне создается физико-химическая обстановка, способствующая очистке породы от твердых частиц и воды, которые затем успешно удаляются при последующем вызове притока. Гидроокись натрия (NaОH) в сочетании с ПАВ усиливает диспергирование и пептизацию (распад агрегатов из коллоидных частиц) твердых частиц, одна часть которых затем поглощается мицеллами в результате явления солюбилизации (коллоидное растворение — самопроизвольное проникание низкомолекулярного вещества внутрь мицелл), а другая — прилипает к пузырькам пены. Гидрофобизатор в сочетании с ПАВ обеспечивает надежную гидрофобизацию поверхности твердых частиц, которые впоследствии легко прилипают к пузырькам газа. Метанол способствует дегидратации низкопроницаемых пластов и прослоев, благодаря чему восстанавливается их естественная проницаемость. Указанный состав смешивают, а затем вспенивают. Удельная концентрация газа в пене в пластовых условиях может достигать величины 1,5.

Компрессорный способ вызова притока из пласта в скважину Компрессорный способ вызова притока из пласта в скважину находит широкое применение при освоении нефтяных и газовых скважин, эксплуатировать которые планируется фонтанным или газлифтным способами. Компрессорный способ может быть единственным из известных при освоении скважин в зимних условиях, поскольку для вызова притока здесь используется газ (углеводородный, азот, углекислый). Таким образом, нет опасности замерзания используемого рабочего агента.

Сущность компрессорного способа заключается в нагнетании в скважину сжатого газа с целью удаления задавочного скважинного агента (однородной жидкости или раствора) для уменьшения величины столба этого агента. В результате уменьшения величины столба скважинной жидкости или скважинного раствора уменьшается величина забойного давления.

Теоретические основы лифтирования — подъема жидкости по вертикальным трубам с помощью сжатого газа — подробно рассматриваются при изучении способов эксплуатации скважин. Здесь же достаточно отметить, что физическая сущность лифтирования заключается в получении такой газожидкостной смеси, плотность которой будет существенно меньше плотности лифтируемой (поднимаемой) жидкости. Уменьшение плотности, как известно, ведет к увеличению объема. Поэтому, при неизменном объеме скважинного пространства выше точки ввода сжатого газа в жидкость, увеличение объема полученной смеси приведет к подъему последней по скважине вплоть до устья скважины. Установится циркуляция, в результате которой будет происходить удаление (отбор) жидкости из скважины. Из скважины будет удаляться как задавочный агент, которым до вызова притока был задавлен пласт, так и флюид, который начнет поступать из пласта в скважину, когда в результате циркуляции газа давление на забое станет меньше давления пластового.

3. Эксплуатация фонтанных и газлифтных скважин Фонтанным способом эксплуатации скважин называется способ, при котором подъем жидкости (нефти) на поверхность происходит только за счет пластовой энергии.

Условия фонтанирования скважин завися от энергии газожидкостной смеси, расходуемой на подъем 1 т жидкости; изменения давления от забойного до давления на устье; средней скорости движения смеси, зависящей от диаметра НКТ, и содержания воды в добываемой жидкости. В целях наиболее полного использования энергии, заключенной в том или ином пласте, отбор жидкости из скважин из скважин ограничивается.

Оборудование скважин состоит из наземного и подземного. К наземному относятся: фонтанная арматура, манифольд, лубрикатор, выкидная линия для подключения скважины к системе промыслового сбора и транспорта нефти и газа. К подземному относятся: насосно — компрессорные трубы, пакеры, клапаны — отсекатели, циркуляционные клапаны, конические глухие подвески, башмачные клапаны.

Подземное оборудование предназначается для:

предотвращения открытого фонтанирования скважин при разрушении или повреждении устьевого оборудования, нарушения герметичности эксплуатационной колонны и некачественном цементировании межтрубного пространства;

обеспечения одновременно раздельной эксплуатации двух и более продуктивных пластов; разобщения вскрытого продуктивного горизонта от вышеи нижележащих пластов; разобщения лифтовой колонны от затрубного пространства;

обеспечения разнообразных промысловых технологических операций, связанных с эксплуатацией или ремонтом скважин.

В процессе эксплуатации скважины газожидкостная смесь из подъемных трубпроходит через центральную стволовую задвижку и направляется в один из выкидов, другой выкид закрыт.

Фонтанные арматуры (рис.4) различаются по конструктивному исполнению и прочностным показателям: рабочему давлению, размерам проходного сечения ствола, конструкции фонтанной елки и числу спускаемых в скважину рядов труб, виду запорных устройств. Изготовляют эту арматуру тройникового и крестового типов с условным проходом по стволу от 50 до 100 мм. Рассчитана она на давление 14, 21, 25 и 70 МПа.

Для контроля за процессом эксплуатации скважины установлены два манометра с трехходовыми кранами: один — на отводе крестовика трубной головки для замера давления в межтрубном пространстве скважины, другой — в верхней части арматуры для замера давления на устье скважины.

В процессе эксплуатации фонтанных скважин периодически возникает необходимость проводить исследования продуктивных пластов для определения пластовых давлений, температур и других характеристик пласта скважинными манометрами, термометрами и другими приборами. Приборы спускают через специальное герметизирующее устройство — лубрикатор, устанавливаемый на буферной задвижке фонтанной арматуры. После опрессовывания лубрикатора при помощи лебедки, смонтированной на специальной машине, спускают скважинный прибор. Для наиболее экономичного расходования пластовой энергии и, следовательно, длительного фонтанирования скважины дебит ее регулируется созданием противодавления на устье при помощи штуцеров, которые монтируются на выкидных линиях, после боковой задвижки, между фланцевыми соединениями.

Преимуществом фонтанного метода является простота скважинного оборудования и отсутствие подвода электроэнергии извне.

После прекращения фонтанирования переходят на механизированный способ эксплуатации скважин, при котором вводят дополнительную энергию извне (с поверхности). Одним из таких способов, при котором вводят энергию в виде сжатого газа, является газлифт.

Газлифтный способ эксплуатации скважин перспективно применять на крупных месторождениях при наличии скважин с большими дебитами и высокими забойными давлениями после окончания периода фонтанирования. При наличии вблизи газовых месторождений (или скважин) с достаточными запасами и необходимым давлением для добычи нефти используют бескомпрессорный газлифт, который является более экономически выгодным вариантом эксплуатации.

По типу газлифта различают непрерывный и периодический, по схеме подачи рабочего газа — кольцевой и центральный.

Два канала, необходимых для работы газлифтной скважины в реальных условиях, создаются двумя рядами концентрично расположенных труб, т. е. спуском в скважину первого (внешнего) и второго (внутреннего) рядов труб. Внешний ряд труб большего диаметра (обычно 73 — 102 мм) спускается первым. Внутренний, меньшего диаметра (обычно 48, 60, 73 мм) спускается вторым внутрь первого ряда. Образуется так называемый двухрядный подъемник, в котором, как правило, сжатый газ подается в межтрубное пространство между первым и вторым рядами труб, а ГЖС поднимается по внутреннему, второму ряду труб (рис. 5, а). Первый ряд труб обычно спускается до интервала перфорации, а второй под динамический уровень на глубину, соответствующую рабочему давлению газа, так как погружение башмака НКТ под динамический уровень, выраженное в единицах давления, всегда равно рабочему давлению газа. В газлифтной скважине, оборудованной двухрядным подъемником, реальный динамический уровень устанавливается во внешнем межтрубном пространстве — между обсадной колонной и первым рядом труб. Если межтрубное пространство перекрыто II там имеется некоторое давление газа, то действительное, а следовательно, и рабочее давление будет складываться из погружения под уровень и гидростатического давления газа во внешнем межтрубном пространстве.

