Усовершенствование устройства сопряжения насосов и газопесочного якоря двухлифтовой установки для одновременно-раздельной эксплуатации разобщенных пластов в скважине (ШГН+ШГН) Чутырского месторождения-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки

Усовершенствование устройства сопряжения насосов и газопесочного якоря двухлифтовой установки для одновременно-раздельной эксплуатации разобщенных пластов в скважине (ШГН+ШГН) Чутырского месторождения-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ ДВУХ РАЗОБЩЕННЫХ ПЛАСТОВ. УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ НАСОСОВ И ГАЗОПЕСОЧНОГО ЯКОРЯ
АННОТАЦИЯ

В данном дипломном проекте проведен анализ геологических условий месторождения, в соответствии с которыми выбран способ добычи нефти и скважинное оборудование.
Для выбора прототипа и дальнейшей разработки произведен анализ уже существующих конструкций установок для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов. Результаты патентного поиска сведены в отчет.
Составлены структурная и компоновочная схемы проектируемого объекта, выбраны основные параметры, в том числе при помощи математической модели. Для подтверждения надежности проектируемой установки для одновременно-раздельной эксплуатации произведены расчеты на прочность наиболее нагруженных элементов.
Приведена краткая техническая характеристика установки для ОРЭ двух пластов и дано описание принципа ее действия.
В проекте также рассмотрены вопросы транспортировки, монтажа, эксплуатации и ремонта. Составлен график планово предупредительных ремонтов.
В разделе безопасность жизнедеятельности описаны правила безопасной эксплуатации установки для ОРЭ двух пластов. Выполнен расчёт молниезащиты установки для ОРЭ двух пластов.
В экономическом разделе произведен расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения новой техники

3 ВЫБОР ПРОТОТИПА, РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ И КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОРЭ ДВУХ ПЛАСТОВ

В предыдущем разделе дипломного проекта мною были рассмотрены некоторые конструкции установок для реализации одновременно-раздельной добычи нефти из разобщенных пластов многопластового месторождения. В качестве прототипа для дальнейшей разработки считаю рациональным выбрать конструкции согласно патенту No2339798 «Насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов в скважине (ШГН+ЭЦН)» от 27.11.2008 как наиболее перспективную, универсальную и удовлетворяющую требованиям производительности.
Данная схема оборудования для ОРЭ двух пластов позволяет контролировать все параметры, требуемые при эксплуатации объекта, а именно:
- контролировать дебит жидкости по каждому объекту разработки (для снятия раздельного дебита необходима остановка одного из насосов);
- осуществлять раздельный отбор проб добываемой жидкости по каждому из объектов (требуется остановка одного из насосов);
- контролировать забойное давление (контроль забойного давления по верхнему объекту осуществляется отбивкой динамического уровня, по нижнему объекту контроль ведется системой телеметрии (ТМС Электрон) установленной на ПЭД, передается информация по давлению и температуре на приеме ЭЦН).
Схема ШГН+ЭЦН позволяет проводить технологические обработки и закачку реагента через затрубное пространство с целью очистки лифта НКТ, насосных штанг и насоса ШГН от скважинных отложений. При данной схеме невозможна промывка насоса ЭЦН. В случае отказа насоса ШГН возможно проведение его замены без подъема колонны НКТ и насоса ЭЦН. При необходимости замены ЭЦН ремонт проводится после подъема всего комплекса подземного оборудования. Невозможность обслуживания насоса ЭЦН без

подъема всего комплекса подземного оборудования является одним из самых значительных недостатков данной схемы оборудования. Однако при отсутствии осложненных условий эксплуатации на втором объекте разработки (высокий газовый фактор, большое количество механических примесей, высокая агрессивность перекачиваемой среды) насос ЭЦН может безотказно работать довольно длительный промежуток времени. Так же следует принять во внимание современный уровень технического совершенства электроцентробежных насосов. Все вышесказанное позволяет утверждать, что применение ЭЦН в данной схеме оправдано и целесообразно.
Для уменьшения влияния осложненных условий эксплуатации (высокий газовый фактор и высокое содержание механических примесей) и как следствие этого появления возможности эксплуатации штангового насоса в данных условиях считаю необходимым на прием насоса установить защитное устройство. Данное устройство должно обеспечивать необходимую степень фильтрации пластового флюида, быть конструктивно простым, надежным, легким в изготовлении, эксплуатации и монтаже. Помимо защитной функции данное устройство должно обеспечивать механическую увязку двух насосных агрегатов, а также позволять потоку пластовой жидкости идущей от центробежного насоса огибать плунжерный насос и попадать непосредственно в колонну лифтовых труб. Частично данным требованиям удовлетворяет газопесочный якорь.
Якорь газопесочный предназначен для сепарации газа и песка с очисткой от механических примесей на приеме скважинного штангового насоса при добычи нефти.
Сепарация газа и крупных фракций песка происходит при повороте всасываемой жидкости на 180 градусов. Свободный газ поступает в межтрубное пространство скважины. Крупные фракции песка оседают в хвостовике, выполненном из трубы с заглушкой.
Для создания устройства сопряжения насосов с учетом исходных данных на дипломный проект считаю целесообразным взять за основу конструкцию газопесочного якоря с частичными изменениями под данные условия эксплуатации.
Применение защитного устройства на приеме штангового насоса позволит вести откачку пластовой жидкости плунжерным насосом с высоким содержанием механических примесей и свободного газа, увеличить межремонтный период штангового насоса, а также максимально приблизить наработку на отказ к наработке на отказ при нормальных условиях эксплуатации.

Рисунок 7 − Структурная схема установки для ОРЭ двух пластов

1 – нижний продуктивный пласт; 2 – верхний продуктивный пласт; 3 – пакер с кабельным вводом; 4 – электроцентробежный насос в сборе; 5 – кожух устройства сопряжения двух насосов и газопесочного якоря; 6 – газопесочный якорь;
7 – сообщающие каналы газопесочного якоря; 8 – штанговый глубинный насос;
9 – сообщающие каналы устройства сопряжения; 10 – полость смешения
Рисунок 8 − Компоновочная схема установки для ОРЭ двух пластов