Анализ эффективности эксплуатации скважин в условиях формирования асфальтосмолопарафиновых отложений и высоковязких эмульсий на скважинах, оборудованных штангововыми насосными установками на примере Манчаровской площади Игметского месторождения
6. Анализ эффективности и обобщение результатов применяемых на промысловом объекте методов и средств борьбы с АСПО и высоковязкой эмульсией
В последние годы в осложненных условиях эксплуатации скважин, вследствие увеличения количества ремонтов широкое развитие получили работы по применению дополнительного оборудования для скважин оборудованных ШСНУ. В зависимости от видов осложнений существуют различные типы дополнительного оборудования.
Глубинный дозатор предназначен для равномерной подачи химических реагентов (ингибиторов, коррозии, парафиноотложения, солеотложения, деэмульгаторов) на прием глубинного насоса в течение длительного времени. Химический реагент располагается в колонне НКТ ниже дозатора.
Скребок-центратор предназначен для очистки от парафина обсадных труб и самих насосных штанг. Труба очищается дважды за один проход штанги и не требует промывки скважины горячей нефтью или химико-термической обработки. Высокая эффективность очистки от парафина металлических поверхностей достигается при определенном и строго поступательном угле наклона режущих кромок скребка, при его возвратно-поступательном и вращательном движении. Косые пазы, выполненные по периметру рабочей поверхности скребка, обеспечивают хороший приток жидкости. Скребок-центратор имеет двойной эффект, так как при работе дополнительно центрует внутренние стенки систем труб, штанг и соединительных муфт, предохраняя их от преждевременного износа.
Скребки-центраторы в зависимости от размеров труб и штанг могут быть нескольких типоразмеров:
· Наружного диаметра 56 мм;
· Внутреннего диаметра 20, 23, 26 мм.
Штанговращатель предназначен для периодического поворота штанг в штангонасосной арматуре во время их возвратно-поступательного движения, обеспечивающего очистку НКТ (насосно-компрессорной трубы) от парафина скребками, расположенными на штангах.
Действие штанговращателя осуществляется за счет возвратно-поступательного движения канатной подвески при соединении рычага штанговращателя канатом (диаметром 6-8мм) с рамой станка-качалки. Техническая характеристика штанговращателя типа ШВЛ-10: грузоподъемность - 100 кН, диаметр закрепляемого штока - 31мм, угол поворота за одно качание - 1°10, рабочее число оборотов при 6 качаниях в минуту - 0,022, габаритные размеры: длина -378мм, ширина - 279мм, высота - 423мм, масса - 30кг. Для надежной работы штанговращателя необходимо при монтаже обеспечить такое натяжение каната, соединяющего рычаг штанговращателя с рамой станка-качалки, чтобы за один ход устьевого штока храповое колесо штанговращателя поворачивалось на один зуб, храповик, червячную пару и упорный подшипник в процессе эксплуатации необходимо периодически смазывать (раз в 10 дней) рекомендуемой в инструкции по эксплуатации смазкой.
Для контроля работы подземного оборудования, ШСНУ оборудуются средствами наземного контроля оборудования (динамографы, датчики давления и т.д.).
На табл. 6.1 виды дополнительного оборудования, применяемые на скважинах Восточно-Лениногорской площади для борьбы с АСПО и высоковязкой эмульсией.
Таблица 6.1.
Эффективность применения дополнительного оборудования
Вид дополнительного оборудования |
Количество скважин |
Увеличение МРП за 2006 год, сут |
Дополнительная добыча за 2006 год, тыс.т |
Количество скважин |
Увеличение МРП за 2007 год, сут. |
Дополнительная добыча за 2007 год, тыс.т |
Количество скважин |
Увеличение МРП за 2008 год, сут. |
Дополнительная добыча за 2008 год, тыс.т |
|
Глубинные дозаторы |
6 |
120 |
5 |
8 |
135 |
12 |
10 |
147 |
15 |
|
Скребки-центраторы |
210 |
150 |
20 |
212 |
180 |
27 |
219 |
210 |
33 |
|
Щтанговращатели |
210 |
180 |
25 |
212 |
190 |
23 |
219 |
230 |
30 |
|
Наземное оборудования |
5 |
110 |
12 |
10 |
130 |
15 |
30 |
140 |
18 |
|
Нагнетатели жидкости |
3 |
120 |
15 |
5 |
180 |
25 |
10 |
210 |
35 |
|
Входные устройства |
4 |
180 |
17 |
7 |
230 |
30 |
10 |
270 |
39 |
|
Газосепараторы |
3 |
170 |
9 |
5 |
210 |
15 |
8 |
250 |
26 |
Рис.6.1.Изменение МРП после применения дополнительного оборудования.
