Перевод скважины с фонтанного способа на УЭЦН на Демьяновском месторождении-Курсовая работа-Дипломная работа-Специальность-Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений РЭНГМ-Нефтегазовое дело-Эксплуатация и обслуживание объектов нефтегазодоб

Перевод скважины с фонтанного способа на УЭЦН на Демьяновском месторождении-Курсовая работа-Дипломная работа-Специальность-Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений РЭНГМ-Нефтегазовое дело-Эксплуатация и обслуживание объектов нефтегазодобычи
Доклад Фарбер
Установки электроцентробежных насосов (УЭЦН) получили наибольшее распространение в виду простоты, надежности и универсальности. Компактное наземное и подземное оборудование, разнообразие типаразмеров, их исполнение позволяет применять УЭЦН в различных условиях: наклонные скважины, высокая обводненность и т.д.
Обслуживание установок ЭЦН просто, так как на поверхности размещаются только станция управления и трансформатор, не требующие постоянного ухода. Работа установок ЭЦН достаточно легко поддается автоматизации и телеуправлению.
При использовании ЭЦН возможно применение эффективных средств уменьшения отложений парафина в подъемных трубах. Применяются защитные покрытия НКТ, системы автоматической подачи специальных химических реагентов в скважину и автоматизированные установки со скребками, спускаемыми на проволоке. Монтаж наземного оборудования УЭЦН прост, так как станция управления и трансформатор не нуждаются в устройстве фундаментов.
Показываю чертеж Схема УЭЦН

Погружное оборудование монтируют непосредственно на устье скважины. В процессе монтажа мастер бригады ремонта скважин контролирует:
- сверяет соответствие типоразмера привезенной установки;
- контролирует опрессовку токоввода ПЭД;
- проверяет установку шлицевых муфт и легкость вращения валов;
- проверяет сопротивление изоляции установки в сборе;
- проверяет длину кабеля;
- контролирует использование при монтаже нового крепежа (болтов, гаек, винтов, пружинных шайб);
- подтверждает качество выполненного монтажа и готовность оборудования УЭЦН к спуску, о чем расписывается в эксплуатационном паспорте.
Показываю чертеж Монтаж УЭЦН


Погружной центробежный насос достаточно чувствителен к наличию в откачиваемой жидкости свободного газа. В зависимости от количества свободного газа фактические характеристики насоса деформируются, а при определенном газосодержании насос прекращает подавать жидкость (срыв подачи).
Применение центробежных газосепараторов является самым надежным средством защиты ЭЦН от вредного влияния свободного газа. От эффективности их работы во многом зависят параметры эксплуатации и наработка на отказ погружного насоса в скважине.
Для отделения газа от жидкости в этих газосепараторах используется плавучесть газовых пузырьков под действием гравитационных или центробежных сил.
Газосепараторы представляют собой отдельные насосные модули, монтируемые перед пакетом ступеней нижней секции насоса посредством фланцевых соединений. Валы секций или модулей соединяются шлицевыми муфтами.
Показываю чертеж Газосепараторы ЭЦН


В результате перевода скважины с фонтанного способа добычи на УЭЦН произошло увеличение дебита скважины на 17,7 тонн.
Рост дебита скважины привел к повышению объема добычи нефти на 6177 тонну.
Увеличение объема добычи нефти привело к экономии себестоимости одной тонны нефти на 1222,64 руб.
Показываю чертеж Технико-экономические показатели









































Вопрос1. Какова скорость спуска в скважину ЭЦН?
Спуск установки ЭЦН в скважину производится со скоростью не выше 0,25 м/сек

Вопрос 2. Назначение гидрозащиты
Гидрозащита предохраняет электродвигатель от попадания в него пластовой жидкости и компенсируюет изменение объема масла в двигателе при его нагреве и охлаждении, а также при утечке масла через негерметичные элементы конструкции.

Вопрос 3. Как крепмтся кабель к НКТ?
Кабель к НКТ крепится стальными поясами (клямсами) на расстоянии 250-300 мм выше и ниже каждой муфты НКТ, не допуская при этом слабины и провисов кабеля внутри скважины.

