шпаргалка

11-билет

[ Назад ]

І. Наземное и подземное оборудование фонтанных скважин.

ІІ. Стабилизация нефтей (горячая сепарация, ректификация). Требования к качеству товарных нефтей.

ІІІ. Месторождения углеводородов и их классификация.

Наземное оборудование фонтанных скважин.

Способ эксплуатации скважин, при котором подъем нефти или смеси нефти с газом от забоя на поверхность осуществляется за счет природной энергии, называется фонтанным.

Если давление столба жидкости, заполняющей скважину, меньше пластового давления и призабойная зона не загрязнена (ствол скважины сообщается с пластом), то жидкость будет переливаться через устье скважины, т. е. фонтанировать. Фонтанирование может происходить под влиянием гидростатического напора или энергии расширяющегося газа, или того и другого вместе.

Отбираемая смесь жидкости и газа идет из скважины пo HKT и на устье отводится арматурой в промысловые коммуникации. При фонтанировании скважины устье скважины оборудовано колонной головкой, соединяющей на поверхности окончания обсадных колонн и герметизирующей межколонное пространство.

На колонной головке крепится фонтанная арматура, которая состоит из трубной головки и фонтанной елки.

Трубная головка монтируется непосредственно на колонной головке и предназначается для подвески одной или нескольких колонн НКТ и герме¬тизации на устье межтрубных пространств. Трубная головка должна обеспечивать проход жидкости по НКТ, контролировать давления в них и выполнять необходимые исследования скважины.

Фонтанная елка монтируется на трубной головке и предназначается для направления отбираемых из скважины жидкости и газа в манифольд, регулирования и контроля за работой фонтанной скважины.

Основными деталями и узлами арматуры являются крестовина 1, имеющая два боковых отвода, тройник 2, имеющий один боковой от¬вод, катушка или переводник 3, запорное устройство 4, фланец под манометр или буфер 5, кран 6, манометр 7, дроссель 8, ответный фланец 9. Крестовина и тройник позволяют отводить добываемую смесь к манифольдам. Запорные устройства служат для полного перекрытия или полного открытия проходного сечения ствола или отвода. Для регулировки параметров потока и, следовательно, режима работы скважины используются специальные узлы - дроссели (штуцера). Дроссель имеет корпус, в который вставлена стационарная или сменная втулка с небольшим по диаметру отверстием. Через отверстие втулки проходит вся продукция скважины. Подбором отверстия регулируют дебит скважины. Диаметр штуцера от 3мм до 25мм.

Детали и узлы арматуры соединяются между собой резьбой, фланцами с уплотнениями или хомутами. По этому признаку арматура делится на резьбовую и хомутовую (или бугельную). Вертикальная, стволовая часть елки может иметь отводы в одну сторону (через тройники) или в две стороны (через крестовины). По этому признаку арматура делится на тройниковую (

Основные параметры арматуры - диаметр проходного сечения стволовой части фонтанной елки 50, 65, 80, 100, 150мм. и рабочее давление, на которое рассчитана арматура Рраб = 14, 21, 35, 70, 105 МПа.

Давление испытания принято для рабочих давлений от 7 до 35 МПа равным 2 Рраб , а для давлений от 70 до 105 МПа- 1,5 Рраб .

ГОСТом установлены типовые схемы арматуры - тройниковые и крестовые. У тройниковой арматуры при двух боковых отводах верхний является основным рабочим отводом. При выходе его деталей из строя закрывается стволовое запорное устройство и жидкость или газ направляются по нижнему отводу без остановки работы скважины. Это удобно при необходимости ремонта верхнего отвода. Но расположение отводов по вертикали (один над другим) увеличивает высоту арматуры, что усложняет ее обслуживание.

Тройниковую арматуру рекомендуется использовать при низких и средних давлениях. Для средних и высоких давлений ГОСТ рекомендует применять крестовую арматуру. Крестовая арматура значительно ниже тройниковой, что облегчает ее обслуживание.

К недостаткам крестовой арматуры относится то, что при выходе из строя одного из отводов необходимо закрывать нижнее стволовое запорное устройство, а следовательно, останавливать скважину. При исследовании скважин часто необходимо устанавливать над фонтанной елкой лубрикатор для спуска того или иного прибора. Для этой цели в тройниковой и крестовой арматуре предусмотрено верхнее стволовое запорное устройство.

