АСПО в НКТ

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ по АСПО в НКТ:

  

         Недостаточное время работы каждого из вышеперечисленных методов не дает сделать исчерпывающий анализ и предложить наиболее эффективный способ борьбы с проблемой отложений АСПО в нефтепроимысловом оборудовании на скважинах и нефтесборных коллекторах Фаинской группы месторождений. За исключением быть может последних положительных наработок ООО «Ямалнефтеотдача» СПО и Растепление.

         В процессе работы с фондом скважин необходимо использовать как можно больше разнообразных методов борьбы с АСПО. Предполагается, что поскольку каждая скважина имеет свои индивидуальные особенности работы, то и способы борьбы с осложнениями в процессе добычи должны быть разными.

         В процессе текущей работы должен определиться тот или иной фонд скважин в которых наиболее эффективно применение определенных методов борьбы с АСПО ( превентивной защиты от образования отложений и/или ликвидации ужу образовавшихся).

         В данном дипломном проекте, в первую очередь рассматривались и применялись такие методы, которые не требовали больших экономических затрат и приносили максимальный технологический эффект. С этой точки зрения рассматривались все методы и способы борьбы с АСПО в условиях Фаинской группы месторождений.

 

Ø  Применение химических методов для защиты оборудования от отложений АСПО и их удаления широкого применения не получили, из-за большой стоимости реагента и высоких затрат на технологию по их применению. Стоимость реагента для ликвидации АСПО (СНПХ 7880) из расчета расхода 6-7м3 для одного цикла закачки при стоимости 15тысяч рублей за тонну, потребуют значительных затрат в течении года. Необходимо обратить внимание на то, что потребность реагентов показана без учета межочистного периода работы скважин – то есть одно воздействие на ликвидацию АСПО.

Ø  Применение двухрядного лифта, не принесло ожидаемого эффекта в предполагаемых масштабах, хотя и были определены скважины, где промывка горячей нефтью через двухрядный лифт достаточно эффективна.(Работы велись в течении 1996-97г.г. и в настоящее время данный метод обработок не применяется) Нецелесообразность дальнейших работ была вызвана по двум основным причинам:

1.      МРП-рассматриваемой категории скважин не изменился, а в некоторых случаях даже снизился,

2.       МОП(межочистной период) практически не изменился, а стоимость труб и оборудование устьевой обвязки скважины достаточно дорогое «удовольствие» которое в процессе эксплуатации не окупается.

Ø  Теоретически обоснованный как самый эффективный и рекомендованный способ по удалению АСПО нагревательными ТЭНами (снаряд) и на практике показал себя эффективным и недорогим методом удаления «глухих» пробок, и скважин где был получен «недоход». Такие работы ведутся и по настоящее время силами ООО «Ямалнефтеотдача». В работе задействовавано три звена по очистке лифта НКТ скребком ( на автоматической лебедке), и один растеплитель. Основное количество скважин имеют интервал образования АСПО до 300 метров. Этот фонд составляет до 70 % от всех  скважин с интенсивным образованием АСПО, причем 30% из них имеют глубину образования АСПО до 100 метров.

ü  Скважины с глубиной образования до 500-700 метров составляют до 28% от всех, а глубина образования более 500 метров порядка 1,5%.

ü  Образование АСПО в НКТ на глубине до 100 метров наблюдается часто в простаивающих или остановленных спо каким либо причинам скважинах, не зависимо от дебита и обводненности продукции,

ü  В свкажинах с интервалом до 300 метров среднестатистический дебит составляет 52м3/сут при обводненности до 15%,

ü  В скважинах с интервалом до 500 метров среднестатический дебит составляет 45м3/сут  при обводненности до 25%,

ü  Образование «глухих» пробок наблюдается в скважинах имеющих частые остановки по различным причинам и продолжительные простои.

         Таким образом, можно сделать вывод, что глубина образования АСПО имеет обратно пропорциональную зависимость от дебитов скважин.


История науки подземная гидромеханика

     Подземная гидромеханика - наука о движении жидкостей, газов и их смесей в пористых и трещиноватых горных породах. Она является той областью гидромеханики, в которой рассматривается не движение жид­костей и газов вообще, а особый вид их движения-фильтрация, которая имеет свои специфические особенности. Она служит теоретической основой разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторож­дений. 

