В основном в нашем НГДУ используются насосы типоразмеров по дебиту: 50; 80; 125; 160; но также встречаются и очень часто: 250; 400. Очень мало малодебитных: 30. Напоры используемых насосов лежат в пределах от 1000 до 1700м.
Используются двигатели ПЭД с потребляемой мощностью: 32, 45, 63, 90 кВт; кабеля, сечения: 16 и 10 мм; насосные трубы диаметром: 2”, 2,5”. Средняя глубина подвески насосов - 1420 м.
В НГДУ «Аксаковнефть» используются ЭЦН следующих заводов изготовителей:
ОАО «Алнас» - г. Альметьевск;
ОАО «Борец» - г. Москва;
ОАО «Леназ» - г. Лебединск;
ОАО «Ливгидромаш» - г. Ливин.
Также «Алнас» выпускает и электродвигатели и протекторы.
Установки погружных центробежных электронасосов предназначены для откачки из нефтяных скважин пластовой жидкости со следующей характеристикой: максимальная плотность водонефтяной смеси, кг/м3 - 1400; Температура откачиваемой жидкости (не более), ºС - 90; Максимальная объемная доля свободного газа на входе в насос, % - 25; Максимальная концентрация сероводорода (не более), г/л - 0,01; максимальное содержание воды (не более), % - 99; водородный показатель рН пластовой воды - 6,0-8,5; Максимальная концентрация твердых частиц. г/л - 0,1. При содержании в добываемой жидкости мех. примесей более 0,1-0,5 г/л следует использовать УЭЦНИ (ЭЦН повышенной изностойкости), при содержании сероводорода в количестве 0,01-1,25 г/л - УЭЦНК (ЭЦН коррозионно-стойкого исполнения).
УЭЦН состоит из погружного электроцентробежного насоса, погружного электродвигателя и кабельной линии, спускаемых в скважину на колонне НКТ и герметизируемых с помощью устьевого оборудования и наземного электрооборудования (трансформатора и станции управления).
Насосы типа ЭЦН секционные (до четырех секций). Соединение секций фланцевое, валы секций соединены шлицевыми муфтами. Каждая секция состоит из металлического корпуса длиной до 5500 мм, в котором помещен пакет ступеней (рабочих колес и направляющих аппаратов). Рабочие колеса монтируются на валу насоса на продольно шпонке и могут перемещаться в осевом направлении. Направляющие аппараты закреплены с помощью ниппеля-корпуса подшипника, установленного в верхней части секции.
Число ступеней насоса и секций определяют с учетом требуемого напора, развиваемого насосом. Для серийно выпускаемых насосов оно изменяется в пределах 134-413. Погружной электродвигатель - трехфазный, асинхронный с короткозамкнутым ротором вертикального исполнения типа ПЭД обеспечивает привод насоса ЭЦН.
Для герметичности и охлаждения электродвигатель заполняют маловязким маслом типа МА-ПЭД8. Электродвигатели типа ПЭД (П ДС - секционные) выпускаются с наружными диаметрами корпусов 103, 117, 113, 130 и 138 мм. Они состоят из статора, в котором размещен сердечник, ротора, головки, в которой размещен упорный подшипник, и основания.
Сердечник статора - набор магнитных и немагнитных пакетов. Ротор - набор магнитных сердечников, чередующихся с подшипниками скольжения.
На верхнем конце вала ротора предусмотрена приводная шлицевая муфта, а для принудительной циркуляции масла внутри электродвигателя установлена циркуляционная трубка.
Для предотвращения попадания в полость электродвигателя скважинной среды предназначена гидрозащита, которая состоит из двухкамерного протектора, монтируемого между насосом и электродвигателем и компенсатора, подсоединяемого к нижней части электродвигателя.
Компенсатор предусмотрен для уравновешивания естественных утечек рабочей жидкости и выравнивания давления в полости электродвигателя до давления скважинной среды.
Обе камеры протектора, заполненные рабочей жидкостью (маслом типа МА-ПЭД8), разделены упругим элементом - резиновой диафрагмой и торцовыми уплотнителями.