Вследствие тяжелых условий работы арматуры ее крестовины, тройники, переводники, фланцы и корпусные детали запорных устройств выполняются только из стали. Уплотнение между фланцами арматуры осуществляется стальными кольцами.

Для изготовления элементов фонтанной арматуры применяются стали марок сталь 45, 45ХЛ, 40ХНЛ и другие легированные стали.

Классификация фонтанной арматуры

Фонтанную арматуру различают по конструктивным и прочностным признакам:

1) по рабочему давлению — отечественные заводы выпускают фонтанную арматуру, рассчитанную на давление от 7 до 105 МПа. Арматуру, рассчитанную на давление 105 МПа, можно использовать для сверхглубоких скважин или скважин с аномально высоким пластовым давлением (АВПД). 2) по размерам проходного поперечного сечения ствола — от 50 до 150 мм. Фонтанная арматура с диаметрами ствола, равными 100 и 150 мм, предусмотрена для высокодебитных нефтяных и газовых скважин;

3) по конструкции фонтанной елки — крестовые и тройниковые. Боковые отводы в этих видах арматуры при помощи выкидных линий соединяются со сборными и замерными установками;

4) по числу спускаемых в скважину рядов труб — однорядные и двухрядные. На рис. 3.3 показана фонтанная арматура для однорядного подъемника;

5) по виду запорных устройств — с задвижками и кранами. Задвижки применяют на нефтяных скважинах, а краны — на газовых.



Подземное оборудование фонтанных скважин

Подземное оборудование ствола скважины позволяет осуществлять:

1) защиту скважины от открытого фонтанирования;

2) освоение, исследование и остановку скважины без задавки ее жидко¬стью;

3) воздействие на призабойную зону пласта с целью интенсификации притока газа к скважине;

4) эксплуатацию скважины на установленном технологическом режиме;

5) замену колонны насосно-компрессорных (фонтанных) труб без задавки скважины жидкостью.

Для надежной эксплуатации газовых скважин используется следующее подземное оборудование: колонна насосно-компрессорных труб- спускается в скважину для подъема продукции на поверхность. Диаметр фонтанных труб рассчитывают из необходимости выноса с забоя на поверхность твердых и жидких примесей газа. Поскольку газовые скважины часто работают с поступлением из пласта частиц породы и воды, то диаметр НКТ должен обеспечивать полный вынос газовой струей частиц породы и воды, скапливающихся на забое. Вынос этих частиц обеспечивается тогда, когда скорость восходящего потока превышает критическую скорость, соответствующую взвешенному состоянию частиц, и равна: ν=1.2ωкр , где ν-скорость восходящего потока газа в скважине, м/с; ωкр-критическая скорость, при которой капля воды находится во взвешенном состоянии, м/с.

При эксплуатации скважин используются фонтанные трубы, изготовленные в соответствии с ГОСТ 633-80: 48,60, 73, 89 114мм.

Глубина спуска НКТ в скважину определяется продуктивной характеристикой пласта и технологическим режимом скважины. Обычно НКТ целесообразно спускать до нижних отверстий перфорации.

Разобщитель (пакер) предназначен для постоянного разъединения пласта и затрубного пространства скважины с целью защиты эксплуатационной колонны и НКТ от воздействия высокого давления, высокой температуры и агрессивных компонентов, входящих в состав газа. Обычно пакер устанавливают между обсадной колонной и НКТ для разобщения зон межтрубного пространства, расположенных выше и ниже пакера. Пакер имеет корпус, состоящий из двух труб, соедененных между собой. На наружней поверхности верхней трубы размещен уплотнительный элемент. Он состоит из резиновых манжет, при продольном сжатии которых происходит увеличение их в диаметре, в результате чего он плотно прижимается к обсадной колонне и движение жидкости по колонне прекращается.

. На наружней поверхности нижней трубы смонтирован шлипсовый узел. Шлипсы состоят из 3-4- сегментов с зубчатой поверхностью, которые прижимаются к обсадной колонне и удерживают пакер в устойчивом положении.