Вопрос 4. Назначение кабеля и его устройство?
Кабельные линии предназначены для подачи электроэнергии с поверхности земли к погружному электродвигателю.
Кабель выпускается с полимерной изоляцией, которая накладывается на жилы кабеля в два слоя. Три изолированные жилы кабеля соединяются вместе, накрываются предохраняющей подложкой под броню и металлической броней. Металлическая лента брони предохраняет изоляцию жил от механических повреждений.
ВВЕДЕНИЕ

Объект изучения данного проекта – нефтяное Демьяновское месторож-дение, которое расположено на территории Жирновского района Волго-градской области.
Демьяновское месторождение открыто и введено в разработку в 1990 г. Промышленно нефтеносными являются отложения евлановско-ливенского горизонта.
Нефтяная залежь евлановско-ливенского горизонта приурочена к кар-бонатным коллекторам. Литологически продуктивный пласт представлен чи-стыми от глинистого материала реликтово-органогенно-обломочными, ре-ликтово-биогермными доломитами светло-серыми до белого, прослоями се-рыми и бурыми, мелко-, крупнозернистыми с минеральными трещинами, ка-вернозными.
На сегодняшний день в мире существует множество способов добычи нефти: фонтанный, газлифтный, с помощью подземных насосов различного типа.
Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки. Фонтанный спо-соб самый дешевый, но позволяет добыть лишь 10-15% всей пластовой жид-кости месторождений и не более. Газлифтный способ позволяет добывать большие объемы жидкости (1500-3000 кубических метров в сутки), имеет большой межремонтный период, простое подземное оборудование, но до-вольно громоздкое и дорогое наземное. Применение штанговых скваженных насосов ограничивается малой производительностью, глубиной спуска насо-са, громоздкостью наземного оборудования и малым межремонтным перио-дом. Установки электроцентробежных насосов (УЭЦН) получили наиболь-шее распространение в виду простоты, надежности и универсальности. Ком-пактное наземное и подземное оборудование, разнообразие типаразмеров, их исполнение позволяет применять УЭЦН в различных условиях: наклон скважины в месте установки насоса до 43 градусов, воды до 99% и т.д. По-дачи насосов колеблются от 20 до 800 кубических метров в сутки, что пере-крывает в большинстве своем дебеты многих скважин.
Одним из наиболее перспективных механизированных способов добы-чи нефти из скважины является применение установок электроцентробежных насосов (УЭЦН). Центробежные насосы для откачки жидкости из скважины принципиально не отличаются от обычных электроцентробежных насосов, используемых для перекачки жидкостей на поверхности земли. Однако ма-лые радиальные размеры, обусловленные диаметром обсадных колонн, в ко-торые спускаются центробежные насосы, практически неограниченные осе-вые размеры, необходимость преодоления высоких напоров и работа насоса в погруженном состоянии привели к созданию центробежных насосных агре-гатов специфического конструктивного исполнения.
2.2 Монтаж и эксплуатация УЭЦН