Преимуществами использования газлифтного способа эксплуатации скважин являются:

* возможность отбора больших объемов жидкости практически при всех диаметрах эксплуатационных колонн и форсированного отбора сильнообводненных скважин;

* эксплуатация с большим газовым фактором, т. е. использование энергии пластового газа, в том числе и скважин с забойным давлением ниже давления насыщения;

* малое влияние профиля ствола скважины на эффективность работы газлифта, что особенно важно для ННС, т. е. для условий морских месторождений и севера Тюменской области;

* отсутствие влияния на работу скважин высоких давления и температуры продукции скважин, а также наличие в ней механических примесей (песка);

* гибкосгь и сравнительная простота регулирования режима работы скважин по дебиту;

* простота обслуживания и ремонта газлифтных скважин и большой межремонтный период их работы при использовании современного оборудования;

* возможность применения одновременно-раздельной эксплуатации, эффективной борьбы с коррозией, отложениями солей и парафина, а чакже простота исследования скважин;

* отсутствие в компоновке скважинного оборудования движущихся деталей.

Вместе с тем газлифту свойственны следующие недостатки:

* большие начальные капитальные вложения в строительство компрессорных станций для нагнетания компримированного газа в скважины;

* достаточно низкий коэффициент полезного действия газлифтной системы по сравнению с другими видами эксплуатации;

* возможность образования стойких эмульсий в процессе подъема продукции скважин;

* неизбежный интенсивный коррозионный износ скважинного оборудования при использовании воздуха в качестве рабочего сжимаемого газа (эрлифт).

Технико-экономический анализ, проведенный при выборе способа эксплуатации, может выявить приоритет использования газлифта в различных регионах страны с учетом местных условий. Так, большой межремонтный период (МРП) работы газлифтных скважин, сравнительная простота ремонта и возможность модернизации и автоматизации предопределили создание больших газлифтных комплексов на Самотлорском, Федоровском, Правдинском месторождениях в Западной Сибири, на которых пробурены и эксплуатируются ГС.

5. Эксплуатация скважин, оборудованных скважинными штанговыми насосными установками (ШСНУ) Скважинные штанговые насосы предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкости обводненностью до 99%, температурой до 130 °C, содержанием сероводорода не более 50 мг/л, минерализацией воды не более 10 г/л.

Наземное оборудование:

Станок-качалка (рисунок 7) — это механизм, предназначенный для преобразования врщательного движения вала электродвигателя установки в возвратнопоступательное движение головки балансира. Общий вид станка-качалки представлен на рисунке 6.

Станок-качалка сообщает штангам возвратно-поступательное движение. СК имеет гибкую канатную подвеску для соединения с верхним концом полированного штока и откидную или поворотную головку балансира для беспрепятственного подхода спуско-подъемных механизмов при подземном ремонте скважины.

Основные узлы станка-качалки: пирамида, редуктор, электродвигатель — крепятся к единой раме, которая закрепляется на бетонном фундаменте. Кроме того, все СК снабжены тормозным устройством, необходимым для удержания балансира и кривошипов в любом заданном положении. Точка соединения шатуна с кривошипом может менять свое расстояние относительно центра вращения перестановкой пальца кривошипа в то или иное отверстие, которых для этого предусмотрено несколько. Этим достигается ступенчатое изменение амплитуды качаний балансира, т. е. длины хода штанг.

Поскольку редуктор имеет постоянное передаточное число, то изменение частоты качаний достигается только изменением передаточного числа клиноременной трансмиссии и сменой шкива на валу электродвигателя на больший или меньший диаметр.

Станки-качалки выполняются в двух исполнениях: СК и СКД по ОСТ 26−08−87 шести типоразмеров. Приделы изменения основных параметров следующие: грузоподъемность от 10 до 200 кН, длина хода балансира от 0,3 до м, число качаний в минуту 4,7…15,5, потребляемая мощность 1,7…55 кВт масса 10…320 кН.

Скважинные насосы (рисунок 8) имеют вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами.

Скважинные насосы изготовляются следующих типов:

НВ 1 — вставные с замком наверху;

НВ 2 — вставные с замком внизу;

НН — невставные без ловителя;

НН 1 — невставные с захватным штоком;

НН 2 — невставные с ловителем.

Выпускаются насосы следующих конструктивных исполнений:

А — по конструкции (исполнению) цилиндра: Б — с толстостенным цельным (безвтулочным) цилиндром; С — с составным (втулочным) цилиндром.

Оборудование устья скважины Это оборудование предназначено для герметизации устья и регулирования отбора нефти в период фонтанирования при эксплуатации штанговыми скважинными насосами, а также для проведения технологических операций, ремонтных и исследовательских работ в скважинах, расположенных в умеренном и холодном макроклиматических районах.

В связи с широким распространением однотрубной системы сбора продукции скважин при централизованных установках по сепарации газа и замеру дебитов сильно возросли давления на выкидах насосных установок. В некоторых случаях возникает необходимость иметь на устье скважин (удаленные скважины, высокие вязкости) давления, доходящие до 4 МПа. Это усложняет конструкцию устьевого оборудования и повышает к нему технические требования.

Канатная подвеска Сальниковый шток присоединяется к головке балансира с помощью канатной подвески. Конструкция канатной подвески допускает установку динамографа для снятия динамограммы (зависимость силы, действующей в точке подвеса, от хода штока).

Кроме того, с помощью канатной подвески регулируется посадка плунжера в цилиндр насоса для предупреждения ударов плунжера о всасывающий клапан или выхода плунжера из цилиндра.

Штоки сальниковые устьевые ШСУ Предназначены для соединения колонны насосных штанг с канатной подвеской станка-качалки. Применяются в умеренном и холодном макро климатическом районах. Их изготавливают из круглой холоднотянутой калиброванной качественной углеродистой стали марки 40.

Подземное оборудование:

Скважинные штанговые насосы Скважинные штанговые насосы предназначены для откачивания их нефтяных скважин жидкости обводненностью до 99%, температурой более 130 С, содержанием сероводорода не более 50 г/л, минерализацией воды не более 10 г/л.

Скважинные насосы представляют собой вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами. Спускаются в скважину на колонне насосно-компрессорных труб и насосных штанг.

Насосы разделяются на невставные (трубные) и вставные. Основные особенности их состоят в следующем.

Невставные насосы Цилиндр спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах без плунжера. Плунжер спускается отдельно на насосных штангах. Плунжер вводится в цилиндр вместе с подвешенным к плунжеру всасывающим клапаном. Чтобы плунжер довести до цилиндра насоса без повреждений через трубы, последние должны иметь внутренний диаметр больше наружнего диаметра плунжера (примерно на 6 мм).Для извлечения невставного насоса в случае замены или ремонта необходимо сначало извлеч штанги с висящим на их конце плунжером, а затем насосные трубы с висящим на их конце цилиндром насоса.

Вставные насосы. Цилиндр в сборе с плунжером и клапанами спускается на штангах. В этом случае на конце насосных труб заранее устанавливается специальное посадочное устройство — замковая опора, на которой происходит посадка и уплотнение насоса. Для извлечения вставного насоса в случае ремонта достаточно извлеч только штанги, вместе с которыми извлекается весь насос.

Поскольку при вставном насосе через трубы данного диаметра пропускается не только плунжер, но и цилиндр вместе с кожухом, то диаметр плунжера вставного насоса должен быть намного меньше диаметра трубного. Поэтому подача вставного насоса при трубах данного диаметра всегда меньше подачи невставного.

Штанги насосные Эти штанги служат соединительным звеном между наземным индивидуальным приводом станка-качалки и скважинным насосом. Предназначены для передачи возвратно поступательного движения плунжера насоса. Штанга представляет собой стальной стержень круглого сечения диаметром 12…28 мм и длиной 1000…8000 мм с высаженными резьбовыми концами. Резьба штанги метрическая специальная.

Штанги в основном изготавливают из лигированных сталей и выпускают длиной 8000 мм и укороченные 1000, 1200, 1500, 2000 и 3000 мм как для нормальных, так и для коррозионных условий эксплуатации. Укороченные штанги применяются при регулировании длины колонны штанг с целью нормальной посадки плунжера штангового насоса. Они изготавливаются из стали той же марки и подвергаются такой же термообработке, что и штанги нормальной длины.

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) Насосно-компрессорные трубы бывают с гладкими и высаженными (равнопрочными) концами. Трубы с гладкими концами имеют равный диаметр по длине и поэтому в местах нарезки под муфтовые соединения несколько ослаблены. Трубы с высаженными наружу концами имеют утолщенные концы в местах нарезки под муфтовые соединения и поэтому повышенную прочность нарезной части трубы.