Вместе с тем методами теории фильтрации решаются важнейшие задачи гидрогеологии, инженерной геологии, гидротехники, химической технологии и т.д.

 Расчет притоков жидкости к искусственным водо­заборам и дренажным сооружениям, изучение режимов естественных источников и подземных потоков, расчет фильтрации воды в связи с сооружением и эксплуатацией плотин, понижением уровня грунтовых вод, проблемы подземной газификации угля, задачи о движении реаген­тов через пористые среды и специальные фильтры, фильтрация жидкос­тей и газов через стенки пористых сосудов и труб - вот далеко не полный перечень областей широкого использования методов теории фильтра­ции.

  1. Естественно, что при ограниченном объеме учебника изложить весь круг вопросов, решаемых методами подземной гидромеханики, не представляется возможным. В связи с тем, что книга предназначена для студентов нефтегазовых вузов, а также инженерно-технических и науч­ных работников, изложение ведется, главным образом, применительно к проблемам разработки месторождений жидких и газообразных угле­водородов.
  2. Начало развитию подземной гидромеханики было положено фран­цузским инженером А. Дарси (1803-1858 гг.), который в процессе работы над проектом водоснабжения г. Дижона (Франция) провел многочисленные опыты по изучению фильтрации воды через вертикаль­ные песчаные фильтры. В опубликованной в 1856 г. замечательной книге А. Дарси дал подробное описание своих опытов и сформулировал обнаруженный им экспериментальный закон, в соответствии с которым скорость фильтрации жидкости прямо пропорциональна градиенту : давления.
  3. В эти же годы другой французский инженер Ж. Дюпюи (1804-| 1866 гг.) опубликовал монографию, в которой впервые изложил гидравлическую теорию движения грунтовых вод, вывел формулы для расчета дебитов колодцев и дрен, названные его именем, решил другие фильтрационные задачи.
  4. Существенный вклад в развитие теории напорного и безнапорного движения грунтовых вод внесли также Ж. Буссинеск (1842 1929 гг.) и Ф. Форхгеймер (1852-1933 гг.).
  5. Ч. Слихтер (1864-1946 гг.), работавший в США, внес значительный вклад в развитие теории фильтрации. Им впервые предложены модели идеального и фиктивного грунта и показано, что пористость и просвет-ность фиктивного грунта зависят не от диаметра частиц, а лишь от плотности их укладки.
  6. Основоположниками отечественной школы теории фильтрации яв­ляются профессор Н.Е.Жуковский, академики Н. Н. Павловский, Л. С. Лейбензон. Исследования этих выдающихся ученых, их многочис­ленных учеников и последователей стали фундаментальной основой развития теории фильтрации в нашей стране.
  7.  Н. Е. Жуковский (1847-1921 гг.) в 1889 г. опубликовал первую рабо­ту по теории фильтрации «Теоретическое исследование о движении подпочвенных вод». Им впервые выведены общие дифференциальные уравнения теории фильтрации,
  8.  показано, что напор как функция коор­динат удовлетворяет уравнению Лапласа, указано на математическую аналогию теплопроводности и фильтрации. Им исследованы также вопросы капиллярного поднятия воды в пористой среде, решен ряд задач о притоке воды к скважинам.
  9. Н. Н. Павловскому (1884-1937 гг.) принадлежит определяющая роль в развитии теории фильтрации в гидротехническом направлении. В опубликованной монографии «Теория движения грунтовых вод под гидротехническими сооружениями и ее основные приложения» изложена разработанная им строгая математическая теория движения грунтовых вод под гидротехническими сооружениями. Им впервые многие задачи фильтрации воды были сформулированы как краевые задачи математи­ческой физики. Н. Н. Павловский впервые обосновал и прдложил при­менение метода электрогидродинамической аналогии (ЭГДА) для реше­ния фильтрационных задач, что в последующем нашло широкое приме­нение для решения задач фильтрации воды, нефти и газа в неоднородных коллекторах.