Испольется два типа гидрозащиты: Г51 и Г62. Техническая характеристика гидрозащиты типа Г51:
Рабочий объем масла: в компенсаторе - 4,5 дм3, в протекторе - 2,8 дм3; Габариты: компенсатора - d=103 мм, длина=1007мм; протектора - d=92мм, длина- 1374мм.
Масса компенсатора - 21 кг. Масса протектора - 40 кг.
Исследование скважин
Геофизические методы исследования скважин.
ГИС применяют для решения геологических и технических задач. К геологическим задачам, в первую очередь, относятся литологическое расчленение разрезов, их корреляцию, выявление полезных ископаемых и определение параметров, необходимых для подсчета запасов. К техническим задачам относят изучение инженерно-геологических и гидрогеологических особенностей разрезов, изучение технического состояния скважин, контроль разработки месторождений нефти и газа.
Основные методы ГИС, это: электрические, электромагнитные, ядерно-физические, акустические. Существуют также термические, магнитные, гравиметрические, механические и геохимические методы.Гидродинамические методы исследования скважин.
Основными гидродинамическими методами исследований скважин являются:
метод установившихся отборов;
метод карт изобар;
метод восстановления давления;
метод гидропрослушивания.
Все эти методы используются, в той или иной степени, в нашем НГДУ.
1. Метод установившихся отборов (метод пробных откачек) является на практике самым распространенным. Он применяется при исследовании всех действующих нагнетательных и добывающих скважин. Сущность метода сводится к установлению путем промысловых измерений зависимости между дебитом скважин и величиной ее забойного давления при установившихся режимах эксплуатации. Этот метод позволяет определить коэффициент продуктивности и гидропроводности скважины.
2. Метод карт изобар используется для исследования пласта в целом. Этот метод предусматривает измерение пластового давления во всех скважинах изучаемого участка пласта с последующем воспроизведением на базе этих данных общей карты распределения давления в пласте путем построения карты изобар. Метод позволяет узнать и оценить параметры пласта, определить скорость движения жидкости в различных участках пласта.
. Метод восстановления давления основан на изучении процессов изменения забойного давления и дебита скважины во времени при переходе от одного установившегося режима ее эксплуатации к другому. Простейшим и наиболее часто применяемым вариантом этого метода является непрерывная регистрация забойного давления скважины после прекращения ее эксплуатации.
. Метод гидропрослушивания по существу близок к методу восстановления давления. Отличие заключается в том, что при изменении режима эксплуатации скважин, изменение давления регистрируется на забое другой скважины.
В НГДУ «Аксаковнефть» очень часто на скважинах производится замер статического и динамического уровня. Эту работу проводит оператор по исследованию скважин. При этом используется следующее оборудование: либо глубинный пъезограф с лебедкой, либо эхолот (используется наиболее часто).
Пъезограф - глубинный прибор предназначенный для определения небольших приращений уровня относительно какого-либо начального положения.
Для измерения положения уровня жидкости в глубинных скважинах применяются эхолоты, действие которых основано на определении времени прохождения упругой звуковой волны от устья до поверхности.
Эхолот ЭС-50 предназначен для измерения статического и динамического уровня в скважине. Принцип действия эхолота заключается в следующем. Во время прохождения звуковой волны через нагретую вольфрамовую нить, по которой протекает постоянный ток (0,2-0,3А), ее температура изменяется. Изменение силы тока регистрируется с помощью электроизмерительного прибора на диаграммной ленте, перемещающейся с постоянной скоростью. Эта диаграмма называется эхограммой зная скорость движения диаграммной ленты, по расстоянию между пиками определяют время прохождения волны от устья до репера и уровня жидкости.
Эхолот ЭС-50 применяется в скважинах с различными диаметрами
насосных и обсадных труб при глубинах уровня до устья, не превышающих 1200м.
Подземный ремонт скважин
Основные задачи ПРС.