По длине НКТ разделяются на три группы: I — от 5,5 до 8 м; II — от 8 до 8,5 м; III — от 8,5 до 10 м.

Трубы изготавливаются из сталей пяти групп прочности: Д, К, Е, Л, М. Гладкие трубы и муфты к ним групп прочности К, Е, Л, М, а также все трубы с высаженными концами подвергаются термообработке.

Условный диаметр трубы с точностью до нескольких десятых долей миллиметра совпадает с наружным диаметром тела трубы.

НКТ в скважинах, особенно при ШСНУ, несут большую нагрузку. Кроме растяжения от действия собственного веса они подвержены нагрузке от веса столба жидкости, заполняющей НКТ, и иногда от веса колонны штанг при их обрыве в верхней части или при посадке плунжера на шток всасывающего клапана. В искривленных скважинах они подвергаются трению штанговыми муфтами.

Правильное сопряжение резьбовых соединений НКТ достигается при приложении крутящего момента определенной величины. Поэтому важно использовать автоматы для свинчивания и развинчивания НКТ со специальным фрикционным регулятором момента. Недопустим спуск НКТ без смазки резьбовых соединений, а также их транспортировка без предохранительных колец и деревянных заглушек.

Для уменьшения собственного веса труб при необходимости их спуска на большую глубину применяют ступенчатую колонну НКТ с большим диаметром вверху и малым внизу.

6. Эксплуатация скважин, оборудованных электроцентробежными погружными насосными установками (ЭЦНУ) Электрическая погружная насосная установка состоит из семи основных составных частей: электродвигателя, многоступенчатого центробежного насоса, уплотнительной секции, силового кабеля, соединительного кабеля двигателя, схемы управления и трансформаторов. Скважина, оборудованная электро-погружной установкой, показана на рисунке 9.

В дополнение к этим основным компонентам используются различные дополнительные позиции. Некоторые из них необходимы, другие необязательны. Самыми типичными необходимыми позициями для завершения установки являются кабельные скобы, кабельная катушка, основание кабельной катушки, устье скважины, и двухниппельный переходник. Другими дополнительными позициями, не требующимися для установки, но рекомендуемыми там, где они применимы, являются протекторы плоского кабеля, обратный клапан, центратор, кожух двигателя и забойный датчик давления.

Погружные насосы (рисунок 10) являются многоступенчатыми центробежными насосами. Каждая ступень состоит из вращающего рабочего колеса и неподвижного диффузора. Объем выдаваемой жидкости определяется типом ступени. Из-за ограниченного диаметра обсадной трубы скважины напор, создаваемый отдельной ступенью относительно мал, поэтому определенное число ступеней собирается вместе, чтобы отвечать требованиям каждого отдельного применения. Суммарный напор насоса и потребляемая мощность определяется числом ступеней. Насосы производятся в широком диапазоне производительностей и практически для всех условий, встречающихся в скважинах. Корпус, основание и выпускная головка изготавливаются из углеродистой стали. Рабочие колеса и диффузоры отлиты из чугуна с высоким содержанием никеля с целью повышения антиабразивных и антикоррозийных свойств. Вал делается из высокопрочной антикоррозионной нержавеющей стали. Общая длина односекционного насоса ограничена, чтобы обеспечить должную сборку и транспортировку. Однако, несколько секций насоса можно соединить последовательно, чтобы создать необходимый напор. Максимальный размер (число ступеней) насоса определяется на основании следующих ограничений: мощность насоса, ограниченная прочностью вала; номинальное давление корпуса насоса; нагрузочная способность упорного подшипника.

Двигатель является первичным двигателем, вращающим насос. Электрические двигатели, используемые для работы насосов являются двухполюсными, трехфазными индукционными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Статор и ротор электродвигателя заключены в трубчатый корпус, изготовленный из углеродистой стали с головкой и основанием из углеродистой стали. Для чрезвычайно коррозийных условий корпуса электродвигателей их основания делаются из нержавеющей стали. Для менее тяжелых условий работы может обеспечить дополнительную защиту оборудования, выполненного из углеродистой стали, пламенным нанесением антикоррозионного покрытия на внешние поверхности полностью собранных секций. Для изготовления всех подшипниковых гильз и шайб применяется высококачественная бронза. Валы электродвигателей изготавливаются из высокопрочной легированной стали 4130 и имеют каналы, способствующие поступлению масла ко всем внутренним подшипникам. Двигатели имеют относительно постоянную частоту вращения 2917 об/мин при частоте 50 Гц. Двигатели заполнены минеральным маслом высокой очистки, создающим необходимую диэлектрическую проницаемость, смазку для подшипников и хорошую теплопроводность. Упорный подшипник несет нагрузку, создаваемую ротором двигателя. Масло, не проводящее электричество, смазывает подшипники двигателя и передает тепло, образующееся внутри двигателя на корпус двигателя. От корпуса двигателя тепло, в свою очередь, отводится скважинной жидкостью, которая обтекает двигатель снаружи, поэтому двигатель насосной установки никогда не следует располагать ниже точки входа жидкости, если не используется средство для обтекания жидкости вокруг двигателя. На рисунке 4.3 показаны составные части стандартного двигателя.

Уплотнительная секция выполняет четыре основные функции:

— соединяет всасывающую секцию с двигателем путем соединения ведущего вала двигателя с валом насоса.

— в ней размещается упорный подшипник насоса.

— изолирует двигатель от проникновения жидкости из скважины, одновременно обеспечивая выравнивание давлений между заполненной маслом установкой и скважинной жидкостью.

— обеспечивает объем для расширения масла внутри устройства, возникающего в результате воздействия тепла, выделяемого при работе двигателя.

Входной модуль выполняет функцию впускного коллектора, подающего скважинную жидкость во входное отверстие рабочего колеса. В зависимости от условий в скважине входной модуль может быть выполнен в виде простого переходника с входными отверстиями или в виде газосепаратора. При высоком газовом факторе и при низком давлении в забое скважинная жидкость может содержать значительное количество свободного газа, который может оказывать неблагоприятное воздействие на работу насоса. В таких случаях входной модуль заменяется газосепаратором. Газосепаратор сконструирован для того, чтобы удалять свободный газ из скважинной жидкости перед тем, как она входит в насос. Принцип работы нашего газосепаратора основан на отделении частиц различной плотности под воздействием центробежных сил. В этой конструкции с помощью стального ротора создается вращающееся поле центробежной силы. Когда скважинная жидкость (состоящая из свободного газа и жидкости) проходит через стальной ротор, она подвергается воздействию центробежных сил. Жидкость, обладающая высокой плотностью, оттесняется к периферии разделителя потока, тогда как газ собирается вокруг центра. Газ выходит через отверстия для газа в затрубное пространство, а оставшаяся жидкость входит во входное отверстие рабочего колеса через отверстие для жидкости. Вращающийся газосепаратор содержит антиабразивные радиально-стабилизирующие подшипники, которые долговечнее обычных стальных подшипников и обеспечивает повышенную стабильность вала. Вращающимися узел сделан из нержавеющей стали и динамически сбалансирован. Это позволяет проводить более строгий контроль готового изделия, чем возможно при применении деталей старой конструкции из литой стали. Эти конструктивные элементы, как выяснилось, способствуют увеличению срока службы оборудования во всех скважинных условиях за счет уменьшения вибрации. Вращающийся газосепаратор является частью нашей радиально-стабилизированной насосной системы. Газосепараторы соответствуют группе изделий II, виду 1 (восстанавливаемые) по РД 50−650—87, климатическое исполнение — В, категория размещения — 5 по ГОСТ 15 150–69. Могут быть поставлены в двух исполнениях: газосепараторы 1МНГ5, МНГ5А и 1МНГ6 обычного исполнения; газосепараторы 1МНГК5 и МНГК5А повышенной коррозионной стойкости.

Погружной двигатель имеет следующую маркировку: ПЭДС90−1) 7В5.

Это означает: П — погружной, Э — электрический, Д — двигатель, С — секционный, 90 — мощность в кВт, 117 — диаметр корпуса в мм, В — климатическое исполнение, 5 — диаметр обсадной колонны.