  10. Н. Н. Павловский впервые предложил использовать параметр Рейнольдса в качестве критерия существования закона Дерси, что имеет важное значение для исследования законов сопротивления при фильтра­ции. Фундаментальные результаты в развитии теории движения грунто­вых вод получены академиком П. Я. Полубариновой-Кочиной.
  11. Л. С. Лейбензон (1879-1951 гг.)-основатель советской школы уче­ных и специалистов, занимающихся развитием теории фильтрации применительно к проблемам разработки нефтяных и газовых место­рождений.
  12. Теоретические и экспериментальные исследования Л. С. Лейбензона начались в 1921 г. в Баку. Ему принадлежит приоритет в постановке и решении ряда задач нефтегазовой и подземной гидромеханики. Им проведены первые исследования по фильтрации газированных жид­костей, сформулированы задачи нестационарной фильтрации при рас­четах стягивания контуров нефтеносности при вытеснении нефти водой, получены фундаментальные результаты в развитии теории фильтрации природного газа.
  13. Обобщение этих исследований приведено в обширной монографии «Нефтепромысловая   механика»,   в   которой,   по   существу,   впервые изложены основы нефтегазовой подземной гидромеханики. 4
  14. Трудами учеников и последователей академика Л. С. Лейбен-чопа сложилась школа, которая по праву называется школой Л. С. Лейбензона.
  15. Выдающийся вклад в развитие теории фильтрации в нефтегазоводо-носных пластах внесли академик С. А. Христианович, профессоры В. Б. Лапук, И. А. Чарный, В. Н. Щелкачев. Написанные ими моногра­фии и учебники стали классическими, основополагающими. Они имеют большое научно-методическое значение, способствуя успешной подго­товке в вузах инженерных и научных кадров.
  16.  В послевоенный период теория фильтрации нефти, газа и воды развивается трудами советских ученых, среди которых следует отметить работы М.Т. Абасова, М.Г. Алишаева, И.М. Аметова, Е. Ф. Афанась­ева, Г. И. Баренблатта, Ю.П. Борисова, С. Н. Бузинова, В. Я. Булыгина, Г. Г. Вахитова, М. М. Глоговского, Г.Л.Говоровой, А.Т.Горбунова, М. А. Гусейн-Заде, В.Л.Данилова, Ю. В. Желтова, Ю. П. Желтова, С'. Н. Закирова, Г. А. Зотова, В.М. Ентова, Р. Г. Исаева, Ю.П. Корота-ева, А. К. Курбанова, Е. М. Минского, Ю. М. Молоковича, А. X. Мир-(аджанзаде, Н. Н. Непримерова, В. Н. Николаевского, А. М. Пирвердя-па, Г. Б. Пыхачева, Г.В.Рассохина, М.Д. Розенберга, Е.С.Ромма, '). В. Соколовского, М. Л. Сургучева, М. М. Саттарова, Ф. А. Требина, '). Б. Чекалюка, М.В. Филинова, М.И. Швидлера, И. Д. Умрихина, Л. Л. Хейна, Д.А.Эфроса и др. Работы этих ученых и их учеников обеспечили успешное развитие подземной гидромеханики - теоретичес­кой основы теории и практики разработки нефтяных и газовых место­рождений, что способствовало ускоренному развитию нефтегазодобы-иающей промышленности нашей страны.
  17. В последние годы ведутся интенсивные исследования в области I гидрогазодинамического обоснования повышения степени извлечения углеводородов из недр. Это обусловлено исчерпанием легкодоступных запасов нефти и газа, усложнением горно-геологических и термобари­ческих условий разработки месторождений. Наступает новый этап раз­вития нефтегазовой подземной гидромеханики, в течение которого главным направлением исследований будет достижение достаточно высоких коэффициентов нефтегазоотдачи пластов.
  18. Следует отметить, что фундаментальные гидродинамические аспектом этой проблемы успешно развиваются работами исследователей, которые широко привлекают методы термодинамики, физики, химии, а также современный аппарат математического описания сложных фильтрационных процессов.