Между уплотнительным элементом и шлипсовым узлом имеется камера, которую образует цилиндр и соедененные с ним толкатель и поршень. Для удержания пакера в рабочем состоянии поршень и цилиндр снабжены механизмами, состоящими из четырех секторов и двух пружинных колец. Для освобождения пакера от обсадной колонны НКТ вращают по часовой стрелке на 1.5 оборотов, одновременно поднимая ее. При повороте уплотнительные элементы и шлипсы освобождаются от торцевых упоров и принимают первоначальные размеры. В этом состоянии пакер можно извлечь из скважины.

Циркуляционный клапан расположен над уплотняющим элементом и обеспечивает временное сообщение центрального канала с затрубным пространством с целью осуществления различных тезнологических операций: задавки скважины, прмывки забоя, затрубного пространства и НКТ, обработки скважины различными химическими реагентами. Клапан устанавливается в НКТ во время их спуска в скважину и извлекается вместе с ними

Ниппель служит для установки, фиксирования и герметизации в нем забойного клапана отсекателя. Он спускается в скважину на НКТ и устанавливается выше пакера.

Клапан –отсекатель служит запорным устройством скважины при демонтаже устьевого оборудования, подъеме НКТ из скважины без задавки жидкостью.

Ингибиторный клапан предназначен для временного сообщения затрубного пространства скважины с внутренним пространством НКТ при подаче ингибитора коррозии или же гидратообразователя.

Клапан устанавливается в НКТ во время их спуска и извлекается вместе с ними.



Стабилизация нефтей (горячая сепарация, ректификация). Требования к качеству товарных нефтей.

Под процессом стабилизации нефти понимается отделение от нее легких (пропан-бутанов и частично бензиновых) фракций с целью уменьшения потерь нефти при ее дальнейшей транспортировке. Стабилизация нефти осуществляется методом горячей сепарации или методом ректификации. При горячей сепарации нефть сначала нагревают до температуры 40...80 °С, а затем подают в сепаратор. Выделяющиеся при этом легкие углеводороды отсасываются компрессором и направляются в холодильную установку. Здесь тяжелые углеводороды конденсируются, а легкие собираются и закачиваются в газопровод. При ректификации нефть подвергается нагреву в специальной стабилизационной колонне под давлением и при повышенных температурах (до 240 °С). Отделенные в стабилизационной колонне легкие фракции конденсируют и перекачивают на газофракционирующие установки или на ГПЗ для дальнейшей переработки. К степени стабилизации товарной нефти предъявляются жесткие требования: давление упругости ее паров при 38 ° С не должно превышать 0,066 МПа (500 мм рт. ст.).

Месторождения УВ и их классификация.

Под месторождением нефти и газа понимается совокупность залежей, приуроченных территориально к одной площади и сведенных с благоприятной тектонической структурой. По классификации бывают: газовые, нефтяные, газонефтяные, газоконденсатные. Газовые называют если оно содержит только газовые залежи, состоящие более чем на 90% из метана. К газоконденсатным относят такие газовые месторождения, из газа которых в атмосферных условиях при снижении давления выделяется жидкая фаза – конденсат. Если месторождение состоит из нефтяных залежей, оно называется нефтяным или газонефтяным – в случае наличия над нефтью газовой шапки. По объему запасов: мелкие: <10 млн.т.н. или 10 млрд.м3.г; средние: от 10-30 млн.т.н. или 10-30 млрд.м3.г; крупные: 30-300 млн.т.н. или 300-500 млрд.м3.г; уникальные: >300 млн.т.н. или >500 млрд.м3.г. По количеству залежей: НМ – одно залежная и ГКМ – двух залежная.

КАТЕГОРИИ:

Network | английский | архитектура эвм | астрономия | аудит | биология | вычислительная математика | география | Гражданское право | демография | дискретная математика | законодательство | история | квантовая физика | компиляторы | КСЕ - Концепция современного естествознания | культурология | линейная алгебра | литература | математическая статистика | математический анализ | Международный стандарт финансовой отчетности МСФО | менеджмент | метрология | механика | немецкий | неорганическая химия | ОБЖ | общая физика | операционные системы | оптимизация в сапр | органическая химия | педагогика | политология | правоведение | прочие дисциплины | психология (методы) | радиоэлектроника | религия | русский | сертификация | сопромат | социология | теория вероятностей | управление в технических системах | физкультура | философия | фотография | французский | школьная математика | экология | экономика | экономика (словарь) | язык Assembler | язык Basic, VB | язык Pascal | язык Си, Си++ |