Промышленность выпускает гидрозащиту, состоящую из двух узлов — компенсатора (монтируется ниже ПЭД) и протектора (монтируется между ЭЦН и ПЭД) — типа «Г» .

Компенсатор служит для 'передачи давления окружающей среды маслу в ПЭД и компенсации расхода масла. Представляет собой эластичный резиновый мешок, сообщающийся с ПЭД.

Протектор выполняет функцию защитной камеры (узлы торцового уплотнения), разгрузочной камеры (узел гидропяты) и резервуара с маслом.

7. Эксплуатация скважин малораспространенными насосными установками Установки роторно-вихревых насосов доказали свою технико-экономическую эффективность. Для успешного внедрения этого вида оборудования необходимо уточнить области их применения (скорее всего — малодебитные скважины, где КПД таких насосов сопоставим с КПД малодебитных ЭЦН), создать методику их подбора и эксплуатации, подготовить инфраструктуру обслуживания и ремонта.

Интересным кажется применение в скважинах дисковых насосов. Эти насосы, которые известны также под названием «насосы Тесла» (рис.11), хорошо зарекомендовали себя при перекачке вязкой продукции (вплоть до жидкой целлюлозы), продукции с большим количеством механических примесей, с высоким содержанием свободного газа. Анализ нефтяных месторождений, которые предстоит осваивать в ближайшем будущем, показывает, что добыча нефти из них будет сопряжена именно с этими осложняющими факторами, в связи с чем, будущее скважинных дисковых насосов представляется очень перспективным.

Неугасающий интерес нефтяников к струйным насосам связан с простотой конструкции и достаточно широкими добычными возможностями этого оборудования. Действительно, струйные аппараты имеют малую длину, малый диаметр, не имеют подвижных деталей, могут работать в горизонтальных и сильно искривленных скважинах, позволяют откачивать жидкость с большим содержанием механических примесей и свободного газа. Кроме того, оборудование позволяет регулировать величины подачи и напора за счет изменения параметров потока рабочей жидкости, подаваемой с поверхности земли. Еще одним преимуществом струйных насосов является возможность спуска и подъема этого вида оборудования в скважину без использования комплекса для подземного ремонта скважин — с помощью канатной техники или с помощью потока рабочей жидкости. Главным недостатком струйных насосов является их довольно низкий КПД, что в условиях постоянного роста стоимости электроэнергии не позволяет говорить о возможности широкого использования этого вида оборудования. Тем не менее, на наш взгляд имеется довольно большой фонд скважин, где струйные насосы имеют значительные преимущества перед другими видами оборудования. Это, в первую очередь, скважины, где невозможно постоянно использовать агрегаты подземного ремонта (болота, поймы рек, морской шельф), горизонтальные скважины, а также скважины с боковыми дополнительными стволами малого диаметра. Перспективным может быть и применение струйных насосов при освоении и пробной эксплуатации скважин.

8. Гидродинамические и промыслово-геофизические методы исследования скважин и пластов Гидродинамические методы исследования Гидродинамические исследования пластов и скважин — комплекс методов определения фильтрационных характеристик пластов-коллекторов и параметров, характеризующих производительность добывающих и нагнетательных скважин. В основе гидродинамических исследований — экспериментальное изучение взаимосвязи между дебитами (приёмистостью) скважин и давлением в различных точках пластов при стационарном и нестационарном режимах фильтрации.

Эти исследования выполняются персоналом и техническими средствами нефтедобывающих предприятий. При гидродинамических методах исследования процессом охватывается вся зона дренирования, поэтому результаты этих исследований охватывают большие радиусы, чем при геофизических исследованиях. Гидродинамические методы исследования разделяются на 2 вида: при установившихся режимах работы скважины и при неустановившихся режимах работы скважины.

Исследования при установившихся режимах называется методом пробных откачек. Этот метод позволяет получить индикаторную линию скважины, которая представляет собой графическую зависимость между установившимися дебитами скважины Q и депрессиями на пласт Др = Рпл — Рзаб. В результате исследований получают коэффициент продуктивности скважины К, исходя из соотношения Q = К · Др. Это соотношение необходимо для определения оптимального дебита скважины и технических средств для подъема жидкости. С помощью этого метода также можно определить гидропроводность пласта:

где k — проницаемость пласта, м2

h — толщина пласта, м м — динамическая вязкость жидкости, Па· с Значения этого параметра е наиболее характерно для призабойной зоны, т.к. здесь происходит наибольшее падение давления.

Для правильного проведения исследований необходимо, чтобы при каждой депрессии (или дебите) скважина вышла на установившийся режим. Установление режима в скважине может происходить в течение длительного времени — от нескольких часов до нескольких суток, поэтому обычно проводят исследования на 3−5 режимах.

Исследования на неустановившихся режимах дают наиболее полную информацию о свойствах пласта. Общая схема проведения этих исследований состоит в следующем. Создают определенное воздействие на пласт, например, изменением дебита или давления в скважине. Затем проводят наблюдение за изменением дебита или давления в некоторой точке пласта. По полученной информации определяют гидродинамические свойства исследуемого пласта. Различают 2 основных вида исследований — исследование скважин и гидропрослушивание.

Исследование скважин заключается в наблюдении за изменением давления или дебита скважины во времени вызванного изменением режима ее работы. Наиболее часто проводится метод снятия кривой восстановления давления (КВД). Скважину останавливают и следят за восстановлением забойного или устьевого давления во времени. Аналогично снимаются кривые падения давления (КПД) при пуске скважины в работу.

Методы обработки результатов гидродинамических исследований скважин основаны на различных математических моделях в зависимости от типа коллектора и реологических свойств пластовой нефти. Распространенным способом определения параметров пласта является обработка КВД в полулогарифмических координатах.

Исследование пласта методом гидропрослушивания заключается в изучении особенностей распространения возмущений по пласту между 2-мя скважинами. В одной из них, называемой скважинной — источником или возмущающей скважиной, изменяют режим, т. е. остановка, пуск в работу, а в другой — удаленной или в нескольких скважинах — реагирующих фиксируется изменение давления во времени.

Исследования на неустановившихся режимах позволяют качественно оценить изменение проницаемости или наличие непроницаемых включений в удаленных областях пласта. Наличие таких аномалий показывает вид концевых участков КВД

8.2 Промыслово-геофизические методы исследования Геофизические исследования в скважинах — группа методов, основанных на изучении естественных и искусственно создаваемых физических полей (электрических, акустических и др.), физических свойств горных пород, пластовых флюидов, содержания и состава различных газов в буровом растворе. Применяются для изучения геологического разреза скважин и массива горных пород в околоскважинном и межскважинном пространствах, контроля технического состояния скважин и разработки нефтяных и газовых месторождений.

Первые геофизические исследования (термометрия) выполнены Д. В. Голубятниковым в 1908 на нефтяных промыслах Баку. В 1926 братьями Шлюмберже (Франция) был предложен электрический каротаж. Высокая эффективность электрического каротажа обеспечила его быстрое внедрение и развитие других методов геофизических исследований. В СССР в разработку теории и техники геофизических исследований большой вклад внесли Л. М. Альпин, В. Н. Дахнов, С. Г. Комаров и др. Важные исследования в этой области выполнены в США Г. Арчи, Г. Гюйо, Дж. Доллом и др.

Геофизические исследования, проводимые для изучения геологического разреза скважин, называют каротажем, который осуществляется электрическими, электромагнитными, магнитными, акустическими, радиоактивными (ядерно-геофизическими) и другими методами. При каротаже с помощью приборов, спускаемых в скважину на каротажном кабеле, измеряются геофизические характеристики, зависящие от одного или совокупности физических свойств горных пород и их расположения в разрезе скважины. В скважинные приборы входят каротажные зонды (устройства, содержащие источники и приёмники наблюдаемого поля), сигналы которых по кабелю непрерывно или дискретно передаются на поверхность и регистрируются наземной аппаратурой в виде кривых или массивов цифровых данных.

Разрабатываются способы каротажа, которые можно проводить в процессе бурения приборами, опускаемыми в скважину на бурильных трубах.

В настоящее время насчитывается свыше 40 различных методов каротажа — электрические, радиоактивные, акустические, индукционные… Но хороший результат дает только их оптимальное сочетание.