Движения флюидов в пластах

ОСОБЕННОСТИ ДВИЖЕНИЯ ФЛЮИДОВ II ПРИРОДНЫХ ПЛАСТАХ

Нефть и природные газы заключены в недрах Земли. Их скопления снизаны с вмещающими горными породами пористыми и проницае­мыми образованиями, имеющими непроницаемые кровлю и подошву. Горные породы, которые могут служить вместилищами нефти и газа и и то же время отдавать их при разработке, называются породами-коллекторами.

     Природные жидкости (нефть, газ, подземные воды) находятся, в ос­новном, в пустотах- порах и трещинах осадочных горных пород. Их движение происходит либо вследствие естественных процессов (мигра­ция углеводородов), либо в результате деятельности человека, связанной с извлечением полезных ископаемых, строительством и эксплуатацией гидротехнических сооружений. Движение жидкостей, газов и их смесей через твердые (вообще говоря, деформируемые) тела, содержащие связанные между собой поры или трещины, называется фильтрацией. Теория фильтрации, являющаяся разделом механики сплошной среды, получила большое развитие в связи с потребностями гидротехники, гидромелиорации, гидрогеологии, гор­ного дела, нефтегазодобычи, химической технологии и т.д. Теорети­ческой основой разработки нефтегазоводоносных пластов служит нефте­газовая подземная гидромеханика, изучающая фильтрацию нефти, газа и воды в пористых и (или) трещиноватых горных породах.

     

Движение флюидов в. малопроницаемых толщах осадочных горных пород имеет особенности, существенно отличающие нефтегазовую подземную гидромеханику не только от обычной  гидродинамики (движение жидкостей в открытом пространстве), но и от процессов фильтрации в химической технологии или гидромелиорации.

      Поровое пространство осадочных горных пород сложная нерегу­лярная система сообщающихся межзернистых пустот, в которой трудно выделить отдельные поровые каналы.

 Размеры пор в песчаных породах составляют обычно единицы или десятки микрометров (мкм).

Строение нефтяных и газовых залежей осложняется значительной неоднородностью пород, их слоистостью, наличием тектонических и стратиграфических нарушений (разрывов сплошности породы). Разведка месторождений, исследование пластов, извлечение нефти и газа осущест­вляются через отдельные скважины диаметром 10-20 см, отстоящие друг от друга на сотни, а иногда и тысячи метров.

   Теорию фильтрации нефти и газа в природных пластах характеризуют следующие особенности.

1. Невозможность изучать движение флюидов в пластах прямым применением обычных методов гидродинамики, т.е. решением уравне­ний движения вязкой жидкости для области, представляющей собой совокупность всех пор.

2. Сочетание очень разных масштабов фильтрационных процессов, определяемых различными характерными размерами, отличающимися по величине на многие порядки: размер пор (единицы и десятки микрометров), диаметр скважин (десятки сантиметров), расстояние между скважинами (сотни метров), протяженность месторождений (десятки километров). Масштаб неоднородности пластов вдоль и поперек их простирания может иметь практически любые значения.

3. Ограниченность и неточность сведений о строении и свойствах пласта и пластовых флюидов, не позволяющих построить однозначную модель пластовой залежи.


Эти особенности приводят к формулировке основных модельных представлений и разработке методов подземной гидромеханики, направ­ленных, прежде всего, на установление качественных закономерностей процессов и на создание расчетных схем, мало чувствительных к точ­ности исходных данных. При этом познавательная и практическая ценность получаемых результатов в значительной степени определяется четкостью постановки расчетной задачи и глубиной предварительного анализа имеющихся данных.


Настройка защиты от срыва подачи

Перед настройкой ЗСП должны быть выполнены следующие операции:

·                     подбор оптимального напряжения ПЭД;

·                     проверка наличия в станции управления УЭЦН ячейки ЗСП с предварительной индикацией отключения.

УЭЦН работает в нормальном режиме, когда приток приблизительно равен номинальной производительности установки, а динамический уровень стабилен
(Нд = const). В таких условиях рабочий ток Iраб, потребляемый ПЭД должен быть постоянен.

В случае, нестабильного притока жидкости, динамический уровень может опуститься до критического уровня, когда развиваемый насосом напор будет недостаточен для преодоления гидростатического давления столба жидкости в НКТ. В этом случае насос перестает перекачивать жидкость и работает в холостую. Это явление называется срывом подачи. Срыв подачи может быть вызван и другими причинами:

·                   большое содержание свободного газа на приеме электроцентробежного насоса;

·                   засорение НКТ, обратного клапана или проточных каналов в насосе;

·                   неисправность устьевой арматуры или нефтесборных коллекторов  (отсутствие прохода).

