Методы исследования скважин, оснащенных штанговой насосной установкой
Краткое сожержание материала:
Размещено на
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный горный университет
Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений
Реферат
По дисциплине: Основы нефтегазового дела
Тема: Методы исследования скважин, оснащенных штанговой насосной установкой
Выполнил: студент
Файзиев Р.Р.
ПРОВЕРИЛ:
Ленченков Н.С.
Санкт-Петербург
2011
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЛУБИННО-НАСОСНЫХ УСТАНОВОК
2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН ШТАНГОВЫМИ НАСОСАМИ
3. СКВАЖИННЫЕ ШТАНГОВЫЕ НАСОСЫ
4. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Наиболее распространен в мировой практике штанговый насосный способ добычи нефти, который охватывает более 2/3 общего действующего фонда. В России станки-качалки выпускаются по ГОСТ 5866-76, устьевые сальники - по ТУ 26-16-6-76, НКТ - по ГОСТ 633-80, штанги - по ГОСТ 13877-80, скважинный насос и замковые опоры - по ГОСТ 26-16-06-86. Штанговая глубинная насосная установка состоит из скважинного насоса 2 вставного или невставного типов, насосных штанг 4, насосно-компрессорных труб 3, подвешенных на планшайбе или в трубной подвеске 8 устьевой арматуры, сальникового уплотнения 6, сальникового штока 7, станка качалки 9, фундамента 10 и тройника 5. На приеме скважинного насоса устанавливается защитное приспособление в виде газового или песочного фильтра 1. Возвратно-поступательное движение плунжера насоса, подвешенного на штангах, обеспечивая подъем жидкости из скважины на поверхность. При наличии парафина в продукции скважины на штангах устанавливают скребки, очищающие внутренние стенки НКТ. Для борьбы с газом и песком на приеме насоса могут устанавливаться газовые или песочные якоря.
Рис.1 Станок качалка
1. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЛУБИННО-НАСОСНЫХ УСТАНОВОК
Основой исследования глубинно-насосных штанговых установок является динамометрирование - метод оперативного контроля за работой подземного оборудования и основа установления правильного технологического режима работы насосной установки.
Суть метода заключается в том, что нагрузку на сальниковый (полированный) шток определяется без подъема насоса на поверхность с помощью динамографа. На бумаге в виде диаграммы записывается нагрузки при ходе вверх и вниз в зависимости от перемещения штока. Записанная диаграмма называется динамограммой.
Оперативный контроль за работой установки по динамограммам включает: определение причин, вызвавших снижение или прекращение подачи насоса; выбор и назначение нужного вида подземного ремонта: проверку качества произведенного ремонта.
При длительном наблюдении за работой установки с помощью динамометрирования подбирают режим работы, обеспечивающий необходимой отбор жидкости при наименьших затратах энергии и наибольшем коэффициенте эксплуатации.
Простейшая теоретическая динамограмма нормальной работы скважинного насоса имеет форму параллелограмма. По оси ординат в масштабе откладывается нагрузки в точке подвески штанг, в по оси абсцисс - перемещение штока. В реальных условиях на форму динамограммы влияют инерционные силы, возникающие в системе штанга и труба - жидкость, и силы трения.
Расчет элементов теоретической динамограммы и ее совмещение с практической называют обработкой динамограммы.
Для измерения усилий и перемещений по динамограмме необходимо определить нулевую линию, масштаб усилий и перемещения.
Нулевой линией динамограммы называется линия, которую прочерчивает динамограф при отсутствии нагрузки на полированный шток.
Масштаб усилий - значение нагрузки (в кг.) при отклонении пишущей точки самописца (пера или луча) по вертикали на 1 мм.
Масштаб перемещений - отношение длины хода полированного штока к дине записанной динамограммы.
Фактическое перемещение полированного штока - расстояние между заданными точками динамограммы, умноженное на масштаб перемещений.
