Шелкановское месторождение и разработка нефтяных скважин
4.1 Подбор ШСНУ по производительности и глубине спуска
Подбор ШСНУ определяется:
- выбором типоразмера насоса и параметров откачки с учетом группы посадки и напора ШСНУ;
- выбором глубины спуска ШСНУ, с учетом динамического уровня, кривизны ствола скважины, а также прочности колонны штанг;
- прочность колонны штанг задает предельную глубину спуска и определяется сопоставлением допускаемого и фактического приведенного напряжения в штангах;
- допускаемое приведенное напряжение в штангахпр доп; МПа определяется маркой стали и видом термической обработки материала штанг. Конкретные значения определяются по паспортным и справочным данным. Для промышленно выпускаемых отечественных штанг, значения пр доп находятся в пределах 60-170 МПа.
- фактического приведенного напряжения в штангахпр ; МПа определяется условным диаметром плунжера, диаметром и весом в жидкости насосных штанг, гидростатической нагрузкой столба жидкости в НКТ, конструкцией ствола скважины.
Приведенное напряжение в колонне штанг возрастает при увеличении:
типопазмера насоса, глубины спуска штанг удельного веса и вязкости жидкости, устьевого давления, сил трения, длины хода и числа двойных ходов плунжера, снижении динамического уровня, при наличии гидратопарафиноотложений в НКТ, мехпримесей в насосе непрямолинейности плунжерной пары. Наличие скребков-центраторов на штангах также приводит к увеличению приведенного напряжения в колонне штанг.
Подбор оборудования ШСНУ производится при каждом ремонте скважины. Подбор типоразмера ШСНУ рекомендуется производить по производительности насоса соответствующей длине хода плунжера L=2,5м, с числом двойных ходов плунжера N=4-6 мин-1.
При выборе режима откачки ШСНУ предпочтение отдается максимальной длине хода при минимальном числе двойных ходов плунжера.
При эксплуатации ШСНУ погружение под динамический уровень ( h погр) должно составлять для скважин с обводненностью более 50- 350м ( из расчета обеспечения давления на приеме насоса Рпр=2,5 МПа), для скважин с обводненностью до 50 - 430 метров ( из расчета обеспечения давления на приеме насоса Рпр=3,0 МПа).
Рекомендуемые значения по глубине спуска ШСНУ и конструкции колонны штанг отечественного производства приведены в таблице 5.1
Таблица 4.1
Тип ШСНУ |
Область применения м3/сутки |
Глубина спуска, метр |
Штанговая колонна |
||
19 мм |
22 мм |
||||
НСВ-29 |
менее 8 |
1500-1550-1600 |
70 |
30 |
|
НСВ-32 |
5-12 |
1400-1450-1500 |
70 |
30 |
|
НСВ-38 |
8-17 |
1300-1350-1400 |
65 |
35 |
|
НСВ(Н)-44 |
10-25 |
1200-1250-1300 |
60 |
40 |
|
НСН-57 |
свыше 20 |
950-1000-1050 |
45 |
55 |
|
1100-1150-1200 |
25-45 22-55 |
Применение НСН-57 - ввиду не значительной допустимой глубины спуска насоса, оправдано при условии создания ограниченных значений депрессии на пласт. В остальных случаях приоритет способа эксплуатации ЭЦН.
Подбор интервала размещения.
Влияние кривизны ствола в ННС оказывает существенное влияние на долговечность работы ШСНУ. В интенсивно искривленных участках скважин происходит потеря устойчивости и ускоренный износ штанговых колонн, вследствие дополнительных напряжений изгиба и вибрации, истирания муфт штанг и НКТ. Зенитный угол на участке подвески ШСНУ не должен превышать 40, т.к. при невыполнении этого условия прекращается работа клапанов.
Оптимальным является размещение ШСНУ в интервале с интенсивностью набора кривизны не более 3 мин на 10м. При отсутствии прямолинейного участка выбирается участок с наименьшей кривизной в зоне рекомендуемых глубин спуска насоса. В таблице приводятся значения допустимой кривизны для типоразмеров ШСНУ в зависимости от диаметров ЭК, НКТ подъемника и хвостовика. Условием определения допустимой кривизны задается вписываемость без изгиба насоса и НКТ (9м над насосом + 9м под насосом) в интервал ЭК.