Материал: Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи Учеб, пособие для ву

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам


прочих основных средств Текущий ремонт оборудования: наземного подземного

Внутрипромысловая перекачка и хранение нефти Деэмульсация

Расходы по увеличению нефтеотдачи пластов Цеховые расходы Общепромысловые расходы


0,040

0,138


0,677

0,173


Итого


0,025

0,056

0,023

0,090

0,288

0,133

0,163

1,806


140


Ввиду отсутствия прямых дифференцированных данных о себе­стоимости добычи отдельными способами определим себестоимость, исходя из общих затрат по статьям расходов и дифференцирован­ных технико-экономических показателей, учитываемых плановым и производственно-техническим отделами НГДУ. Это дает возмож­ность определить, какую часть в общих промысловых затратах за­нимают действительные затраты на добычу нефти по способам экс­плуатации.

Не расшифровывая каждую статью в отдельности, проведем рас­четы по каждой статье для УЦЭН и ШСНУ.

  1. Энергетические затраты:

а) затраты на установленную мощность.

Стоимость 1 кВ-А мощности 0,056 у. е./сут.

УЦЭН: трансформатор 30 кВ-А, затраты 1,68 у. е./сут,

ШСНУ: трансформатор 20 кВ-A, затраты— 1,12 у. е./сут;

б) затраты на извлечение жидкости Сж могут быть рассчитаны по следующей формуле:


С ж = Nk3atku. (6.5)

где N — мощность используемого электродвигателя, кВт, А, — коэффициент эксплуатации; а — стоимость 1 кВт/ч электроэнергии (0,0032 у. е./кВт-ч); t — время работы, ч; k„ — коэффициент ис­пользования мощности.

УЦЭН: мощность ПЭД N — 17 кВт, k„ = 0,52, А, = 0,957, Сж = = 0,647 у. е./сут.

ШСНУ: N = 13 кВт, k„ = 0,52, k3 = 0,942, Сж= 0,49 у. е./сут;

в) при использовании специальных установок по депарафиниза­ции на скважинах с УЦЭН необходимо учитывать энергозатраты на их работу.

Перемножив суточные затраты на отработанные скважино- дни, получим общие затраты на эксплуатацию по каждому способу. Разделив эти затраты на соответствующую добычу, получим за­траты на 1 т по каждому способу: УЦЭН 0,0534 у. е./т; ШСНУ 0,1345 у. е./т.

  1. Зарплата с отчислениями.

При равных условиях (рельеф, расстояние, связь) можно при­нять, что для обслуживания одной скважины, оборудованной УЦЭН, требуется больше обслуживающего персонала, чем для скважины с ШСНУ. Принимая коэффициент трудоемкости обслуживания скважины с ШСНУ за 1, для УЦЭН примем 1,4.

Затраты на заработную плату распределяют пропорционально коэффициенту трудоемкости обслуживания и скважино-дням, от­работанным: УЦЭН 0,128 у. е./т; ШСНУ 0,336 у. е./т.

  1. Амортизация:

а) скважин — средняя стоимость одной скважины составляет 95000 у. е. Годовая норма амортизации составляет, например, 8,3 %. Зная число скважин, эксплуатирующихся тем или иным способом, стоимость одной скважины и годовой процент ее аморти­


141





зации, можно получить амортизационные отчисления: УЦЭН 0,5 у. е./т; ШСНУ 1,949 у. е./т;

б) амортизация прочих основных средств — норма амортизации на оборудование скважин, например, 9,2 % Но эту величину нельзя брать для расчета, так как в течение года происходит дви­жение фонда: оборудование на некоторых скважинах частично или полностью заменяют. Чтобы учесть это, необходимо оперировать средней нормой амортизации, которая должна вычисляться в каж­дом НГДУ отдельно. С учетом сказанного затраты на 1 т нефти со­ставят: УЦЭН 0,148 у. е./т; ШСНУ 0,503 у. е./т.

  1. Текущий ремонт:

а) ремонт наземного оборудования.

Затраты на ремонт наземного оборудования распределяют про­порционально скважино-дням числившимся: УЦЭН 0,0188 у. е./т; ШСНУ 0,0695 у. е./т;

б) ремонт подземного оборудования.

Затраты на ремонт подземного оборудования складываются из затрат на материалы, заработную плату, отчислений, соцстраху выслуги лет, резерва отпусков, проката передвижных агрегатов, амортизации и т. д. Эти затраты распределяют пропорционально продолжительности подземного ремонта по каждому способу: УЦЭН 0,0448 у. е./т; ШСНУ 0,251 у. е./т.

  1. Внутрипромысловая перекачка и хранение нефти.