2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН ШТАНГОВЫМИ НАСОСАМИ
насосный сальниковый скважина штанговый
Станок-качалка и есть один из элементов эксплуатации скважин штанговым насосом. По сути, станок-качалка является приводом штангового насоса, расположенного на дне скважины. Это устройство по принципу действия очень похоже на ручной насос велосипеда, преобразущий возвратно-поступательные движения в поток воздуха. Нефтяной насос возвратно-поступательные движения от станка-качалки преобразует в поток жидкости, которая по насосно-компрессорным трубам (НКТ) поступает на поверхность.
Если по порядку описать происходящие процессы при данном виде эксплуатации, то получится следующее. На электродвигатель станка-качалки подается электричество. Двигатель вращает механизмы станка-качалки так, что балансир станка начинает двигаться как качели и подвеска устьевого штока получает возвратно-поступательные движения. Энергия передается через штанги - длинные стальные стержни, скрученные между собой специальными муфтами. От штанг энергия передается штанговому насосу, который захватывает нефть и подает ее наверх.
При эксплуатации скважины штанговыми насосами к добываемой нефти не предъявляются строгие требования, которые имеют место при других способах эксплуатации. Штанговые насосы могут качать нефть, характеризующуюся наличием механических примесей, высоким газовым фактором и так далее. К тому же, данный способ эксплуатации отличается высоким КПД.
В России изготавливаются станки-качалки 13 типоразмеров по ГОСТ 5688-76. Штанговые насосы производят ОАО "Элкамнефтемаш" г.Пермь и ОАО "Ижнефтемаш" г.Ижевск.
3. СКВАЖИННЫЕ ШТАНГОВЫЕ НАСОСЫ
ШСН предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкости обводненностью до 99 %, температурой не более 130 С, содержанием сероводорода не более 50 мг/л, минерализацией воды не более 10 г/л.
Скважинные насосы имеют вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами. Насосы спускают в скважину на штангах и насосно-компрессорных трубах. Различают следующие типы скважинных насосов (рисунок 2).
Рис.2 .Типы скважинных штанговых насосов
НВ1 -- вставные с заулком наверху;
НВ2 -- вставные с замком внизу;
НН -- невставные без ловителя;
НН1 -- невставные с захватным штоком;
НН2 -- невставные с ловителем.
Выпускают насосы следующих конструктивных исполнений:
а) по цилиндру:
Б -- с толстостенным цельным (безвтулочным) цилиндром;
С -- с составным (втулочным) цилиндром.
б) специальные:
Т -- с полным (трубчатым) штоком для подъема жидкости по каналу колонны трубчатых штанг;
А -- со сцепляющим устройством (только для насосов типа НН), обеспечивающим сцепление колонны насосных штанг с плунжером насоса;
Д1 -- одноступенчатые, двухплунжерные для создания гидравлического тяжелого низа;
Д2 -- двухступенчатые, двухплунжерные, обеспечивающие двухступенчатое сжатие откачиваемой жидкости;
У -- с разгруженным цилиндром (только для насосов типа НН2), обеспечивающим снятие с цилиндра технической нагрузки при работе.
Насосы всех исполнений, кроме Д1 и Д2, одноступенчатые, одноплунжерные.
в) по стойкости к среде:
без обозначения -- стойкие к среде с содержанием механических примесей до 1.3 г/л -- нормальные;
И -- стойкие к среде с содержанием механических примесей более 1.3 г/л -- абразивостойкие.
Скважинные штанговые насосы являются гидравлической машиной объемного типа, где уплотнение между плунжером и цилиндром достигается за счет высокой точности их рабочих поверхностей и регламентируемых зазоров. При этом в зависимости от размера зазора (на диаметр) в паре "цилиндр-плунжер" выпускают насосы четырех групп (таблица 2).
Таблица 2
|
Группа посадки |
Размер зазора между цилиндром и плунжером насоса при исполнении цилиндра, мм |
||
|
Б |
С |
||
|
0 |
0.045 |
0.045 |
|
|
1 |
0.01 0.07 |
0.02 0.07 |
|
|
2 |
0.06 0.12 |
0.07 0.12 |
© 2006-2015 Студенческий сайт ТНУ им. В.И.Вернадского, TNU.in.UA