Перед монтажом установки электроцентробежного насоса скважину необходимо тщательно подготовить. Для этого скважину промывают, то есть очищают от грязи и песчаной пробки, после чего проводится контрольная отбивка забоя и отбор пробы на содержание механических примесей (содер-жание КВЧ в растворе не должно превышать 100 мг/л). Затем скважину шаблонируют (проверяют проходимость ствола). Шаблонирование эксплуа-тационной колонны перед спуском УЭЦН производится:
- в скважинах, выходящих из бурения или из капитального ремонта, связанного с ремонтом эксплуатационной колонны;
- при переводе скважины на эксплуатацию с помощью УЭЦН (с друго-го способа эксплуатации);
- при смене УЭЦН на типоразмер большего диаметра;
- при увеличении глубины спуска УЭЦН;
- в случаях обнаруженного механического повреждения кабеля и за-тяжках при спуско-подъемных операциях.
Глубина спуска шаблона должна быть ниже места размещения УЭЦН не менее чем на 50 метров.
Длина шаблона должна быть не меньше длины установки ЭЦН, но не менее 16 метров. Диаметр шаблона определяется размерами эксплуатацион-ной колонны и установки и находится в пределах на 2-4 мм больше макси-мального диаметра погружного агрегата. В случаях непрохождения шабло-на либо при затяжках производится райбирование эксплуатационной колон-ны с последующим шаблонированием.
На расстоянии 25 м от скважин (в зоне видимости скважин) подготав-ливается площадка для размещения наземного электрооборудования УЭЦН с контуром заземления, связанным с контуром заземления трансформатор-ной подстанции (ТП 6/0,4) и кондуктором скважины стальной лентой.
На расстоянии от 5 до 25 м от устья скважины устанавливается клемм-ная коробка, отвечающая по конструкции требованиям техники безопасно-сти.
Устьевая арматура скважины, подготовленной к запуску УЭЦН, обо-рудуется манометрами, обратным клапаном на линии, соединяющей затруб-ное пространство с выкидом, штуцерной камерой (при технологической це-лесообразности) и патрубком для исследования.
Автонаматыватель устанавливается на расстоянии 15-20 м от устья скважины так, чтобы ось кабельного барабана была перпендикулярна плос-кости вращения кабельного ролик, радиус которого должен быть не меньше 380 мм.
Производится центровка талевой системы подъемника относительно устья скважина. Кабельный ролик подвешивается на мачте подъемника, на высоте 8-10 метров таким образом, чтобы ось вращения кабельного ролика и ось барабана были перпендикулярны плоскости вращения ролика.
Погружное оборудование монтируют непосредственно на устье сква-жины. В процессе монтажа мастер (бурильщик, старший оператор) бригады ремонта скважин контролирует:
- сверяет соответствие типоразмера привезенной установки заказанной, а также номеров узлов записанным в эксплуатационном паспорте;
- контролирует опрессовку токоввода ПЭД на величину 5 кгс/см2 в те-чение 10 минут, при которой не допускаются падение давления, течь масла и запотевание;
- проверяет установку шлицевых муфт и легкость вращения валов;
- проверяет сопротивление изоляции установки в сборе, которое долж-но составить не менее 100 МОм, наличие маркировки и фазировки концов кабеля;
- проверяет длину кабеля по записям в протоколе на кабель и на бирке (клейме) кабеля с отметкой об этом в эксплуатационном паспорте УЭЦН;
- при монтаже УЭЦН с ПЭД мощностью 90 кВт и выше требует выпол-нения фазировки на устье;
- контролирует использование при монтаже нового крепежа (болтов, гаек, винтов, пружинных шайб) взамен транспортировочного и производства их затяжки моментными ключами с величиной усилия, равной 5 кгс для гаек М12 и 3,5 кгс — М10;
- подтверждает качество выполненного монтажа и готовность оборудо-вания УЭЦН к спуску, о чем расписывается в эксплуатационном паспорте.
Спуск установки ЭЦН в скважину производится со скоростью не выше 0,25 м/сек при средней длине трубы 8 м время ее спуска составит 32 сек).
В процессе спуска установки периодически производится проверка центровки подъемника относительно устья скважины, при необходимости выполняется его центровка.
При спуске установки необходимо обязательное соблюдение следую-щих требований,
- зачистка металлической щеткой и смазка резьб НКТ;
- шаблонирование каждой трубы (при использовании ремонтных и повторно используемых труб);
- замер длины каждой трубы с записью меры НКТ;
- очистка наружной поверхности НКТ от песка и парафина.
При спуске УЭЦН в скважину проворачивание установки и подвески НКТ недопустимо. С этой целью при использовании ключей без задержива-ющих устройств первые 20 30 труб над УЭЦН свинчиваются вручную с применением задерживающего ключа.
Кабель к НКТ крепится стальными поясами (клямсами) на расстоянии 250-300 мм выше и ниже каждой муфты НКТ, не допуская при этом слабины и провисов кабеля внутри скважины. Стальные пояса устанавливаются также выше и ниже сростков кабеля на расстоянии 150-200 мм от них. Если сростка оказалась на муфте НКТ, то труба заменяется на другую необходимой дли-ны. Стальные пояса затягиваются до момента начальной деформации брони кабеля. Пряжки стального пояса следует располагать в свободном простран-стве между НКТ и кабелем.
Обратный и сбивной клапаны поставляются на скважину в комплекте с УЭЦН. Седло обратного клапана должно иметь резиновый уплотнитель. Обратный клапан должен обеспечивать герметичность по жидкости.
Между обратным и сливным клапанами свинчиваются 1-2 шт. НКТ во избежание перекрытия сбивного клапана осаждающимся песком или други-ми механическими частицами,
Через каждые 300 метров спуска УЭЦН проверяется сопротивление изоляции УЭЦН мегаомметром с записью результатов замера в эксплуата-ционном пас порте установки. При снижении сопротивления изоляции до ве-личины менее 5 МОм или обнаружен повреждений на кабельной линии, а также при появлении осложнений спуск прекращается.
После окончания спуска УЭЦН замеряется сопротивление изоляции установки до и после герметизации сальникового ввода кабеля, величина ко-торого должна быть не менее 5 МОм. Свободный конец брони кабеля за-крепляется под гайкой устье вой арматуры. Кабель прокладывается от устья до станции управления или клеммной коробки (при ее наличии).
В процессе эксплуатации погружных электронасосов проводятся заме-ры следующих параметров работы установки с записью в эксплуатационном паспорте:
- дебита скважины;
- буферного, затрубного и линейного давлений;
- рабочего тока;
- сопротивления изоляции:
• - через 1 сутки — после вывода на режим (контрольный замер);
• - еженедельно — до 60 суток работы;
• - ежемесячно — после 60 суток работы;
- динамического уровня:
• - через 1 сутки после вывода установки на стабильный режим;
• - ежеквартально — в процессе эксплуатации.
Отбор проб на содержание КВЧ в продукции осуществляется:
- при выводе на режим (жидкость глушения);
- через двое суток после вывода на режим;
- один раз в полугодие в процессе дальнейшей эксплуатации.
Отбор проб на обводненность производится после вывода на режим, далее не реже двух раз в месяц с записью результатов анализа в эксплуата-ционный паспорт УЭЦН.
В соответствии с графиком проводятся операции по предупреждению отложений парафина, солей в подъемных лифтах скважин с отметкой в экс-плуатационном паспорте УЭЦН.