Работа добывающих и нагнетательных скважин может быть нарушена по различным причинам, что приводит либо к полному прекращению работы скважины, либо к существенному уменьшению ее дебита.
Подземный текущий ремонт скважин представляет собой комплекс мероприятий по поддержанию подземного эксплуатационного оборудования в работоспособном состоянии, обеспечивающим выполнение плана по добыче нефти. Как правило, текущий подземный ремонт проводят в порядке планово-предупредительных ремонтов (ППР) или восстановительных ремонтов с целью устранения возможных нарушений нормальной эксплуатации скважин или вследствие пропусков сроков ППР.
К текущему подземному ремонту относятся следующие работы:
) ППР;
) ревизия подземного оборудования;
) ликвидация неисправностей в подземной части оборудования;
) смена скважинного оборудования;
) смена способа эксплуатации;
) очистка НКТ от парафина и солей;
) изменение глубины подвески насосной установки;
) подъем скважинного оборудования перед сдачей скважины в консервацию;
) некоторые виды аварийных ремонтов, такие как заклинивание плунжера, обрыва или отворота штанг и тд. Перечисленные ремонты, а также и ряд других выполняются бригадами ПРС.Организация работ по ПРС в НГДУ «Аксаковнефть».
В НГДУ «Аксаковнефть» текущим ПРС занимается 11 бригад ПРС. В цехе ПРС также работает одна подготовительная бригада, трубная бригада, слесарная мастерская, мастерская по ремонту и ревизии ШСНУ.
Организация ПРС начинается с доведения до исполнителей годового объема ремонтов скважин (с помесячной разбивкой). На основании этого плана еженедельно составляется оперативный график движения бригад ПРС, который согласовывается и разрабатывается технологическими группами ЦДНГ и ЦПРС и утверждается главным инженером управления. Параллельно с этим названные службы согласовывают цели и объемы работ по каждой скважине. Далее геологическая и технологическая службы ЦДНГ составляют задания на подготовку и на подземный ремонт скважины и передают в ЦПРС, где после доработки они утверждаются заместителем начальника цеха и передаются мастеру ПРС.
После выполнения ремонта скважины мастер ПРС сдает заказчику скважину и прилегающую территорию. Мастер бригады по добыче нефти принимает скважину при условии режимной подачи жидкости насосом, герметичности устьевой арматуры, отсутствия загрязнения на наземном оборудовании и территории.
Сдача скважины оформляется в сведениях о приеме-сдаче скважины.Оборудование и материалы, применяемые для проведения текущего ремонта скважин.
В настоящее время для скважин имеются следующие подъемные
агрегаты: А-50, А-50М5, Азинмаш-37А, А1-32, А2-32, А4-32, 4Т-32, УПТ1-50,
СУПР-28, А5-40, СУРС-40. Они предназначены для спускоподъемных операций с
укладкой труб и штанг на мостики при текущем и капитальном ремонте нефтяных и
газовых скважин. Наиболее широко применяемые из них Азинмаш-37А и УПТ-32.
Технические характеристики Аз-37А и УПТ-32
|
Характеристики |
Аз-37А |
УПТ-32 |
|
Мачта телескопическая двухсекционная высота (до оси кронблока), м |
18 |
18 |
|
Высота подъема крюка, м |
12,5 |
12,0 |
|
Грузоподъемность, т |
32 |
32 |
|
Расстояние от оси домкратов задней опоры до оси скважины, мм |
1500 |
1500 |
|
Угол наклона мачты, град |
5º 45” |
5º 45” |
|
Оснастка |
2×3 |
2×3 |
|
Диаметр каната талевой системы, мм |
22 |
22 |
|
Расстояние между домкратами, мм |
1500 |
1500 |
|
Скорость подъема крюка, м/с наименьшая наибольшая |
0,48 1,45 |
0,28 1,34 |
|
Габариты в транспортном положении длина, мм ширина, мм высота, мм |
10500 2750 4300 |
10180 3280 3915 |
|
Масса, т |
20 |
21 |
Схема расположения оборудования при подземном (текущем) ремонте скважины
- киповская будка; 2- инструментальные сани; 3- СУС; 4-
емкость; 5- место для курения; 6- УНКРТ-2М; 7- передвижные мостики; 8- роза
ветров.
