ОБОРУДОВАНИЕ ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ГРП

Основное оборудование, используемое для производства ГРП, включает в себя смесительный агрегат (пескосмеситель (блендер) фирмы «Стюарт и Стивенсон» на шасси «Кенворт»), автомобиль для транспортировки и подачи проппанта в смесительный агрегат (песковоз фирмы «Стюарт и Стивенсон»), автомобиль для перевозки хим.реагентов, насосные установки (насосный агрегат фирмы «Стюарт и Стивенсон»), агрегат для поддержания давления в затрубном пространстве,  компьютерный центр управления процессом ГРП (станция управления и контроля фирмы «Стюарт и Стивенсон»), а так­же установленные на кусту емкости с жидкостью ГРП (автоцистерны АЦН-10, называемые бул­литами), обвязку устья скважины подъемный агрегат для монтажа и демонтажа наземного и подземного оборудования.

         Арматура устья 2АУ-700 и 2АУ-700СУ используется для обвязки устья скважин с насосными установками при гидроразрыве пластов. Такая арматура позволяет спускать (поднимать) НКТ с муфтами без нарушения герметизации устья скважины Арматура состоит из трубной и устьевой головок и элементов их обвязки.

К оборудованию, при помощи которого проводят спуско-подьемные операции, относятся подъемные лебедки, монтируемые на самоходной  транспортной базе автомобиля (А-50У)

         В дополнение, в состав оборудования ГРП входит регулируемый предохранительный клапан, устанавливаемый на обсадную колонну и служащий для предотвращения ее порыва при приложении давления ГРП в случае обрыва подвески НКТ.

Для предотвращения обрыва НКТ, разрушения нагнетательных ли­ний и повреждения насосных установок в случае резкого роста давления ГРП при засыпке скважины проппантом используется электронное пре­дохранительное устройство.

На основную нагнетательную линию устанавливаются также гид­равлические датчики давления, которые соединяются с гидромеханиче­ским самописцем давления.

При гидравлическом разрыве пласта в качестве подземного оборудования используются гладкие высокогерметичные насосн-компресорные трубы типа НКМ из стали группы прочности «к», «Е», «Л», «М», и «Р» по ГОСТ  633-80 с условным диаметром 73 и 89мм.

          Для разобщения фильтровой зоны свола скважины от верхней части с целью предотвращения порывов эксплуаационной колонны применяются пакеры – разобщители.  Пакер подбирают по ожидаемому максимальному перепаду давления в нем при проведении процесса ГРП, диаметру проходного сечения (для применяемых НКТ), диаметру эксплуатационной колонны и температуре.

Кроме того, при производстве ГРП с применением огнеопасных жидкостей на кустовой площадке находятся пожарные автомобили в ко­личестве не менее двух. С целью оказания первой медицинской помощи в случае аварии или при несчастном случае на кустовой площадке нахо­дится также автомобиль "скорой помощи" с квалифицированным мед­персоналом.

1. Смесительный агрегат

Смесительный агрегат предназначен для приготовления жидкости ГРП. В зависимости от конструкции различают смесительные агрегаты, смонтированные на автомобилях, и смесительные агрегаты, смонтиро­ванные на автомобильных прицепах.

Смесительный агрегат оборудован двумя основными насосами -всасывающим - для забора жидкости из буллитов ГРП и нагнетательным - для возврата жидкости в буллиты ГРП в процессе ее циркуляции при приготовлении, а также для подачи жидкости на насосные установки в процессе ГРП.

Смесительный агрегат оборудован также двумя манифольдами : всасывающим и нагнетательным, первый из которых предназначен для забора жидкости из булитов, второй - для подачи жидкости на насосные установки..

Приготовление жидкости ГРП производится в смесительной емко­сти. Кроме приготовления жидкости ГРП, смесительная емкость предна­значена также для приготовления смеси жидкости ГРП с проппантом.

Для поддержания надлежащего уровня жидкости в смесительной емкости в процессе приготовления жидкости ГРП, во время ее подачи на насосные установки, а также во время приготовления смеси проп­панта используется так называемый мерной клапан. Этот клапан также управляется дистанционно из кабины оператора.