5.2 Выводы и предложения

Экономическая эффективность внедрения мероприятий научно – технического прогресса определяется как превышение стоимости оценки результатов над затратами по внедрению данного мероприятия.
В результате перевода скважины с фонтанного способа добычи на УЭЦН произошло увеличение дебита скважины на 17,7 тонн.
Рост дебита скважины привел к повышению объема добычи нефти на 6177 тонну.
Увеличение объема добычи нефти привело к экономии себестоимости одной тонны нефти на 1222,64 руб.
Экономия затрат на добычу нефти позволила получить условно – годовую экономию от внедрения перевода скважины с фонтанного способа добычи на УЭЦН в сумме 13,33 млн. руб. Фактическая сумма прибыли составила 55,86 млн. руб. и превысила сумму прибыли получаемую до внедрения мероприятия на 37,42 млн. руб.
Удельная прибыль характеризует сумму дохода, приходящуюся на одну тонну нефти, и в результате внедрения мероприятия она выросла на 1222,64 руб.
На основании вышеизложенного, можно сделать вывод о экономической целесообразности проведения перевода скважины с фонтанного способа добычи на УЭЦН.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными ограничениями при фонтанном способе эксплуатации является:
1.- низкий газовый фактор (26м3/м3)
2.- низкое давление насыщения(4 МПа)
3.- низкий коэффициент продуктивности по отдельным скважинам (менее 2 м3/сут.Мпа)
Более подходящим способом эксплуатации для данных условий является механизированный способ добычи, тем более, что здесь нет значительного вредного влияния газа на работу оборудования. Но поскольку ни один из видов мех. добычи не может сравниться по объемам перекачиваемой жидкости с УЭЦН, то выбран именно этот способ за основной на данном этапе разработки объектов нефтедобычи. Тем более, что укомплектовывая погружное оборудование УЭЦН частотными преобразователями появилась реальная возможность в проведении плавного регулирования темпов отбора скважинной продукции.
Многолетний опыт использования УЭЦН на различных промыслах показал, что наибольшие трудности при эксплуатации установок электроцентробежных насосов связаны с освоением скважин. Этому способствует ухудшение фильтрационных характеристик призабойной зоны вследствие глушения скважин, возможность срыва подачи центробежного насоса, тепловое разрушение погружного электродвигателя из-за недостаточного охлаждения, снижение изоляции подземной части электрической цепи УЭЦН в результате многократных включений. Большинство перечисленных проблем вызвано игнорированием применяемыми на сегодняшний день методиками подбора УЭЦН, технологиями освоения и эксплуатации скважин, оборудованных данными установками, нестационарных термо- и гидродинамических процессов.
Факторов влияющих на работу УЭЦН очень много: начиная от конструкции скважины, до процессов проходящих в самом пласте. Совокупность всех осложнений приводит к резкому снижению эффективности работы УЭЦН. В связи с этим становятся актуальным разработки по повышению показателей работы насоса.
С целью выработки остаточных запасов нефти залежи и повышения конечного нефтеизвлечения данного месторождения необходимо:
- выработка запасов нефти на естественном режиме;
- бурение добывающих скважин в местах неохваченных разработкой
- уменьшение водопритока путем отсечения обводнившейся части пласта и ограничение дебитов жидкости обводняющихся фонтанных скважин, а также периодическая эксплуатация скважин;
- перевод прекращающих фонтанирование скважин на насосный способ эксплуатации.