Основное оборудование применяемое в бригадах ПРС: ключ механический КМУ-50, автомат АПР, механический штанговый ключ КШЭ, элеваторы типа ЭХЛ, ЭТА, ЭША, трубные ключи типа КТГУ, штанговые ключи типов КШ и КШК, крюки типов КШП и КН.
Основная масса подземных ремонтов связана с выходом из строя НКТ и штанг.
В ЦПРС НГДУ «Аксаковнефть» используются трубы следующих заводов-изготовителей: Азербайджанский, Руставский, Нижнеднепровский, Первоуральский, Новотрубный, диаметром 60, 73, 89 мм, типы НКТ - гладкие или с высаженными наружу концами, группы прочности Д, К, толщина стенок 5; 5,5; 6,5 мм соответственно, внутренний диаметр НКТ 50,3; 62; 76 мм.
Ключ КОТ создан на базе ключа КТНД. Изменены конфигурации рукоятки, челюсти и в место круглой плошки установлен сегментный сухарь. Используются следующие модификации: КОТ 48-89 и КОТ 89-132, где 48-89 и 89-132 условные диаметры захватываемых труб и муфт к ним (в мм). Габаритные размеры: КОТ 48-89 - 490×126×120 мм, масса - 6,1 кг;
КОТ 89-132 - 520×155×120 мм, масса - 7,2 кг.Анализ ремонтов по скважинам с ШСНУ.
За период 1997-1999г. По скважинам оборудованным ШСНУ
наблюдался рост меж ремонтного периода (МРП).
Характеристика ПРС с 1997 по 2001г
|
Шифр ремонта |
Вид работ |
1997 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
|
ТР-1-3 ТР-1-4 ТР-2-10 ТР-3-1 ТР-3-2 ТР-4-1 ТР-4-2 ТР-4-3 ТР-4-5 ТР-4-6 ТР-4-7 ТР-4-8 ТР-4-9 ТР-4-10 ТР-5-1 ТР-5-2 ТР-5-3 ТР-7 ТР-9 |
Ввод скважин оборудованных ШСНУ Ввод скважин оборудованных УЭЦН Перевод скважин на др. способ эксплуатации Изменение подвески, смена типоразмера ШСНУ Изменение подвески, смена типоразмера УЭЦН Ревизия и смена насосов НВ, НН Устранение обрыва штанг Устранение отворота штанг Замена полированного штока Замена, опресовка, устранение негерметичности НКТ Очистка, пропарка НКТ и штанг Смена устьевого оборудования Смена замковой опоры Ликвидация заклинивания плунжера Ревизия или смена УЭЦН Смена электродвигателя Устранение повреждения кабеля Ремонт скважин, оборудованных УЭЦН Ремонт пьезометрических скважин Ремонт водозаборных скважин Ремонт артезианских скважин Очистка, промывка забоя |
21 5 63 122 100 21 27 7 40 4 8 17 27 58 29 15 37 59 22 7 |
14 12 42 103 97 22 29 8 37 2 1 15 25 33 22 24 62 57 33 |
18 6 20 4 3 93 90 17 14 6 24 2 1 6 7 78 34 21 58 45 33 |
13 7 28 14 10 123 89 19 16 9 50 5 3 4 17 78 57 9 55 55 14 8 |
23 22 14 12 15 112 73 13 33 12 53 2 4 22 67 33 14 66 57 21 15 |
|
|
Итого ремонтов |
748 |
738 |
533 |
705 |
727 |
Как видно из таблицы в 2001г. увеличилось количество ремонтов, т.е. уменьшился МРП. Это произошло по многим причинам. И не последней из них является качество используемого оборудования. Широко известный факт: ШСНУ российского исполнения уступают импортным в качестве и долголетии.