В случае срыва подачи, происходят явления, негативно влияющие на работоспособность УЭЦН:

·                   отсутствие движения жидкости вдоль ПЭД приводит к его повышенному нагреву;

·                   КПД насоса h=0%, при этом потребляемая насосом мощность обычно не ниже 50% от номинальной. В условиях отсутствия подачи все энергия, потребляемая насосом, расходуется только на нагрев насоса и окружающей его жидкости;

·                   нагрев жидкости в насосе может приводить к локальному парообразованию, что в свою очередь провоцирует сухое трение в рабочих деталях насоса и их повышенный износ.

Обычно срыв подачи сопровождается такими последствиями, как плавление кабеля, нарушение герметичности гидрозащиты, электропробой изоляции обмотки статора ПЭД.

Для предотвращения таких явлений в СУ предусмотрена защита от срыва подачи (ЗСП). Поскольку при срыве подачи потребляемая мощность существенно ниже, чем в нормальном режиме работы, работа ЗСП основана на контроле потребляемого тока. В случае достижения критически низкого значения тока СУ отключает УЭЦН. В связи с этим ЗСП иногда называют защитой от недогруза.


Настройка защиты от перегрузки ПЭД

Защита от перегрузки необходима для остановки электродвигателя при работе с рабочими токами, превышающими номинальные, с целью предотвращения перегрева ПЭД и электропробоя обмотки статора. Настройка защиты от перегрузки осуществляется перед запуском УЭЦН. Настройка  защиты от перегрузки осуществляется в соответствии с руководством по эксплуатации станции управления.

Для станций управления не имеющих контроллера значение уставки по ЗП определяется по формуле:

ЗП = Iном.тр.,

где:   ЗП  – значение уставки на ИП (индикаторе потенциометра),

   Iном. – номинальный ток двигателя, А;

   Ктр. – коэффициент трансформации трансформаторов тока.

Для станций управления с микропроцессорным управлением (контроллером) значение уставки ЗП определяется по формуле:

ЗП = 1,05 * Iном.,

где:   ЗП  – значение уставки на ИП (индикаторе потенциометра),

   Iном. – номинальный ток двигателя, А.

Значение уставки времени срабатывания ЗП – 120 секунд.


Выбор сечения кабеля прокладываемого от ТМПН до СУ

 

Значение тока от мощности

 

 Допустимый  длительный  ток  для  кабелей  с  медными    жилами с  резиновой  или  пластмассовой  изоляцией  в  свинцовой,  поливинилхлоридной  или  резиновой оболочке,  бронированных  и  небронированных

S

Ток (А), при V(В)

 

I=1000 х S /1,73*U

 

кВА

380 В

 

 

 

 

 

1

1.5

 

Сечение

 Ток*, А, для  кабелей  с  медными  жилами

2

3.0

 

токопроводящей

трех или четырехжильных

4

6.1

 

 жилы,  мм2

 

в  воздухе

в  земле

5

7.6

 

2.5

25

38

6

9.1

 

4

35

49

8

12.2

 

6

42

60

10

15.2

 

10

55

90

15

23

 

16

75

115

20

30

 

25

95

150

25

38

 

35

120

180

30

46

 

50

145

225

35

53

 

70

180

275

40

61

 

95

220

330

45

68

 

120

260

385

50

76

 

150

305

435

75

114

 

185

350

500

100

152

 

 

 

 

 

135

205

 

 

 

 

 

180

274

 

 

 

 

 

240

365

 

 

 

 

 

320

487

 

 

 

 

 

420

639

 

 

 

 

 

560

852

 

 

 

 

 

750

1141

 

 

 

 

 

1000

1521

 

 

 

 

 

1500

2282

 

 

 

 

 

 

где, S – мощность трансформатора (кВА);

U – напряжение сети 380 В;

I – номинальный ток ПЭД (А).


Ищи здесь, есть все, ну или почти все

Архив блога