При электрическом каротаже изучают удельное электрическое сопротивление, диффузионно-адсорбционную и искусственно вызванную электрохимическую активность пород и т. п. Для определения удельного сопротивления применяют боковое каротажное зондирование (измерения трёхэлектродными градиент-зондами разной длины), боковой каротаж (измерения зондами с фокусировкой тока), микрокаротаж и боковой микрокаротаж. Различие в диффузионно-адсорбционной активности пород используется в каротаже самопроизвольной поляризации, а способность пород поляризоваться под действием электрического тока — в каротаже вызванной поляризации, основанном на различии потенциалов, возникающих на поверхности контактов руд (например, сульфидных), углей с другими горными породами. При электромагнитном каротаже изучаются удельная электрическая проводимость (индукционный каротаж), магнитная восприимчивость (каротаж магнитной восприимчивости, КМВ) и диэлектрическая проницаемость (диэлектрический каротаж, ДК) горных пород индукционными зондами на различных частотах 1 кГц (КМВ), 100 кГц и 40 МГц (ДК). Примагнитном каротаже измеряются магнитная восприимчивость пород и характеристики магнитного поля. Акустический каротажосновывается на регистрации интервальных времён (скорости), амплитуд и других параметров упругих волн ультразвукового и звукового диапазона.

При радиоактивном каротаже (ядерно-геофизическом) в скважинах измеряют характеристики ионизирующего излучения. Широко используется изучение характеристик нейтронного и гамма-излучения, возникающих в породах при облучении их стационарным источником нейтронов (нейтрон-нейтронный каротаж и нейтронный гамма-каротаж) или источниками гамма-излучений (гамма-гамма-каротаж). Модификации радиоактивного каротажа применяются с импульсными источниками нейтронов (импульсный нейтрон-нейтронный каротаж, импульсный нейтронный гамма-каротаж) и гамма-излучения (импульсный гамма-гамма-каротаж). Естественное гамма-излучение пород исследуется в гамма-каротаже. В активационном радиоактивном каротаже изучаются характеристики излучения искусственных радиоактивных изотопов, возникающих в породах при облучении их источником ионизирующих излучений. Ядерно-магнитный каротаж заключается в наблюдении за изменением электродвижущей силы, возникающей в катушке зонда в результате свободной прецессии протонов в импульсном магнитном поле.

Газовый каротаж обеспечивает изучение физическими методами содержания и состава углеводородных газов и битумов в буровом растворе, а также параметров, характеризующих режим бурения. Иногда применяются исследования, основанные на определении механических свойств в процессе бурения (механический каротаж).

Околоскважинные и межскважинные исследования основаны на изучении в массивах горных пород особенностей естественных или искусственно созданных геофизических полей: магнитного (скважинная магниторазведка), гравитационного (скважинная гравиразведка), распространения радиоволн (радиоволновой метод, РВМ), упругих волн (акустическое просвечивание), постоянного или низкочастотного электрического (метод заряженного тела), нестационарного электромагнитного (метод переходных процессов); пьезоэлектрического эффекта, возникающего в горных породах под воздействием упругих колебаний (пьезоэлектрический метод); потенциалов вызванной поляризации, возникающих на контакте рудного тела в результате воздействия источника тока в скважине или на поверхности Земли (контактный метод поляризационных кривых) и др.

В радиоволновых методах разведки источник электромагнитных колебаний (частота 0,16−37 МГц) размещается в скважине; регистрация осуществляется с помощью приёмников (антенн) в этой же скважине (околоскважинные исследования) или в соседней (межскважинные исследования). В некоторых случаях поле наблюдается на поверхности Земли. При разведке акустическим просвечиванием возбуждение и наблюдение волн осуществляется так же, как в РВМ. В методе заряженного тела токовый электрод размещают в скважине против рудного тела; наблюдения производят в скважине или на поверхности. Методы околоскважинных и межскважинных исследований позволяют обнаружить и оконтурить рудные тела и другие геологические образования, пересечённые скважиной или находящиеся в стороне от неё.

При контроле технического состояния скважин измеряют её зенитный угол и азимут (инклинометрия), средний диаметр (кавернометрия) и расстояние от оси прибора до стенки скважины (профилеметрия), температуру (термометрия), удельное электрическое сопротивление бурового раствора (резистивиметрия), определяют высоты подъёма цемента в затрубном пространстве скважины и его качество (контроль цементирования) по данным кривым акустического и гамма-гамма-каротажа и др. При разработке месторождения регистрируют скорости перемещения жидкости по скважине (расходометрия), вязкость заполняющей жидкости (вискозиметрия), содержание воды в последней (влагометрия), давление по стволу (барометрия) и др.

Отбор проб флюидов из пласта (опробование пластов) производится опробователями пластов, которые на каротажном кабеле опускаются в скважину на заданную глубину. После этого блок отбора (башмак) прижимается к стенке скважины и кумулятивной перфорацией создаётся дренажный канал между пластом и прибором для подачи флюида в приёмный баллон прибора. Образцы пород из стенок скважин отбирают стреляющими грунтоносами и сверлящими керноотборниками. При анализе проб определяется содержание нефти, газа и воды, а также компонентный состав газа, что даёт возможность оценить нефтегазоносность пласта, литологию, наличие углеводородов, а иногда и коэффициент пористости породы.

Геофизические исследования применяют при поисках и разведке нефти и газа (промысловая геофизика), угля (угольная скважинная геофизика), руд и строительных материалов (рудная скважинная геофизика) и воды (геофизические исследования гидрогеологических скважин). Получаемые данные обеспечивают расчленение разреза скважин на пласты, определение их литологии и глубины залегания, выявление полезных ископаемых (нефти, газа, угля и др.), корреляцию разрезов скважин, оценку параметров пластов для подсчёта запасов (эффективную мощность, содержание полезных ископаемых), определение объёма залежи нефти, газа, угля или рудного тела, оценку физико-механических свойств пород при строительстве различных сооружений и др. Геофизические исследования — основной способ геологической документации разрезов скважин, дающий большой экономический эффект за счёт сокращения отбора керна и количества испытаний пластов.

Повышение эффективности геофизических исследований связано с разработкой и внедрением новых методов, а также с совершенствованием методики и техники исследований; внедрением машинных методов обработки и интерпретации данных, создания цифровых каротажных лабораторий, управляемых бортовой ЭВМ, комплексных геолого-геохимическо-геофизических информационно-измерительных и обрабатывающих комплексов, высокоточных и термобаростойких комплексных скважинных приборов и др.

9. Способы воздействия на призабойную зону скважин Дополнительный приток нефти в скважины, а, следовательно, и дополнительный дебит обеспечивают применение методов увеличения проницаемости призабойной зоны пласта. На окончательной стадии бурения скважины глинистый раствор может проникать в поры и капилляры призабойной зоны пласта, снижая ее проницаемость. Снижение проницаемости этой зоны, загрязнение ее возможно и в процессе эксплуатации скважины. Проницаемость призабойной зоны продуктивного пласта увеличивают за счет применения различных методов:

химических (кислотные обработки);

механических (гидравлический разрыв пласта и с помощью импульсно-ударного воздействия и взрывов);

тепловых (паротепловая обработка, электропрогрев) и их комбинированием.

Кислотная обработка скважин связана с подачей на забой скважины под определенным давлением растворов кислот. Растворы кислот под давлением проникают в имеющиеся в пласте мелкие поры и трещины и расширяют их. Одновременно с этим образуются новые каналы, по которым нефть может проникать к забою скважины. Для кислотной обработки применяют в основном водные растворы соляной и плавиковой (фтористоводородной) кислоты. Концентрация кислоты в растворе обычно принимается равной 10 15%, что связано с опасностью коррозионного разрушения труб и оборудования. Однако в связи с широким использованием высокоэффективных ингибиторов коррозии и снижением опасности коррозии концентрацию кислоты в растворе увеличивают до 25 28%, что позволяет повысить эффективность кислотной обработки. Длительность кислотной обработки скважин зависит от многих факторов — температуры на забое скважины, генезиса пород продуктивного пласта, их химического состава, концентрации раствора, давления закачки. Технологический процесс кислотной обработки скважин включает операции заполнения скважины кислотным раствором, продавливание кислотного раствора в пласт при герметизации устья скважин закрытием задвижки. После окончания процесса продавливания скважину оставляют на некоторое время под давлением для реагирования кислоты с породами продуктивного пласта. Длительность кислотной обработки после продавливания составляет 12 16 ч на месторождениях с температурой на забое не более 40 и 2 3 ч при забойных температурах 100 150 .

