15-билет
І. Эксплуатация газовых скважин в условиях образования песчаных пробок.
ІІ. Особенности разработки шельфовых месторождении.
ІІІ. Понятие механизированной добычи нефти, основные способы механизированной добычи.
Эксплуатация газовых скважин в условиях образования песчаных пробок.
Разрушение скелета породы и вынос частиц породы на забой обусловлены превыше¬нием градиентов давления в призабойной зоне над допустимыми. Накопление на забое пес¬чаной пробки уменьшает дебит скважины и может привести к различным нарушениям, на¬пример к прихвату фонтанных труб.
Борьба с образованием песчаных пробок в газовых скважинах может проводиться путем ограничения отбора газа;
выносом песка, поступающего на забой, через ствол скважины на поверх¬ность;
периодическим удалением песчаных пробок различными методами;
применением забойных фильтров различной конструкции креплением призабойной зоны различными цементирующими составами.
В этих условиях необходимо применение различных фильтров, предупреждающих поступление песка в скважину. Наибольшее распространение получили фильтры с круглыми отверстиями диаметром 1,5—2,0 мм, изготовленные из обсадных труб. Применяются также щелевые, проволочные и другие фильтры. На газовых скважинах подземных газохранилищ используют гравийные фильтры, которые не только предотвращают поступление песка в скважину, но и создают вокруг забоя зону высокой проницаемости и укрепляют его стенки.
Для укрепления призабойной зоны в рыхлых слабосцементированных породах ис¬пользуют фенолформальдегидные, карбамидные и другие смолы, а также фенолспирты, Для укрепления призабойной зоны применяют также цементные или цементно-песчаные раство¬ры.
Для удаления песчаной пробки с забоя скважины применяют прямую или обратную промывку. Прямую промывку осуществляют для разрушения и выноса на поверхность плот¬ных пробок. При этом промывочная жидкость нагнетается Е фонтанные трубы, а породы вы¬носятся через межтрубное пространство.
При обратной промывке промывочная жидкость поступает в межтрубное пространст¬во и поднимается на поверхность по фонтанным трубам. При этом скорость восходящего по¬тока жидкости намного больше, чем при прямой промывке, так как площадь сечения фон¬танных труб меньше, чем площадь поперечного - сечения межтрубного пространства. Необ¬ходимое условие для выноса твердых частиц на поверхность — превышение скорости восхо¬дящего потока жидкости над скоростью падения частиц, песка в жидкости, находящейся в покое.
Особенности разработки шельфовых месторождении.
Разведка и разработка морских нефтегазовых месторождений отличается от аналогичных работ на суше. Большая сложность и специфичность условий проведения этих работ в море обуславливается окружающей средой, инженерно-геологическими изысканиями, высокой стоимостью и уникальностью технических средств.
К особенностям освоения морских нефтегазовых месторождений можно отнести следующие: 1) Создание с учетом суровых морских гидрометеорологических условий, специальных технических сооружений новых плавучих технических средств для геофизических, геологических работ и строительства нефтепромысловых объектов на море и их обслуживания в процессе обустройства, бурения, эксплуатации и ремонта скважин, а также при сборе и транспорте их продукции; 2) бурение наклонно-направленного куста скважин с индивидуальных стационарных платформ, с приэстакадных площадок, на искусственно создаваемых островках, с самоподъемных и полупогружных плавучих установок и других сооружений как над водой, так и под водой; 3)решение дополнительных технических , технологических и аналитических задач по бурению, эксплуатации месторождений; 4) создание новейших технических средств для освоения, эксплуатации и ремонта скважин в морских условиях; 5) создание специализированных береговых баз для изготовления технических сооружений, технологических комплексов в модульном исполнении, плавсредств и других объектов для бурения, добычи нефти и газа, строительства и обслуживания комплекса морского нефтяного производства.; 6) решение вопросов одновременного бурения, эксплуатации и ремонта скважин при малых расстояниях между их устьями, когда это связано с длительным сроком их строительства; 7) создание малогабаритного, высокой мощности, надежного в работе блочного автоматизированного оборудования в модульном исполнении для ускорения строительства объектов бурения, эксплуатации и ремонта скважин и обустройства платформ для сбора, транспорта добываемой продукции в морских условиях; 8)решение научно-исследовательских, конструкторских задач по созданию новой, совершенно отличной от традиционных технологий и техники; 9)разработка техники и технологии освоения шельфов морей и океанов в особо суровых условиях; 10) создание специальных технических средств т технологических процессов, а также плавучих установок и физико-химических веществ, обеспечивающих охрану морской среды, а также воздушного бассейна; 11) решение комплекса задач по созданию технических средств и принятию специальных мер по охране труда персонала.
Понятие механизированной добычи нефти, основные способы механизированной добычи.
По мере истощения пластовой энергии фонтанирование скважин прекращается и возникает необходимость механизированной добычи нефти. В настоящее время разработка нефтяных месторождений ведется с поддержанием пластового давления (хотя это и не всегда целесообразно), а основная добыча нефти осуществляется механизированным способом
Подъем продукции скважин на дневную поверхность с по¬мощью потенциальной энергии газа называется газлифтным спосо¬бом эксплуатации. Таким образом, в качестве рабочего агента исполь¬зуется газ, отбираемый, например, из газовой залежи (природный газ) или попутно-добываемый (нефтяной газ). Ранее в качестве рабочего агента использовали воздух (эрлифт). В настоящее время воздух не используется в качестве рабочего агента по следующим причинам:
- окисление нефти с потерей ее качества;
- образование стойкой водонефтяной эмульсии (при добыче обводненной нефти), разрушение которой в процессе подготовки нефти затруднено. Кислород воздуха за счет окислительных про¬цессов образует на поверхности глобул воды прочные оболочки, которые препятствуют их коалесценции и укрупнению;
- при определенном содержании углеводородных газов с воз¬духом образуется взрывчатая смесь (гремучий газ), которая чрез¬вычайно опасна в пожарном отношении;
- компрессоры, используемые для компримирования воздуха, в случае нарушения системы смазки могут взрываться.
К механизированному спо¬собу эксплуатации скважин; относится компрессорный газлифт и все виды насосной эксплуатации скважин. Компрессорный газлифт обладает рядом преимуществ и недостатков в сравнении с насосной добычей.
К основным преимуществам относятся:
- возможность эксплуатации высокодебитных скважин;
- достаточно простое оборудование, спускаемое в скважину;
- легкое регулирование работы скважины.
Вместе с тем компрессорный газлифт обладает и существенны¬ми недостатками:
- относительно низкий КПД процесса подъема, особенно обводнен¬ной продукции, составляющий в ряде случаев всего несколько процентов;
- необходимость строительства компрессорной станции, что удорожает добычу нефти;
- как правило, высокие удельные затраты энергии на подъем единицы продукции.
В мировой практике нефтедобычи получили распростране¬ние следующие глубиннонасосные установки:
1. Скважинные штанговые насосные установки (СШНУ).
2. Установки погружных центробежных насосов с электропри¬водом (УЭЦН).
3. Установки гидравлических поршневых насосов (УГПН).
4. Установки с винтовыми насосами и электроприводом (УЭВН).
5. Установки с диафрагменными насосами и электроприводом (УЭДН).
6. Установки со струйными насосами (УСН).