Модернизация системы фильтрации промывочной жидкости. Цементировачный агрегат ЦА-320-Курсовая работа-Оборудование для капитального ремонта, обработки пласта, бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин

Модернизация системы фильтрации промывочной жидкости. Цементировачный агрегат ЦА-320-Курсовая работа-Оборудование для капитального ремонта, обработки пласта, бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин
«Модернизация системы фильтрации промывочной жидкости» выполнен на основании задания на проектирование, выданного руководителем проекта от кафедры «Манины и оборудования нефтяных и газовых промыслов» Кондрашовым Петром Михайловичем.
В настоящее время используются при бурении на нефть, газ в циркуляционной системе шланги без применения фильтрующего элемента, уровень загрязнения жидкости в основном определяется визуально, что может вызвать в последствии работы загрязнение, что в свою очередь может вызвать аварию с затором в циркуляционном шланге. При бурении нефтяных и газовых скважин существует необходимость использования систем контроля загрязнения жидкости в циркуляционной системе, для определения критических параметров минимального и максимального уровня загрязнения. Наличие неполной и объективной информации об уровне загрязнения жидкости в циркуляционной системе требует внедрения новых устройств очистки, которые могут являться более эффективными и окупаться за малый период времени.
Целью дипломного проекта является внедрение системы очистки жидкости в обвязках циркуляционных систем путем внедрения в конструкцию шланга, находящегося в обвязке циркуляционной системы фильтра для очистки жидкости.
Настоящий дипломный проект содержит 10 листов графической части, 109 листов пояснительной записки. При работе над дипломным проектом использована информация из 19 литературных источников.
Проведение работ по освоению и испытанию скважин является наболее сложными и ответственными операциями при строительстве и эксплуатации скважин. От успешности цементирования и последующей промывки циркуляционной системы зависят продолжительность и нормальная эксплуатация скважины, а если скважина разведочная, то и правильность оценки пласта и перспективности изучаемого месторождения.
Сложность этих работ обусловливается большим весом и диаметрами спускаемых труб (колонны диаметром 279-305 мм, весом до 3-5 МН), высокими давлениями (более 25-30 МПа), возникающими при подъеме цементного раствора за трубы при цементировании эксплуатационных колонн, спущенных на глубину свыше 5000 м, а также трудностью определения точного количества жидкости, которое необходимо закачать в трубы для продавливания цементного раствора.
Цементирование скважин производится с помощью цемен-тировочных агрегатов, смесительных машин и другого вспомогательного оборудования.
Все способы цементирования имеют одну цель - вытеснить буровой раствор тампонажным из затрубного пространства скважины и поднять последний на заданную высоту. В результате этого предотвращается возможность движения любой жидкости или газа из одного пласта в другой через заколонное пространство, обеспечивается длительная изоляция продуктивных объектов от посторонних вод, укрепляются неустойчивые, склонные к обвалам и осыпям породы, обсадная колонна предохраняется от коррозии пластовыми водами и повышается ее несущая способность.
Весь комплекс работ, связанных с замещением бурового раствора цементным (тампонажным), называется цементированием скважины или обсадной колонны; сюда же входят ожидание затвердения цементного раствора (ОЗЦ) и период формирования цементного камня. Существует несколько методов цементирования. Из них наиболее распространен метод прямого цементирования, применяемый с некоторыми вариациями и изменениями с начала прошлого века (Перкинс, А. Богушевский).
Важность качественного цементирования обусловлена тем, что это заключительный этап строительства скважин, поэтому неудачи при его выполнении могут свести к минимуму ожидаемый эффект, стать причиной неправильной оценки перспективности разведываемых площадей, появления «новых» залежей нефти и, особенно, газа в коллекторах, перетоков флюидов, грифонообразования, газопроявлений и т.д. Стоимость скважин, особенно глубоких, высока, а ущерб от некачественного их крепления может быть еще большим. Процесс цементирования скважин - операция необратимая, ремонт и восстановление их связаны со значительными затратами средств и времени.
Цементный раствор поступает в заколонное пространство, замещая находящийся там буровой раствор, и затвердевает в камень.
Эксплуатация скважин требует устойчивой работы крепи, что обеспечивается формированием цементного камня вдоль ствола и заполнением им всего заколонного пространства.