Рис.6.2. Дополнительная добыча после применения дополнительного оборудования
На рис. 6.1 и 6.2. показана эффективность применения дополнительного оборудования на скважинах Восточно-Лениногорской площади. Весь фонд ШСНУ оборудован штанговращателями и скребками, но современные условия разработки Восточно-Лениногорской площади показывают недостаточную эффективность этих оборудований и требует применения комплекса оборудования для бесперебойной эксплуатации ШСНУ.
По вышерассмотренным оборудованиям скважин Восточно-Лениногорской площади получен положительный промышленный эффект, выразившийся в повышении производительности ШСНУ и увеличении межремонтного периода работы штангового оборудования.
В современных условиях дальнейшая эксплуатация ШГН без применения дополнительного оборудования не представляется возможным. Осложнений, возникающие на фонде скважин Восточно-Лениногорской площади заставляют применять всё новые виды дополнительного оборудования, с целью бесперебойной эксплуатации ШГН.
Работа установок скважинных штанговых насосов на Восточно-Лениногорской площади осложняется рядом факторов зависящих как от горно-геологических условий месторождений, так и условий, возникающих в процессе разработки месторождений.
1) Одним из таких факторов является проблема АСПО, которая существует при эксплуатации терригенных отложений верхнего девона. Пластовая температура для девонских отложений Восточно-Лениногорской площади колеблется в пределах от 29 до 34С. Глубине начала отложений парафина на поздней стадии разработки соответствует диапазон температуры 26 -- 30С и давления 6-9 МПа. Увеличение обводненности добываемой продукции обуславливает повышение содержания смол и асфальтенов в составе отложений, при этом происходит ослабление эффекта срыва отложений со стенок НКТ потоком продукции, и, в конечном счете, обостряется проблема парафинизации. При пониженных забойных давлениях отмечается появление АСПО не только в НКТ, но и в насосном оборудовании.
Наиболее часто АСПО образуются в скважинах, имеющих дебиты менее 20 м3/сут. Причем, среди осложненных преобладают скважины, имеющие дебит по жидкости до 5 м3/сут.
К мерам по предотвращению образования АСПО в скважинном оборудовании относятся:
- подбор и установление режима откачки, обеспечивающего оптимальную степень дисперсности водонефтяного потока;
- применение скважинных насосов с увеличенным проходным сечением клапанов;
- снижение динамического уровня в скважине (при этом уменьшается отвод тепла от НКТ, поскольку теплопроводность газа в затрубном пространстве намного ниже, чем жидкости);
- увеличение глубины погружения насоса (увеличивает температуру на приеме насоса);
- применение дозируемой подачи на прием скважинного насоса химических реагентов, подбираемых с учетом состава АСПО, свойств продукции и режимов эксплуатации скважины.
2) В скважинах с высоковязкой продукцией при работе насосной установки на штанги действует дополнительно гидродинамическая нагрузка, величину которой необходимо учитывать при определении величин максимальной и минимальной нагрузок в точке подвеса штанг путем прибавления к величине максимальной нагрузки при расчетах.
Как видно из анализа применения дополнительного оборудования для борьбы с АСПО, происходит значительное увеличение межремонтного периода, снизились затраты на ПРС, при неизменной добыче. Осложненный фонд на 100% защищен различными средствами борьбы с АСПО. На промыслах ведется строгий контроль за работой скважин осложненного фонда. Своевременно выполняется диннамограмма глубинно-насосного оборудования и по ней судят об исправностях и неполадках в работе глубинно-насосного оборудования.
Для защиты подземного оборудования от АСПО на скважинах оборудованных скребками-центраторами необходимо установить длину хода полированного штока не менее 1,6м., при этом число качаний головки балансира уменьшится, что приведет к меньшему износу глубинно-насосного оборудования.