Принцип и схема работы установок скважинных штанговых насосов в скважинах со сложным пространственным профилем ствола и составом продукции. Принципы подбора оборудования и режима его работы. Способы повышения технологической эффективности эксплуатации.
На заре развития нефтяной промышленности технология разработки месторождений основывалась на максимальном использовании естественной пластовой энергии. Нефть при истощении этой энергии и прекращения фонтанирования добывалось из неглубоких скважин или колодцев с применением различных устройств типа тартальных желонок , свабов по принципу подъема воды из колодцев с использованием ворота и бадьи или виде фонтанных притоков. Техническим прорывом в решении этой проблемы стало внедрение в США в 1923 году способа механизированной добычи нефти с применением глубинного насоса (поршневого, плунжерного), приводимого в движение через колонну штанг, которая соединена с установленным на поверхности силовым приводом-станком качалкой.Подземное оборудование состоит из штангового скважинного насоса со всасывающим клапаном (неподвижный) на нижнем конце цилиндра и нагнетательным клапаном (подвижный) на верхнем конце поршня плунжера, насосных штанг и труб. При ходе плунжера вверх под ним падает давление и всасывающий клапан открывается, жидкость из скважины поступает в цилиндр насоса. При ходе плунжера вниз приемный клапан закрывается, а клапан, расположенный на плунжере, открывается и жидкость поступает в НКТ. Основные узлы станка-качалки - рама, стойка ввиде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирно подвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами. Устьевое оборудование предназначено для герметизации устья и регулирования отбора нефти в период фонтанирования при эксплуатации штанговыми скважинными насосами, а также для проведения технологических операций, ремонтных и исследовательских работ в скважинах.Подбор оборудования скважины и режима его работы производится индивидуально к каждой скважине. Совокупность геологических, технических и технологических параметров обуславливает работу установки только в течение определенного времени, поскольку основной узел - штанговый насос - относится к невосстанавливаемым изделиям. Схема выбора насосной установки и режима ее работы: 1.Замеряют глубину скважины, диаметр эксплуатационной колонны, планируют дебит, определяют обводненность, плотность дегазированной нефти, газа, газовый фактор, вязкость нефти, давление насыщения, пластовое и устьевое давления, среднюю температуру в стволе скважины, коэффициент продуктивности, объемный коэффициент нефти при давлении насыщения. Строят кривую распределения давления по стволу скважины при известном забойном давлении. Адонина выбирают диаметр насоса, подбирают диаметр НКТ, определяют газовый фактор в НКТ, строят кривую распределения давления в НКТ и по ней находят давление на выходе насоса.Очевидно, что производительность насоса зависит в основном от объема, описываемого плунжером, и числа его ходов. Она показывает, какое количество жидкости может подавать насос при условии полного заполнения пространства цилиндра под плунжером и при отсутствии утечек жидкости в насосе и подъемных трубах. в) увеличением погружения насоса под уровень жидкости в скважине, вследствие чего жидкость поступает в насос под большим давлением с меньшим содержанием свободного газа; В процессе работы насос испытывает давление в несколько десятков атмосфер, создаваемое весом столба жидкости в подъемных трубах. При ходе плунжера вниз вес столба жидкости передается на приемный клапан насоса и воспринимается колонной подъемных труб, вызывая перемещение цилиндра насоса вниз и сокращая тем самым длину хода плунжера относительно цилиндра.
Введение
На заре развития нефтяной промышленности технология разработки месторождений основывалась на максимальном использовании естественной пластовой энергии. Нефть при истощении этой энергии и прекращения фонтанирования добывалось из неглубоких скважин или колодцев с применением различных устройств типа тартальных желонок , свабов по принципу подъема воды из колодцев с использованием ворота и бадьи или виде фонтанных притоков. В дальнейшем, с развитием техники бурения, глубины скважин постоянно возрастали, что вызывало проблемы подъема нефти на поверхность. Техническим прорывом в решении этой проблемы стало внедрение в США в 1923 году способа механизированной добычи нефти с применением глубинного насоса (поршневого, плунжерного), приводимого в движение через колонну штанг, которая соединена с установленным на поверхности силовым приводом-станком качалкой. Идея была настолько хороша, что уже 80 лет штанговая насосная эксплуатация по подъему добычи нефти и широте применения занимает первое место в мире. Так, в США этим способом эксплуатируется 85% всего фонда скважин (более 470 тыс.), в России около 53% (около 76 тыс.). Отсюда- важность повышения надежности и эффективности применения установок ШГН. Развитие глубиннонасосной добычи шло по пути постоянного улучшения прочностных характеристик насосных штанг и НКТ, повышение точности и износостойкости поверхностей плунжера и цилиндра насосов, модернизации его клапанов, увеличение его грузоподъемной мощности поверхностного привода (станка-качалки), совершенствования кинематики. Интенсивно велись работы по созданию и оснащению ШГН специальными комплектующими, обеспечивающими надежную эксплуатации насоса при высоком содержании газа, примесях песка в добываемой продукции, отложениях парафина и наличии коррозионно-активных компонентов.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