Затраты на перекачку и хранение нефти принято распределять

пропорционально количеству добытой жидкости, которое зависит от обводненности. При этом себестоимость нефти будет тем выше, чем выше обводненность продукции. Но содержание воды в нефти не зависит от способа добычи. Поэтому затраты на эту статью рас­пределяют пропорционально удельным весам добычи нефти по спо­собам в общей добыче нефти: УЦЭН 0,023 у. е./т; ШСНУ 0,023 у. е./т.

  1. Деэмульсация.

Затраты на деэмульсацию также пропорциональны удельным весам добычи по способам в общей добыче нефти: УЦЭН 0,09 у. е./т; ШСНУ 0,09 у. е./т.

  1. Расходы по увеличению нефтеотдачи пластов.

Эти затраты распределяют пропорционально удельным весам добычи нефти по способам: УЦЭН 0,288 у. е./т; ШСНУ 0,288 у. е./т.

  1. 9. Цеховые и общепромысловые расходы.

Затраты по этим статьям распределяют пропорционально чис­лившимся скважино-дням. Предварительно из общей суммы вы­деляют затраты на ремонт и прокат УЦЭН: УЦЭН 0,234 у. е./т; ШСНУ 0,784 у. е./т.

Сложив затраты по отдельным статьям для данных способов, получают себестоимость добычи 1 т нефти по способам: УЦЭН 1,528 у. е./т; ШСНУ 4,428 у. е./т.

Таким образом, фактическая себестоимость добычи нефти УЦЭН в 2,9 раза ниже, чем ШСНУ.

Исходя из этого среди промысловиков утвердилось мнение, что применение УЦЭН более эффективно, нежели ШСНУ. Положение


142





это ошибочно и связано с фактически сложившейся на промыслах обстановкой. (УЦЭН работают в высокодебитных скважинах, а ШСНУ — в низкодебитных), а также с принятой методикой рас­чета себестоимости. Характерные ошибки принятой методики сле­дующие.

  1. Средняя норма амортизации насосных установок не отражает реального положения. Опыт показывает, например, что станки- качалки с успехом работают в течение 15—20 лет, т. е. при норме амортизации 5—7,7 %, а не 9,2 %.

  2. Одной из крупных статей расходов является статья на уве­личение нефтеотдачи пластов поддержанием пластового давления. Повышение пластового давления приводит к снижению потребных напоров скважинных насосов. Поэтому эти затраты необходимо учитывать только в размерах, пропорциональных достигнутому эффекту.

  3. Недостаточно точно учитывают расходы на перекачку и хранение нефти, о чем было сказано выше.

  4. Недостаточно точно учитывают расходы на деэмульсацию, ибо нефть, добытая различными насосными установками (УЦЭН и ШСНУ), требует различных затрат на деэмульсацию.

  5. Одним из важнейших показателей при определении себестои­мости добычи нефти является дебит скважины по нефти (при этом считают, что дебит скважины равен подаче установки), а также высота подъема продукции скважины.

Для условий рассмотренного примера расчета себестоимости добычи нефти подача установки УЦЭН в 3,76 раза выше, чем уста­новки ШСНУ. Если принять подачу установки ШСН равной УЦЭН, то себестоимость добычи нефти ШСНУ составит 1,43 у. е./т. Следует отметить, что подача УЦЭН в данном конкретном случае составляет 43 т/сут нефти.

Поэтому для определения пределов экономической эффектив­ности обоих способов необходимо рассматривать все затраты, во- первых, при равных подаче и высоте подъема нефти, и, во-вторых, с учетом вышеизложенного.

Рассчитаем себестоимость добычи нефти для условий конкрет­ного примера: подача для обеих установок одинакова и равна: 30, 40, 50, 60, 80 и 100 т/сут нефти. При этом высоты подъема нефти также равны. Результаты расчета сведем в табл. 6.4.

По приведенным данным построены зависимости (рис. 6.2). Как видно, нефть, добытая ШСНУ, имеет меньшую себестоимость при дебитах до 54 т/сут, чем нефть при добыче УЦЭН. При больших дебитах экономически выгоднее использовать УЦЭН.

Для условий задачи массовая подача скважины составляет

Q'
= (?рн =80 м3/сут-880 кг/м3-10

3
= 70,4 т/сут.

В соответствии с рис. 6.2 себестоимость добычи нефти ШСНУ составляет 1,175 у. е./т, а УЦЭН — 1,075 у. е./т.

Таким образом, не только по техническим и эксплуатационным характеристикам, но также и по экономической эффективности


143




Подача, т/сут

Себестоимость, у. е. т

УЦЭН

ШСНУ

30

1,840

1,620

40

1,600

1,480

50

1,390

1,370

60

1,220

1,270

80

0,965

1,100

100

0,760

0,970


Рис. 6.2. Зависимость себестоимости С до­бычи нефти от подачи:


/ — для скважин, оборудованных ЦЭН; 2 — дли
скважин оборудованных ШСН



рассматриваемая скважина должна эксплуатироваться УЦЭН.

В заключение отметим, что в настоящее время в нефтедобываю­щей промышленности страны считается доказанной область эконо­мически рентабельной эксплуатации скважин УЦЭН, если дебит их превышает 50—60 т/сут. При меньших дебитах экономически рен­табельны ШСНУ. 7


7. ФОНТАННАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН

Для расчета промысловых газожидкостных подъемников ис­пользуют аналитический метод академика А. П. Крылова, и графо­аналитический метод, в основу которого положены кривые измене­ния давления вдоль колонны НКТ р = / (Я). Название методов несколько условно, так как раньше для решения многих задач с при­менением формул А. П. Крылова пользовались графиками, а в на­стоящее время для промысловых расчетов широко используются ЭВМ, и кривые р = f (Я), рассчитываемые по той или иной мето­дике, вводятся в машину аналитически и в виде табличных данных, так же как и характеристики пласта и скважин. И машина дает уже готовые рекомендации по выбору оборудования и режима ра­боты скважин.

Рассчитать газожидкостной подъемник, это значит выбрать его диаметр, длину и оптимальный^режим работы,^соответствующий условиям в скважине.

При выборе оборудования и режима работы скважин при газ­лифтной и фонтанной эксплуатации исходят из разных принципов. При расчете газлифтного подъемника основным' условием является минимум удельного расхода газа" или энергии, затрачиваемой на его компремирование. Расчеты фонтанного подъемника базируются на минимуме среднего градиента давления вдоль колонны НКТ,


144





т. е. перепад давления на длине НКТ должен быть минимальным, что равносильно минимуму забойного давления при заданном устьевом, а следовательно максимальному отбору из скважины. То, что условия минимума градиента давления и удельного расхода газа не идентичны, наглядно видно из рис. 7.1.
1   ...   45   46   47   48   49   50   51   52   ...   93


АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ФОНТАННОГО ПОДЪЕМНИКА Условия фонтанирования.

Минимальное забойное давление фонтанирования

Условия фонтанирования определяются соотношением между эф­фективным. газовым фактором смеси, поступающей из пласта, и удельным расходом газа, необходимым для работы газожидкостного подъемника.

За эффективный газовый фактор Г9ф принимают средний объем свободного газа на участке НКТ, где движется газожидкостная смесь, приходящийся на единицу массы жидкости.

Удельный расход газа R0пт определяют при оптимальном ре­жиме работы подъемника.

Для фонтанирования скважины необходимо, чтобы эффективный газовый фактор был больше или, по крайней мере, равен удельному расходу газа при работе подъемника на оптимальном режиме

Гэф^^опт* (7'О

Неравенство (7.1) позволяет определить наиболее благоприят­ные, необходимые условия фонтанирования скважины, которые на практике могут оказаться недостаточными.

Исходя из определения, эффективный газовый фактор рассчи­тывают по формуле

Гэф = (1 - гсв/100) [Угв’(Рб) + V\B (Ру)]/2, (7.2)

где VrB (р6) и Угв (ру) — объемы свободного газа, приходящиеся на единицу массы жидкости соответственно при давлении у баш­мака и на устье подъемника, а пв — массовая обводненность.

При содержании азота в попутном газе менее 5 % для опреде­ления эффективного газового фактора можно использовать средний коэффициент растворимости газа в нефти. * Тогда,"если забойное давление рзаб меньше давления насыщения 'р„ас, условие фонта­нирования будет следующее:

(р 1 о3 . а Рзаб

Ь Ру \ ( | дв V 0,388Н (ИPmg Рзаб Ч Ру)

I Рн 2 /' 100 ' ^°’5(Рзаб-Ру),б(Рзаб/Ру) ’

(7.3)

где Г — газовый фактор, м3/т; а — коэффициент растворимости газа в нефти, Па-1; р„ (рж) — плотность нефти (жидкости), кг/м8,


* При молярной доле азота в газе более 5 % для определения объема выделившегося газа при том или ином давлении пользуются эмпирическими зависимостями, приведенными в гл. 1.


145






них отверстий перфорации,

забойному.