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) заключается в образовании и расширении в пласте трещин при создании высоких давлений на забое жидкостью, закачиваемой в скважину. В образовавшиеся трещины нагнетают песок, чтобы после снятия давления трещина не сомкнулась. Трещины, образовавшиеся в пласте, являются проводниками нефти и газа, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными зонами пласта. Протяженность трещин может достигать нескольких десятков метров, ширина их 1 4 мм. После гидроразрыва пласта производительность скважины часто увеличивается в несколько раз.

Операция ГРП состоит из следующих этапов: закачки жидкости разрыва для образования трещин; закачки жидкости — песконосителя; закачки жидкости для продавливания песка в трещины.

Гидропескоструйная перфорация скважин — применяется для создания каналов, соединяющих ствол скважины с пластом при кислотной обработке скважины и других методах воздействия. Метод основан на использовании кинетической энергии и абразивных свойств струи жидкости с песком, истекающей с большой скоростью из насадок перфоратора и направленной на стенку скважины. За короткое время струя жидкости с песком образует отверстие или прорезь в обсадной колонне и канал или щель в цементном камне и породе пласта. Жидкость с песком направляется к насадкам перфоратора по колонне насоснокомпрессорных труб с помощью насосов, установленных у скважины.

Виброобработка забоев скважин заключается в том, что на забое скважины с помощью вибратора формируются волновые возмущения среды в виде частых гидравлических импульсов или резких колебаний давления различной частоты и амплитуды. При этом повышается проводимость пластовых систем вследствие образования новых и расширения старых трещин и очистки призабойной зоны.

Торпедирование скважин состоит в том, что заряженную взрывчатым веществом (ВВ) торпеду спускают в скважину и взрывают против продуктивного пласта. При взрыве образуется каверна, в результате чего увеличиваются диаметр скважины и сеть трещин.

Тепловое воздействие на призабойную зону используют в том случае, если добываемая нефть содержит смолу или парафин. Существует несколько видов теплового воздействия: электротепловая обработка; закачка в скважину горячих жидкостей; паротепловая обработка.

Термокислотную обработку скважин применяют на месторождениях нефтей с большим содержанием парафина. В этом случае перед кислотной обработкой скважину промывают горячей нефтью или призабойную зону пласта прогревают каким-либо нагревателем для расплавления осадков парафинистых отложений. Сразу после этого проводят кислотную обработку.

Кислотная обработка пласта применяется для обработки призабойной зоны скважины (ПЗС). Сущность кислотной обработки заключается в нагнетании кислотного состава в поровое пространство при давлении ниже давления разрыва. Кислотный состав растворяет часть породы и загрязнений, увеличивая тем самым проницаемость пласта. Обычно глубина обработки не превышает 1,0 — 1,5 м.

Основные виды кислотных обработок:

Простая;

Пенная;

Эмульсионная;

Загущенная кислота.

Эффективность соляно-кислотных обработок скважин зависит от концентрации кислоты, ее количества, давления при обработке, температуры на забое, характера пород и других факторов. Для проведения кислотных обработок объем и концентрация раствора кислоты планируются для каждой скважины различными параметрами.

Применяемые кислоты при кислотной обработке:

Соляной кислотой HCl 8−15%-ной концентрации растворяют карбонатные породы (известняки, доломиты), а также загрязняющие частицы.

Плавиковая кислота HF в смеси с соляной предназначается для воздействия на песчаники, а также для удаления глинистого раствора.

Уксусная кислота CH3COOH добавляется в соляную кислоту для замедления скорости растворения карбонатной породы.

Концентрированная серная кислота H2SO снижается вязкость нефти и увеличивается дебит скважины; при смешении серной кислоты с нефтью образуется ПАВ, улучшающие приток нефти из пласта в скважину; предназначается для воздействия на продуктивные пласты, образованные песчаниками.

Угольная кислота применяется для воздействия на породы, содержащие карбонаты кальция и магния, а также асфальто-смолистые отложения.

Обработка скважин соляной кислотой нашла наиболее широкое распространение вследствие своей сравнительной простоты, дешевизны и часто встречающихся благоприятных для ее применения пластовых условий.

Кислотные ванны применяются во всех скважинах с открытым забоем после бурения и при освоении, для очистки поверхности забоя от остатков цементной и глинистой корки, продуктов коррозии, кальцитовых выделений из пластовых вод и др. Для скважин, забой которых обсажен колонной и перфорирован, кислотные ванны проводить не рекомендуют. Объем кислотного раствора должен быть равен объему скважины от забоя до кровли обрабатываемого интервала, а башмак НКТ, через который закачивают (раствор, спускается до подошвы пласта или забоя скважины. Применяется раствор НСL повышенной концентрации (15 — 20%), так как его перемешивания на забое не происходит.

Время выдержки для нейтрализации кислоты для данного месторождения устанавливается опытным путем по замерам концентрации кислоты в отработанном и вытесненном на поверхность через НКТ растворе.

Эффективность обработки оценивается или по замерам продукции скважины (приемистости ее) после обработки или по коэффициенту продуктивности, определенному в процессе последующего исследования скважины.

На рисунке — схема обвязки скважины при проведении простых кислотных обработок:

1 — устье скважины; 2 — обратный клапан; 3 — задвижка высокого давления; 4 — насос 4НК-500; 5 — агрегат Азинмаш 30А; 6 — емкость для кислоты на агрегате; 7 — емкость для кислоты на прицепе; 8 — емкость для продавочной жидкости; 9 — емкость для кислоты; 10 — линия для обратной циркуляции.

На рисунке — схема оборудования забоя скважины для ГРП:

1 — обсадная колонна; 2 — насосно-компрессорные трубы; 3 — скважинные манометры; 4 — якорь; 5 — пакер; 6 — продуктивный пласт; 7 — хвостовик для опоры на забой.

10. Подземный текущий и капитальный ремонт скважин

Подземные и капитальные ремонты скважин проводятся со значительными затратами времени и финансовых средств и приводят к невосполнимым потерям в добыче нефти. Поэтому задача снижения затрат и продолжительности ремонтно-восстановительных работ на основе организационных мероприятий на скважинах является актуальной и востребованной.

Поэтому подземный капитальный ремонт скважин связан с работами по восстановлению работоспособности самой скважины и эксплуатационного горизонта, а также с проведением мероприятий по охране недр и окружающей среды. В состав работ по капитальному ремонту входят мероприятия по устранению нарушений эксплуатационной колонны (слом, смятие, нарушение герметичности), по изоляции вод, по возврату и углублению скважины и по ликвидации скважины.

Цех подземного и капитального ремонта скважин (ПКРС) обеспечивает своевременный и качественный ремонт эксплуатационных, нагнетательных и водозаборных скважин, проводит мероприятия по интенсификации добычи нефти и повышению приемистости нагнетательных скважин.

Для проведения подземных и капитальных ремонтов скважин применяются трубные и штанговые элеваторы; трубные (цепные) и штанговые ключи.