Для обеспечения контроля за параметрами процесса в кабине оператора смесительного агрегата установлены следующие контроль­но-измерительные приборы:

1. манометр давления всасывания жидкости из булитов;

2. манометр давления подачи жидкости на насосные установки;

3. манометр давления в основной нагнетательной линии;

4. указатель подачи жидкости;

5. манометр давления в гидросистеме;

6. указатель оборотов шнека смесительной емкости.

Кроме того, для контроля за работой двигателей на панели управления установлены указатели оборотов, давления масла, а также регуляторы дросселей и переключатели скоростей.

Для обеспечения контроля за подачей жидкости на смесительном агрегате установлен расходомер турбинного типа,

2. Автомобиль для транспортировки и подачи проппаната в смеситель­ный агрегат (песковоз)

Данный автомобиль предназначен для доставки требуемого количества проппанта на кустовую площадку и для его подачи в смесительный агре­гат со скоростью, определяемой программой ГРП.

Конструктивно песковоз представляет собой бункер, смонтирован­ный на автомобильном шасси. Емкость бункера может быть различной, однако наиболее широкое распространение получили бункера емкостью 18-22 тонны проппанта. Бункер оборудован подъемным гидроцилин­дром, служащим для подъема бункера в рабочее положение. Подача проппанта в смесительный агрегат осуществляется посредством транс­портера, приводимого гидромотором. Как уже упоминалось, подача проппанта в смесительный агрегат производится транспортером, приводимым в действие гидромотором. Поскольку соблюдение указанных в программе ГРП концентраций проп­панта является крайне важным, причем концентрация проппанта в жид­кости ГРП напрямую зависит от скорости подачи жидкости, скорость вращения транспортера и соответственно скорость подачи проппанта должны тщательно регулироваться. Это достигается тем, что скорость вращения гидромотора транспортера управляется импульсным микроге­нератором, который в свою очередь управляется предварительно на­страиваемым микрокомпьютером или контроллером.

Поскольку для обеспечения заданной концентрации проппанта ско­рость вращения транспортера должна соответствовать скорости подачи жидкости на насосные установки, микрокомпьютер подключается к рас­ходомеру, установленному на смесительном агрегате, за счет чего обес­печивается соответствие скорости вращения транспортера скорости по­дачи жидкости.

Управление транспортером песковоза производится обычно из ком­пьютерного центра управления, однако в качестве дополнительной меры безопасности к нему подключается дополнительный выносной пульт управления, аналогичный микрокомпьютеру, установленному в компью­терном центре.

 

4. Автомобиль лля перевозки хим.реагентов

Этот автомобиль предназначен для транспортировки хим.реагентов и подачи их в    смесительный агрегат в процес­се приготовления жидкости ГРП. Конструктивно он представляет собой закрытый кузов, смонтированный на автомобильном шас­си.

Поскольку хим.реагенты ГРП могут эффективно использо­ваться только при определенной температуре (обычно +15 -+18°С), кузов выполнен в термоизолированном исполнении и оборудован мощными автономными обогревателями, за счет че­го внутри кузова обеспечивается требуемая температура при температуре окружающего воздуха до -40°С.

Как правило, транспортировка жидких хим.реагентов произ­водится в бочках, соответственно кузов оборудован специаль­ными приспособлениями для их надежного крепления.

К специальному оборудованию автомобиля относятся на­сосы для подачи хим.реагентов в смесительный агрегат. В стан­дартное оборудование кузова входят обычно три таких насоса -для раздельной подачи гелланта, активатора и сурфактанта, од­нако при необходимости (в зависимости от используемой систе­мы жидкости ГРП)

могут устанавливаться дополнительные насосы. Примером может слу­жить специальный насос для подачи активатора системы ОС-10 - по­скольку при использовании этой системы активатор подается в процессе закачки жидкости, требуется насос более высокой производимости, чем производительность штатных насосов.

4 Насосные установки ГРП

Насосная установка ГРП представляет собой единый агрегат, включающий в себя собственно насос, двигательную установку и коробку передач. Насосные установки могут монтироваться на автомобильных шасси. Характерными особенностями насосных установок ГРП яв­ляются:

а) высокая мощность двигателя (до 1000 кВт);

б) высокая производительность насоса при высоких давле-ниях (до 1.5мЗ/мин при давлении 350 - 400 Атм);

в) способность развивать высокие давления при низких скоростях закачки (до 1000 Атм).

