4.2 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.

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.

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 Краснохолмском УДНГ филиала «Башнефть-Янаул» довольно 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.

Рисунок 6.1 Эхолот ЭС-50 1 - ударный механизм; 2 - пороховой заряд; 3 - пламягаситель; 4 - термофон с вольфрамовой нитью; 5 - регистратор; 6 - лентопротяжный механизм; 7 - щелочной аккумулятор.

Эхолот ЭС-50 применяется в скважинах с различными диаметрами насосных и обсадных труб при глубинах уровня до устья, не превышающих 1200м.

Рисунок 6.2 Погружной пъезограф ППИ-4М

1 - часовой механизм; 2 - барабан; 3 - стойка; 4 - каретка с пишущим пером; 5 - винтовая пружина; 6 - штанга; 8 - цилиндр; 10 - поплавок; 11 - пластинчатая пружина; 12 - ниппель с фильтром.

4. Эксплуатация скважин, оборудованных ШСНУ

Наиболее распространенный способ добычи нефти - применение штанговых скважинных насосных установок (Рис.4.1). Дебит скважин, оборудованных ШГН, составляет от нескольких сотен килограммов до нескольких десятков тонн. Насосы спускают на глубину от нескольких сотен метров до 2000 метров (в отдельных случаях до 3000 м).

Оборудование ШСНУ включает: наземное оборудование, фонтанную арматуру, обвязку устья скважины, станок-качалку, подземное оборудование, насосно-компрессорные трубы, насосные штанги, штанговый скважинный насос.

В скважине, оборудованной ШСНУ, подача жидкости осуществляется глубинным плунжерным насосом, который приводится в действие с помощью специального привода (станка-качалки) посредством колонны штанг. Станок-качалка преобразует вращательное движение электродвигателя в возвратно-поступательное движение подвески штанг.

Основными элементами СК является рама (21), стойка (8) с балансиром (13), два кривошипа (15) с двумя шатунами (14), редуктор (16), клиноременная передача (18), электродвигатель (19) и блок управления, который подключается к промысловой линии силовой электропередачи.

Рама выполнена из профилированного проката в виде двух полозьев, соединенных между собой поперечинами. На раме крепятся все основные узлы СК.

Стойка выполнена из профилированного проката четырехногой конструкции с поперечными связями.

Балансир состоит из дуговой головки (10) и тела балансира (13) одноблочной конструкции.

Опора балансира создает шарнирное соединение балансира с траверсой и шатунами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.1 Оборудование ШСНУ

1 - фильтр; 2 - скважинный насос; 3 - насосно-компрессорные трубы; 4 - насосные штанги; 5 - тройник; 6 - устьевой сальник; 7 - сальниковый шток; 8 - стойка СК; 9 - траверсы канатной подвески; 10 - головка балансира; 11 - фундамент; 12 - канатная подвеска; 13 - балансир; 14 - шатун; 15 - кривошип; 16 - редуктор; 17 - ведомый шкив; 18 - клиноременная передача; 19 - электродвигатель; 20 - противовес; 21 - рама; 22 - ручной тормоз; 23 - салазка электродвигателя.

Траверса предназначена для соединения балансира с двумя параллельно работающими шатунами.

Шатун представляет стальную трубную заготовку, которая с одного конца прижимается к пальцу, а с другого - шарнирно к траверсе.

Кривошип преобразует вращательное движение ведомого вала редуктора в вертикальное возвратно-поступательное движение колонны штанг.

Редуктор предназначен для уменьшения частоты вращения, передаваемой от электродвигателя кривошипам станка-качалки. Редуктор - двухступенчатый, с цилиндрической шевронной зубчатой передачей.

Тормоз (22) выполнен в виде двух колодок, крепящихся к редуктору.

Клиноременная передача соединяет электродвигатель и редуктор и состоит из клиновидных ремней, шкива редуктора и набора быстросменных шкивов.

Электродвигатель - асинхронный, трехфазный с повышенным пусковым моментом, короткозамкнутый, в закрытом исполнении.

Поворотная салазка (23) под электродвигатель служит для быстрой смены и натяжения клиновидных ремней.

Подвеска устьевого штока предназначена для соединения устьевого штока (7) с СК. Она состоит из канатной подвески (12) и верхних и нижних траверс (9).

Для герметизации устьевого штока фонтанная арматура оборудуется сальниковым устройством. Устьевой шток соединяется с помощью колонны штанг с плунжером глубинного штангового насоса.

Насос работает следующим образом. При ходе плунжера вверх в межклапанном пространстве цилиндра создается разрежение, за счет чего открывается всасывающий клапан (шарик поднимается с седла) и цилиндр заполняется при закрытом нагнетательном клапане. Последующим ходом плунжера вниз межклапанный объем сжимается, открывается нагнетательный клапан и поступившая в цилиндр жидкость перетекает в зону над плунжером при закрытом всасывающем клапане. Периодически совершаемые плунжером перемещения вверх и вниз обеспечивают откачку пластовой жидкости и нагнетание ее на земную поверхность.

Основные принципы телемеханизации нефтепромысла.

А. Контроль и учет работы скважин.

Б. Регистрация объема добываемой жидкости.

В. Прием и регистрация сигнала аварии при аварийном состоянии оборудования.

Г.Контроль работы блоков БР - 2,5.

Д. Обеспечение связью операторов с диспетчером.

В настоящее время основные процессы добычи нефти на промыслах полностью автоматизированы, контролируются и управляются с диспетчерского пульта.

Автоматизация и телемеханизация процессов добычи нефти дают значительный эффект, который выражается в следующем:

1. Повышается производительность труда рабочих, занятых в добычи нефти.

2. Увеличивается суточный отбор нефти из скважин вследствие более оперативного регулирования режима их работы.

3. Уменьшаются потери нефти вследствие сокращения простоя действующих скважин, своевременного обнаружения аварий на скважинах и быстрой их ликвидации.

4. Уменьшаются затраты на ремонт наземного оборудования и на подземный ремонт глубинно-насосных скважин, так как защитные устройства предотвращают развитие незначительных неисправностей в тяжелые аварии.

5. Повышается культура производства, облегчаются условия труда операторов по добычи нефти, в значительной степени сокращаются работы в ночное время.