10.1 Текущий ремонт скважин Текущим ремонтом скважин (ТРС) называется комплекс работ, направленных на восстановление работоспособности скважинного и устьевого оборудования, и работ по изменению режима эксплуатации скважины, а так же по очистке скважинного оборудования, стенок скважины и забоя от различных отложений (парафина, гидратных пробок, солей, продуктов коррозии). В соответствии с Правилами ведения ремонтных работ в скважинах, введенными в действие с 01.11.97, к текущему ремонту относятся следующие работы РАЗНОВИДНОСТИ ТЕКУЩЕГО РЕМОНТА СКВАЖИН:

Шифр

Виды работ по ТРС

ТР1

Оснащение скважин скважинным оборудованием при вводе в эксплуатацию (из бурения, освоения, бездействия, консервации)

ТР1−1

Ввод фонтанных скважин

ТР1−2

Ввод газлифтных скважин

ТР1−3

Ввод скважин, оборудованных ШГН

ТР1−4

Ввод скважин, оборудованных ЭЦН

ТР2

Перевод скважин на другой вид эксплуатации

ТР2−1

Фонтанный — газлифт

ТР2−2

Фонтанный — ШГН

ТР2−3

Фонтанный — ЭЦН

ТР2−4

Газлифт — ШГН

ТР2−5

Газлифт — ЭЦН

ТР2−6

ШГН — ЭЦН

ТР2−7

ЭЦН — ШГН

ТР2−8

ШГН — ОРЭ

ТР2−9

ЭЦН — ОРЭ

ТР2−10

Прочие виды переводы

ТР3

Оптимизация режима эксплуатации

ТР3−1

Изменение глубины подвески, смена типоразмера ШГН

ТР3−2

Изменение глубины подвески, изменение типоразмера ЭЦН

ТР4

Ремонт скважин оборудованных ШГН

ТР4−1

Ревизия и смена насоса

ТР4−2

Устранение обрыва штанг

ТР4−5

Замена полированного штока

ТР4−6

Замена, опрессовка и устранение негерметичности

ТР4−7

Очистка и пропарка НКТ

ТР4−8

Ревизия, смена устьевого оборудования

ТР5

Ремонт скважин, оборудованных ЭЦН

ТР5−1

Ревизия и смена насоса

ТР5−2

Смена электродвигателя

ТР5−3

Устранение повреждения кабеля

ТР5−4

Ревизия, смена, устранение негерметичности НКТ

ТР5−5

Очистка и пропарка НКТ

ТР5−6

Ревизия, смена устьевого оборудования

ТР6

Ремонт фонтанных скважин

ТР6−1

Ревизия, смена, опрессовка и устранение негерметичности НКТ

ТР6−2

Очистка и пропарка НКТ

ТР6−3

Ревизия, замена, устьевого оборудования

ТР7

Ремонт газлифтных скважин

ТР7−1

Ревизия, смена, опрессовка и устранение негерметичности НКТ

ТР7−2

Очистка и пропарка НКТ

ТР7−3

Ревизия, замена, очистка газлифтных клапанов

ТР7−4

Ревизия, смена устьевого оборудования

ТР8

Ревизия и смена оборудования артезианских и поглощающих скважин

ТР9

Очистка, промывка забоя

ТР9−1

Промывка горячей нефтью (водой) с добавление ПАВ

ТР9−2

Обработка забоя химреагентами (ТГХВ, СКО, ГКО и т. д.)

ТР10

Опытные работы по испытанию новых видов подземного оборудования

ТР11

Прочие виды работ

Выше приведенные работывыполняются бригадой текущего ремонта скважин, однако в промысловой практике их чаще называют бригадами подземного ремонта скважин, что не совсем правильно, так как подземный ремонт скважины включает в себя как текущий, так и капитальный ремонт, т. е. это понятие шире. Бригадами текущего ремонта скважин могут выполняться работы по устранению некоторых аварий (напрмер, извлечение НКТ), не занимающих много времени.

10.2 Капитальный ремонт скважин Капитальным ремонтом скважин (КРС) называется комплекс работ связанных с восстановлением работоспособности обсадных колонн, цементного кольца, призабойной зоны, ликвидацией сложных аварий, спуском и подъемом оборудования при раздельной эксплуатации и закачке. К капитальным ремонтам скважин относят работы, представленные в следующей таблице. Данные работы выполняют бригады капитального ремонта скважин.

Шифр

Виды работ по КРС

КР1

Ремонтно-изоляционные работы

КР1−1

Отключение отдельных обводненных интервалов пласта

КР1−2

Отключение отдельных пластов

КР1−3

Исправление негерметичности цементного кольца

КР1−4

Наращивание цементного кольца за эксплуатационной, промежуточной колоннами, кондуктором

КР2

Устранение негерметичности эксплуатационной колонны

КР2−1

Устранение негерметичности тампонированием

КР2−2

Устранение негерметичности установкой пластыря

КР2−3

Устранение негерметичности спуском дополнительной обсадной колонны меньшего диаметр

КР3

Устранение аварий, допущенных в процессе эксплуатации или ремонта

КР3−1

Извлечение оборудования из скважин после аварий, допущенных в процессе эксплуатации

КР3−2

Ликвидация аварий с эксплуатационной колонной

КР3−3

Очистка забоя и ствола скважины от металлических предметов

КР3−4

Прочие работы по ликвидации аварий, допущенных при эксплуатации скважин

КР3−5

Ликвидация аварий, допущенных в процессе ремонта скважин

КР4

Переход на другие горизонты и разобщение пластов

КР4−1

Переход на другие горизонты

КР4−2

Разобщение пластов

КР5

Внедрение и ремонт установок ОРЭ, ОРЗ, пакеров-отсекателей

КР6

Комплекс подземных работ, связанных с бурением

КР6−1

Зарезка новых стволов скважин

КР6−2

Бурение цементного стакана

КР6−3

Фрезерирование башмака колонны с углублением ствола в горной породе

КР6−4

Бурение и оборудование шурфов и артезианских скважин

КР7

Обработка призабойной зоны

КР7−1

Проведение кислотной обработки

КР7−2

Проведение ГРП

КР7−3

Проведение ГПП

КР7−4

Виброобработка призабойной зоны

КР7−5

Термообработка призабойной зоны

КР7−6

Промывка призабойной зоны растворителями

КР7−7

Промывка призабойной зоны растворами ПАВ

КР7−8

Обработка термогазохимическими методами (ТГХВ, ПГД и т. д.)

КР7−9

Прочие виды обработки призабойной зоны

КР7−10

Выравнивание профиля приемистости нагнетательных скважин

КР7−11

Дополнительная перфорация и торпедирование ранее простреленных интервалов

КР8

Исследование скважин

КР8−1

Исследование характера насыщенности и выработки продуктивных пластов, утонение геологического разреза в скважинах

КР8−2

Оценка технического состояния (обследование скважины)

КР9

Перевод на использование по другому назначению

КР9−1

Освоение скважин под нагнетательные

КР9−2

Перевод скважин под отбор технической воды

КР9−3

Перевод скважины в наблюдательные, пьезометрические

КР9−4

Перевод скважин под нагнетание теплоносителя или воздуха

КР10

Ввод в эксплуатацию и ремонт нагнетательных скважин

КР10−1

Оснащение парои воздухонагнетательных скважин противопесочным оборудованием

КР10−2

Промывка в парои воздухонагнетательных скважинах песчаных пробок

КР11

Консервация и расконсервация скважин

КР12

Прочие виды работ

Наряду с понятием текущий и капитальный ремонт скважины, введено понятие скважино-оперция по повышению нефтеотдачи пластов, также отнесенная к ремонтным работам в скважинах. Скважино-оперцией ремонтных работ по повышению нефтеотдачи пластов является комплекс работ в скважине по введению в пласт агентов, инициирующих протекание в недрах пласта физических, химических или биохимических процессов, направленныз на повышение коэффициента конечного нефтевытеснения на данном участке залежи.

Данными работами занимаются, как правило, бригады капитального ремонта скважины или другие специализированные бригады, входящие в состав Управления повышения нефтеотдачи пластов и капитального ремонта скважин (УПНП и КРС).

11. Организационная структура ЦДНГ-3 (Я) Основная цель системы управления ЦДНГ — обеспечение добычи нефти и газа, поддержание пластового давления, подготовка и транспортировка нефти и газа при соблюдении технологических режимов работы объектов на основании утвержденных норм отбора извлекаемой жидкости и газа, промышленной безопасности, охраны труда и охраны окружающей среды.

Структура и штат ЦДНГ разрабатываются в соответствии с нормативными требованиями и с учетом особенностей эксплуатации месторождений, территориальной разбросанности объектов, объема выполняемых работ.

На основе утвержденной организационной структуры разрабатывается штатное расписание Общества.

Штатное расписание разрабатывается Обществом самостоятельно и утверждается Генеральным директором Общества. Организационная структура цеха добычи нефти и газа утверждается приказом Генерального директора.