3.7 Техническое предложение

В результате проведенного патентно-информационного обзора по фильтрам, для модернизации всасывающей линии насоса 9Т предлагается использовать сетчатый фильтр двойной очистки на основании патента авторского свидетельства № 859608. Так как изобретение относится к горной про¬мышленности и может быть использовано в скважинах, таких как нефтяные, водяные скважины, скважины для природного газа, скважины для использования геотермаль¬ной электроэнергии и так далее, в особенно¬сти, использования в качестве фильтра в глубоких скважинах, который подвергается чрезвычайно высокому давлению, напряже¬нию, компрессии и силам скручивания.
Целью изобретения является упроще¬ние конструкции и уменьшение затрат на изготовление. Двойной фильтр состоит из внутреннего усиленного цилиндра, который выполняет функцию противодействия давлению извне, и внешнего цилиндра, который выполняет функцию щита. К преимуществам фильтра также относиться противостояние сильному наружному давлению, и силам скручивания.
Выбранный фильтр устанавливается на линии всасывания в тройник, который в дальнейшем при помощи хомутов закрепляется во всасывающем шланге. На конце тройника фланцевое соединение с крышкой, что позволяет вне процесса цементирования очистить фильтр от засорения. Фильтр устанавливается под углом в 30 градусов, так что при попадании камней они оседают в нем. Длины фильтра достаточно, чтобы провести 1 этап цементирования.
В результате проведенного патентно-информационного обзора по шлангам, для модернизации всасывающей линии насоса 9Т предлагается использовать всасывающий шланг, гофрированный выбранный из каталога компании ЮНИТЕХ (http://unitech.vl.ru/).
Данный шланг разработан для транспортировки жидких или сухих абразивных материалов. Внутренний слой и внешнее покрытие обладают высокой износоустойчивостью. Гофрированное покрытие придаёт шлангу большую гибкость. Внутренний слой шланга черная натуральная резиновая смесь. Внешнее покрытие шланга черная натуральная резиновая смесь. Оплетка многослойная тканевая с арматурой. Температурный режим: от -20° F до +180° F (-30° C до +80° C). Коэффициент прочности равен 4:1. Рабочее давление от 100-200 PSI. Примерный вес от 1,97- 30,01 кг/м.
Заключение


В данном дипломном проекте проведен анализ цементировочных агрегатов и агрегатов для освоения и ремонта скважин. Задание на дипломное проектирование предусматривает модернизацию всасывающей линии Ца-320, расположенной между объектом испытания и агрегатом для освоения и ремота скважин.
Целью дипломного проекта является модернизация всасывающей линии насоса 9Т цементировочного агрегата Ца-320, путём замены базового всасывающего шланга на модернизированный шланг, с установленным в нем фильтрующим элементом в виде сетчатого фильтра. По ходу выполнения дипломного проекта проведен патентно-информационный поиск по фильтрам и шлангам.
В результате произведенного патентного обзора предложен сетчатый фильтр двойной фильтрации на основании авторского свидетельства № 859608, доработанный в плане пропускной способности и размеров сетки, а также шланг всасывающий, гофрированный выбранный из каталога (http://unitech.vl.ru/), применяемый для транспортировки жидких или сухих абразивных материалов.
Данная модернизация позволяет избежать попадания камней и крупных твердых частиц под клапаны насоса, тем самым уменьшая их износ, увеличивая межремонтный период, снижая экономические затраты на ремонт.
Также данная модернизация позволит избежать остановок в процессе циркуляции промывочной жидкости, так как при попадании камней под клапаны, может произойти заклинивание, клапан перестает работать, и как следствие снижается подача насоса. Для восстановления подачи насоса необходимо возобновить работу клапана, следовательно, приостановить процесс циркуляции промывочной жидкости, и устранить причину неполадки, что делать крайне не желательно, так как качество и успешность процесса циркуляции промывочной жидкости напрямую зависит от непрерывности процесса. При частых заклиниваниях клапанов, и остановках в процессе циркуляции промывочной жидкости, возможно неудачная промывка, и как следствие большие экономические затраты.
Расчет экономической эффективности от применения сетчатого фильтра во всасывающей линии между ЦА-320 и агрегатом для освоения и ремонта скважин А-50 показал целесообразность его применения. Экономия затрат на ремонт между базовым и модернизированным вариантами за весь срок службы насоса составила 160910 руб. Данная экономия достигается за счет увеличения межремонтного периода для клапанов благодаря сетчатому фильтру. Снижается износ клапанов, уменьшаются затраты на техническое обслуживание в год. С применением сетчатого фильтра увеличивается надёжность насоса и, следовательно, всего процесса циркуляции промывочной жидкости.
В результате расчёта модернизированный узел показал свою целесообразность в применении на проектном уровне, и в перспективе может найти своё применение на объектах.