ЕСЛИ Рзаб^’Р
нас»


Рис. 7.1. 'Зависимость градиента

давления в газожидкостном подъ-
емнике от удельного расхода газа



d — внутренний диаметр фон-
танных труб, мм;
ру — устьевое
противодавление, Па; Я —дли-
на колонны НКТ, м. Колонну
НКТ обычно спускают до верх-


поэтому давление у башмака равно


то условие фонтанирования следующее:


R


Г — 103руа/рн
2



(‘





0,388Я (Hpxg — pHac -f ру) d (Рнас Ру) ^ (Рнас^Ру)


(7.4)


где Я — длина подъемника, т. е. расстояние от устья до сечения, у которого давление равно давлению насыщения. Пренебрегая трением в области однофазного потока получим

Н =
L — (Рзаб — Рнас)/(ржй), (7.5)

где L — глубина скважины.

Задача 7.1. Определить минимальное забойное давление фонтанирования для следующих условий: глубина скважины 1750 м; внутренний диаметр НКТ 62 мм; противодавление на устье 0,4 МПа; давление насыщения 8,65 МПа; газовый фактор

  1. м3/т; плотность пластовой нефти р„ пл = 760 кг/м3; плотность дегазированной нефти р„д = 860 кг/м3; обводненность продукции пв = 10 %; плотность пластовой воды рв = 1180 кг/м3; азот в по­путном газе отсутствует.

Решение. Определим коэффициент растворимости
а = Гр
нд/[ 103 (рнас - 0,1) 106] = 56,4 ■ 860/[(8,65 — 0,1) • 109] =

= 5,7 МПа-1.


Трудно ожидать, что минимальное забойное давление для за­данных условий будет меньше давления насыщения, поэтому при расчетах используем неравенство (7.4). Определим эффективный газовый фактор

г Г - 103руа/рнд /, пв \ 56,4—103 • 0,4 • 10е • 5,7 • 10_6/860

Гзф 2 2 Х


X 11 — \ = 24,2 м3/т.

\ ЮО /


При уменьшении забойного давления длина газожидкостного подъемника увеличивается и определяется (7.5), что ведет к росту необходимого удельного расхода газа, и когда удельный расход


146



\


станет равен эффективному газовому фактору, фонтанирование
прекратится. Решая (7.4) при граничном условии относительно
Н,
получим

^шах = 0,5 [а + Vй2 + 10,31^6* lg (рнас/ру) ]. (7.6)

где

А = (Рнас—Py)/(p*g) = (8,65-0,4) 10«/(847- 9,81) = 993 м,

рж — средняя плотность жидкости на длине газожидкостного
подъемника.


Продукция скважины обводнена. Определим среднюю плот-
ность нефти


Рн = (рнд + рн пл)/2 = (860 + 760)/2 = 810 кг/м3.

Для приближенного учета относительного движения воды
в нефти при определении плотности жидкости используем массо-
вую обводненность продукции


рж=р„ (1—лв/Ю0)+рвцв/100=810(1—10/100) + 1180 -10/100 =

= 847 кг/м3. (7.7)

По (7.6) находим максимальную длину газожидкостного подъем-
ника


Яшах = 0,5 [993 + V9932 + 10,31 24,2-620'5-993 lg (8,65/0,4) ] = 1444 м.

Минимальное забойной давление фонтанирования найдем по
(7.5)


Рзаб min = Рнас + (^ - Я) Рж^ = 8,65 + (1750 -1444) • 802 • 9,8 1-1 0 * =


= 11,06 МПа,

где

Рж =Рнпл(1 — Лв/Ю0) + рвпв/100 = 760-0,9 + 1180-0,1=802 кг/м3.

Итак, в данных условиях скважины, оборудованные НКТ с внут-
ренним диаметром 62 мм и обводненные на
10 %, прекратят фонта-
нирование при снижении забойного давления до 11—11,5 МПа.


Задача 7.2д/Определить минимальное давление фонтаниро-
вания для условий, приведенных в предыдущей задаче, но для
другого состава попутного газа. Молярные доли азота в газе
уа =
= 0,129; метана
ух — 0,235; пластовая температура /пл =41 °С.

Решение. Объем выделившегося при давлении р газа, при-
ходящийся на единицу массы дегазированной нефти, определится
согласно формуле


^гв (р) — Г — Г [(р - 0,1)/(рнас ю - 0,1)У <4 (7.8)

где

f(ya) = 0,32 + 1/[1,567 + (100i/a)2] = 0,32 + 1/(1,567 + 12,92) = 0,326.

Давление насыщения при температуре 20 °С (рнас 20) опреде-

лим из соотношения
4>
Источник: https://tut-files.ru/previewfile/115988

Смотрите также:

2014 biblioonline ru