В цеху добычи главным руководящим звеном является начальник цеха. Ему непосредственно подчиняются и при необходимости замещают зам. начальника цеха по технологии и зам. начальника цеха по производству. Затем идут геолого-технологическая служба, а им уже подчиняются аварийно-восстановительные бригады (состоящие из машинистов кустовой насосной станции, машинистов дожимно-насосной станции, операторов по добыче нефти, газа и конденсата, слесарей-ремонтников). Наглядно эта орг. структура показана на приведенной ниже схеме. Также существуют многие подрядные организации, производящие ремонтные работы на территории данного цеха, которые подчиняются непосредственно начальнику цеха.

Начальник цеха

(Еремеев Д.А.)

Заместитель начальника цеха по геологии

Заместитель начальника цеха по производству (Носаченко Е.А.)

Механик (Угольни-ков П.В.)

Ведущий инженер-технолог (Гарипов Т.В.)

Инженер-технолог (Щеголев И.Ю.)

Мастер по добыче нефти, газа (Ханнанов Д.М.)

Мастер по добыче нефти, газа (Ахметов И.Л.)

Геолог 2 категории Дьяченко С.В.

Бригада№ 3 (аварийно-восстановительные работы)

Бригада № 2 (машинисты ДНС-3, КНС-3)

Бригада№ 1 (добыча нефти и газа)

Относительно слабостей и возможностей рассматриваемого НГДУ можно отметить, что вовлечение работников цехов в процесс принятия решений и материальное стимулирование инновационной деятельности через рационализаторские предложения может осуществляться за счет увеличившейся прибыли, что позволит повысить заинтересованность работников в производственной деятельности, что в свою очередь повысить производительность труда. Также повысить производительность труда может усиление контроля над исполнением приказов и распоряжений путем использования материальных и нематериальных методов стимулирования работников.

12.

Заключение

На производстве в цехе добычи нефти и газа № 3 меня ознакомили с различными способами добычи нефти, с нефтегазопромысловым оборудованием, скважинными насосными установками для подъема нефти, видами проводимых в НГДУ гидродинамических и промыслово-геофизических исследований скважин и пластов, охраной труда, техникой безопасности при выполнении работ на скважинах, способами обработки призабойных зон, с видами работ по подземному ремонту скважин, технологией их выполнения и т. д. Инженерно-технологическая служба и руководящий состав являются опытными и квалифицированными работниками, принимающими быстрые и правильные решения при возникновении проблем.

Немаловажное внимание уделяется охране окружающей среды, на месторождении при выезде на куст все работники используют индивидуальные средства защиты, а возникающие аварии быстро и качественно ликвидируются аварийно-восстановительными бригадами.

Для успешного выполнения целей и задач комплексного контроля за разработкой Южно-Ягунского месторождения предусматривается проведение следующих видов контроля:

— контроль за освоением, техническим состоянием скважин и технологическими режимами их работы;

— контроль физико-химических параметров попутно добываемой и закачиваемой воды;

— контроль за энергетическим состоянием залежи;

— определение гидродинамических параметров пласта, скважин и оценка их добывных возможностей;

— контроль за направлением и скоростью фильтрационных потоков;

— оценка степени и характера обводнения пластов и выработка запасов;

— контроль эффективности мероприятий по воздействию на пласт и его призабойную зону.

С целью доизучения геологического строения месторождения и выявления новых залежей принята программа геологоразведочных работ. В качестве основного эффекта от проведения планируемых работ ожидается расширение контуров выявленных и разрабатываемых на данный момент залежей. Перспективными горизонтами являются горизонты БС11 и БС10.

Основные объемы работ, как по количеству, так и по технологической эффективности, связаны со сменой насосного оборудования (как правило, на более производительное) в целях оптимизации отборов жидкости. Ежегодно эти работы проводятся более чем на 100 скважинах, в основном эксплуатационных объектов БС10 и БС11. Основная доля мероприятий на Южно-Ягунском месторождении по оптимизации работы скважин приходится на последние пять лет. При разработке месторождений нефтяники активно используют перспективные методы бурения и повышения нефтеотдачи пластов, благодаря чему удерживается уровень добычи нефти. В 2012 году введено в эксплуатацию 284 скважины, предприятие добыло более 24,8 млн. тонн нефти.

Проблемы обеспечения технической безопасности и противоаварийной устойчивости промышленных производств и объектов повышенной опасности при рыночных отношениях имеют решающее значение. От их решения зависит успешная работа и экономическая устойчивость предприятия и нефтяной отрасли в целом.

Приобретенные на практике знания помогут мне в дальнейшем в работе на производстве в качестве специалиста.

13. Список использованной литературы

1. Басарыгин Ю. М., Булатов А. И., Проселков Ю. М. Технология капитального и подземного ремонта нефтяных и газовых скважин: учебник для вузов, 2002.

2. Бухаленко Е. И. Нефтепромысловое оборудование. М., Недра, 1990 г.

3. Желтов Ю. П. Разработка нефтяных месторождений. — М: Недра, 1986.

4. Ибрагимов Г. З., Сорокин В. А., Хисамутдинов Н. И., Химические реагенты для добычи нефти. М., Недра, 1986 г.

5. Куличихин Н. И., Воздвиженский Б. И. Бурение нефтяных и газовых скважин, М., 1961;

6. Куцын П. В. Охрана труда нефтяной и газовой промышленности: Учебник. — М.: Недра, 1987. — 217с.

7. «Основы нефтепромыслового дела»: Справочное пособие. — Сургут: «Нефть Приобья» ОАО «Сургутнефтегаз», 2004.

8. Правила безопасности в нефтедобывающей промышленности (Госгортехнадзор СССР). — М.: Недра, 1974.

9. Середа Н. С., Соловьев Е. М. Бурение нефтяных и газовых скважин,-М.:Недра, 1994.

10. Удянский С. Н. Разведочное бурение, 2 изд., М., 1973.

Приложения Рисунок 1. Конструкция эксплуатационной скважины на нефть и газ: 1 — направление; 2 — кондуктор; 3 — промывочная жидкость; 4 — цементный камень; 5 — эксплуатационная колонна; 6 — продуктивный пласт; 7 — перфорированные отверстия; 8 — колонная головка; 9 — задвижки; 10 — крестовина.

Рисунок 2. Антиклинальная складка.

Рисунок 3. Поршень для снижения уровня жидкости в колонне НКТ

1 — канат; 2 — грузовая штанга; 3 — клапан; 4 — полость патрубка; 5 — поршень.

Рисунок 4. Фонтанная арматура.

Рис. 5. Схема конструкций газлифтных подъемников, а — двухрядный подъемник; б — полуторарядный подъемник; в — однорядный подъемник; г — однорядный подъемник с рабочим отверстием Рисунок 6. Общий вид станка-качалки.

Рисунок 7. Схема станка-качалки. 1 — подвеска устьевого штока; 2 — балансир с опорой; 3 — стойка; 4 — шатун; 5 — кривошип; 6 —редуктор; 7 — ведомый шкив; 8 — ремень; 9 — электродвигатель; 10 — ведущий шкив; 11 — ограждение;12 — поворотная плита; 13 — рама; 14 — противовес; 15 — траверса; 16 — тормоз; 17 — канатная подвеска.

Рисунок 8. Принципиальная схема скважинных штанговых насосов: а — невставной насос с штоком типа НГН-1; б — невставной насос с ловителем типа НГН-2; 1-нагнетательные клапаны, 2- цилиндры, 3 — плунжеры, 4 — патрубкиудлинители, 5-всасывающие клапаны, 6-седла корпусов, 7- захватный шток, 8 — второй нагнетательный клапан, 9 — ловитель, 10 — наконечник для захвата клапана; в — вставной насос типа НГВ-1: 1 — штанга, 2 — НКТ, 3 — посадочный корпус, 4-замковая опора, 5- цилиндр, 6- плунжер, 7 — направляющая трубка.

Рисунок 9. Скважина, оборудованная электро-погружной установкой.

Рисунок 10. Погружное оборудование УЭЦН Рисунок 11. Конструкция дискового насоса по патенту Н. Тесла и вид современного рабочего колеса дискового насоса.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой