Модернизация струйного насоса СН48-89 для добычи нефти-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа-Дипломная работа

Модернизация струйного насоса СН48-89 для добычи нефти-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа-Дипломная работа
АННОТАЦИЯ
В работе проведен анализ существующих схем и конструкций насосов для добычи нефти, а также силовых насосных станций для привода струйных насосов. Выполнена патентная проработка струйных насосов. Кроме того выполнены необходимые расчеты основных параметров струйных насосов, силовых насосных станций и погружных центробежных насосов. Также определен ожидаемый экономический эффект от внедрения модернизированного насоса и силовой насосной станции. Рассмотрены особенности монтажа, эксплуатации и систем контроля струйного насоса и силовой насосной станции.
В заключение освещены вопросы по технике безопасности и экологии проекта.

3 ПАТЕНТНАЯ ПРОРАБОТКА

Патентная проработка проводилась глубиной 20 лет в областной библиотеке и библиотеке ТюмГНГУ. Наиболее схожие по принципу и конструкции изобретения представлены в рассмотренных ниже патентах и авторские свидетельствах.

3.1 Способ возбуждения скважины.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при промывке и очистке забоев скважин, а также при обработке призабойной зоны скважины.
Задачей изобретения является расширение области применения способа работы струйной установки путем сокращения материально-технических затрат, трудоемкости и времени реализации способа.
Решение поставленной задачи достигается тем, что обработку призабойной зоны скважины проводят в гидродинамическом кавитационном режиме в процессе эжектирования пассивной среды с забоя скважины, создавая кавитационные каверны у входа в камеру смешения струйного аппарата на границе между струёй рабочей жидкости и потоком эжектируемой пассивной среды.
В одном из вариантов осуществления способа решение поставленной задачи достигается тем, что струйный аппарат устанавливают на колонне сдвоенных насосно-компрессорных, нагнетание рабочей жидкости в сопло струйного аппарата. Подачу смеси сред на поверхность осуществляют по каналам колонны сдвоенных насосно-компрессорных труб и перемещают при этом струйный аппарат в интервале от кровли до подошвы пласта путем









спуска или подъема колонны сдвоенных насосно-компрессорных труб.
В третьем варианте выполнения способа для решения поставленной задачи часть потока рабочей жидкости направляют на размыв отложений твердой фазы на забое скважины.
Указанная совокупность отличительных признаков заявляемого изобретения позволяет решить поставленную задачу сокращения материально-технических затрат за счет совмещения операций обработки призабойной зоны скважины и эжектирования продукции. Кроме того, дробление (диспергирование) твердых частиц под воздействием кавитации предотвращает засорение камеры смешения механическими примесями, а измельченные частицы легче выносятся на поверхность потоком при меньших расходах жидкости. Тем самым расширяется также область применения способа.
На рисунке 3.1 представлена схема установки для осуществления способа, на рисунке 3.2 показан вариант выполнения скважинной части установки при спуске струйного аппарата на колонне сдвоенных насосно-компрессорных труб, а на рисунке 3.3 показан вариант проведения способа при спуске струйного насоса и размывочной головки на колонне сдвоенных труб.

Рисунок 3.1 - Схема промывки и обработки призабойной зоны






Установка для осуществления способа промывки и обработки призабойной зоны скважины содержит (см. рис. 1) колонну 1 насосно-компрессорных труб и установленный на колонне 1 насосно-компрессорных труб струйный аппарат 2 с активным соплом 3, спущенный в скважину 4, пакер 5 для разобщения затрубного пространства и пласта 6.


Рисунок 3.2 - Схема промывки и обработки призабойной зоны на сдвоенной колонне НКТ

В варианте выполнения системы скважинная часть установки содержит (рисунок 3.2) струйный аппарат 2 с соплом 3, спущенный на забой скважины 4 на колонне 7 сдвоенных насосно-компрессорных труб.
В другом варианте осуществления способа установка содержит струйный аппарат 2, состоящий из струйного насоса и размывочной головки 8, скомплектованных вместе в стальном круглом корпусе. При этом, часть потока рабочей жидкости направляют на размыв отложений твердой фазы 12 на забое скважины 4.









Рисунок 3.3 - Схема промывки и обработки призабойной зоны с
помощью размывочной головки 

Размывочная головка 8 содержит опорную пяту 9, клапан 10 и предназначена для размыва отложений твердой фазы 12 струёй воды, направленной через сопла 11 под большим давлением. Способ проводится в установке со специальными сдвоенными трубами 7.
Способ промывки и обработки призабойной зоны скважины согласно настоящему изобретению осуществляют следующим образом.
Установленный на колонне 1 насосно-компрессорных труб струйный аппарат 2 спускают в скважину 4. По колонне 1 насосно-компрессорных труб подают под давлением рабочую жидкость в сопло 3 струйного аппарата 2, создавая депрессию, вызывая приток из пласта 6 и эжектируя скважинную продукцию с забоя скважины 4. Подают смесь сред на поверхность и обрабатывают призабойную зону скважины в гидродинамическом кавитационном режиме.










При этом обработку призабойной зоны скважины проводят в процессе эжектирования пассивной среды с забоя скважины, создавая кавитационные каверны у входа в камеру смешения струйного аппарата 2 на границе между струёй рабочей жидкости и потоком эжектируемой пассивной среды. Разрыв кавитационных каверн приобретает колебательный характер. Схлопывание каверн сопровождается звуковыми волнами и сильными гидравлическими ударами, создавая высокую разрушающую силу, способствует дроблению твердых частиц под воздействием кавитации, предотвращая засорение камеры смешения механическими примесями.
В одном из вариантов реализации способа струйный аппарат 2 спускают на колонне 7 сдвоенных насосно-компрессорных труб. Сдвоенная труба представляет собой комплект, состоящий из двух труб, концентрично расположенных и закрепленных одна в другой. Нагнетание рабочей жидкости в сопло 3 струйного аппарата 2 и эжектирование скважинной продукции на поверхность осуществляют по каналам колонны 7 сдвоенных насосно-компрессорных труб, что позволяет избежать подъема скважинной продукции по эксплуатационной колонне и связанных с этим осложнений (например, коррозии эксплуатационной колонны, отложений солей, гидратов, парафина и т.д.). При этом в процессе осуществления способа перемещают струйный аппарат 2 в интервале от кровли до подошвы пласта 6 путем спуска или подъема колонны 7 сдвоенных насосно-компрессорных труб, обрабатывая весь продуктивный интервал пласта.
В третьем варианте реализации способа спускают струйный аппарат 2 для размыва отложений твердой фазы на забое скважины 4, состоящий из струйного насоса и размывочной головки 8. При этом струйный насос спускают в скважину на специальной колонне 7 сдвоенных труб. Струйный аппарат 2 спускается в скважину 4 до тех пор, пока опорная пята 9 размывочной головки 8 не дойдет до отложений.
После установки на отложение опорная пята 9 приподнимается и двигает вверх толкатель, который поднимает шарик клапана 10, открывая доступ воде из верхней камеры в размывочную головку. Из размывочной




головки 8 вода, истекающая через сопла 11 с большой скоростью, ударяя в отложения, размывает грязь и разрушает их независимо от их крепости.
Указанная совокупность отличительных признаков изобретения позволяет, таким образом, сократить материально-технические затраты, трудоемкость и время реализации способа за счет совмещения операций обработки призабойной зоны пласта и эжектирования, предотвратить засорение камеры смешения мехпримесями за счет дробления (диспергирования) твердых частиц под воздействием кавитации, добиться измельчения частиц и облегчить условия подъема продукции скважины на поверхность.[ ]