 

С целью обеспечения безопасности оператора управление на­сосной установкой ГРП производится с выносного пульта управле­ния, который обычно устанавливается на безопасном расстоянии от нагнетательных линий и устья скважины. Органы управления и кон­трольно-измерительные приборы выносного пульта включают в се­бя:

а) регулятор дросселя;

б) переключатель скоростей;

в) указатель оборотов двигателя;

г) указатель скорости закачки;

д) индикаторные лампы низкого давления масла и высокой тем­пературы двигателя;

е) аварийный выключатель двигателя.

 

СХЕМА РАССТАНОВКИ ЕМКОСТЕЙ ПРИ ГРП

                                        

  Рис 4.1.    СХЕМА РАССТАНОВКИ ЕМКОСТЕЙ И СПЕЦМАШИН ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЕРАЦИИ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА

1 - емкости ( автоцистерны,булиты) для рабочей жидкости;

2 - пескосмеситель (блендер) фирмы "Стюарт и Стивенсон";

3 - песковоз фирмы "Стюарт и Стивенсон";

4 - насосный агрегат фирмы "Стюарт и Стивенсон";

5 - блок манифольдов фирмы "Стюарт и Стивенсон";

6 - станция управления и контроля фирмы "Стюарт и Стивенсон";

7 - насосный агрегат ЦА-320М;

8 - пожарная машина;

9 - емкость для продавочной жидкости;

10 - скважина;

11 - датчик давления;

12 - запорная арматура;

13 - предохранительный клапан.

 

4.4.Основные требования к качеству рабочих жидкостей (жидкости разрыва,  жидкости песконосителя и продавочной жидкости):                          

- не снижать проницаемости продуктивного пласта;            

- не содержать механических примесей;                               

- не образовывать в пласте нерастворимых осадков.            

Кроме того, жидкость песконоситель должна обладать заданными регулируемыми  реологическими свойствами, обеспечивающими доставку расклинивающего реагента (песка пропланта) на расчетную длину трещины и закрепление его там после окончания                                                                                         операции.                                                         

Обычно в качестве жидкости разрыва и жидкости песконосителя используют одну и ту же жидкость.                                                        

В качестве рабочих жидкостей для ГРП могут использоваться загущенные углеводородные жидкости (нефть, керосин, дизельное топливо) инвертные эмульсионные растворы, нефтекислотные эмульсии, а также загущенные жидкости на водной основе.

На основе накопленного опыта предприятия "Интрас" ре комендуются к использованию два типа рабочей жидкости:                  

а) на углеводородной основе: загущенная нефть или. загущенное дизтоплйво.

Для загущения углеводородной жидкости в качестве гелеобразователей используются им­портные химреагенты NGA-37, NGА-44. Для разложения геля используется деструктор "рН Вгеакег".                                         

Вышеприведенная рабочая жидкость (гель) применяется управлением «Интрас» ОАО Юганскнефтегаз. Основа для приготовления (нефть, дизтоплйво) завозятся на скважину в готовом виде. Гелеобразователи и деструктор вводятся непосредственно перед проведением ГРП. Недостатком этой рабочей жидкости на углеводородной осно­ве является ее относительно высокая стоимость;

б) на водной основе: пластовая или сеноманская вода, загущенная гелями.

В качестве химреагентов, обеспечивающих загущение и технологические свойства жидкости на водной основе используются импортные композиции: WGА-1, NCL-100, NЕ-201, ВХL-10.ОС. Для разложения геля на водной основе применяется деструк­тор "Ар-Вгеак".

По данным [1] для плотных пород при вскрытой толщине не более 20 м объем ра­бочей жидкости рекомендуется определять из расчета 4-6 м3 на 1 м вскрытой части пла­ста. Исходя из анализа опыта работ по ГРП на месторождениях ОАО "Юганскнефтегаз", количество рабочей жидкости принимается из расчета 6 м3 на 1 м пласта. Из общего количества рабочей жидкости половина используется в качестве жидкости разрыва, вторая половина - в качестве песконосителя.

 


Ищи здесь, есть все, ну или почти все

Архив блога