Оборудование для газлифтого способа эксплуатации. При газлифтном способе эксплуатации нефтяных скважин подъем жидкости происходит за счет энергии газа

При газлифтном способе эксплуатации нефтяных скважин подъем жидкости происходит за счет энергии газа, нагнетаемого под дав­лением с поверхности в колонну подъемных труб. Наиболее рациональной технологической схемой эксплуатации скважин является замкнутый газлифтный цикл, при котором на­гнетаемый в газлифтные скважины газ многократно используется для подъема жидкости из скважин. При этой схеме в состав про­мыслового газлифтного комплекса входят: компрессорная стан­ция, трубопроводы подачи газа по промыслу, газораспределитель­ные батареи, сепараторы, газоочистители и скважинное газлифтное оборудование.

В состав оборудования для эксплуатации скважин газлифтным способом входят: колонна насосно-компрессорных труб с рабо­чими и пусковыми клапанами, пакер, клапан-отсекатель, ингибиторный клапан, клапан аварийного глушения, разъединитель и прочие устройства, наличие которых обусловлено особенностями технологического режима эксплуатации скважин и характером пласта. Устье газлифтной скважины оборудуется колонной голов­кой и устьевой арматурой, позволяющими герметизировать меж­трубное пространство, подвешивать одну или несколько колонн насосно-компрессорных труб, подводить в скважину газ, отводить продукцию пласта в промысловую сеть.

Для оборудования устья газлифтной скважины используется фонтанная арматура.

Для оборудования насосно-компрессорных труб различного вида клапанами в колонну труб встраивают скважинные камеры.

Скважинные камеры предназначены для посадки газлифтных или ингибиторных клапанов, глухих или циркуляци­онных пробок при эксплуатации нефтяных скважин фонтанным или газлифтным способом.

Устанавливают газлифтные клапаны в скважинных камерах специальным инструментом, спускаемым на проволоке гидравли­ческой лебедкой. Эксцентричность камеры обеспечивает при ус­тановленном клапане сохранение свободного проходного сечения, равного проходному сечению НКТ. Это позволяет выполнять не­обходимые работы в скважине без извлечения насосно-компрес­сорных труб.

Скважинные камеры состоят из наконечников, рубашки и кар­мана. Рубашку изготавливают из специальных овальных труб. Для уплотнения клапанов в кармане предусмотрены посадочные поверхности. В кармане камеры имеются перепускные отверстия, через которые газ поступает к газлифтному клапану и, открывая его, газирует жидкость в подъемных трубах. При ремонтно-профилактических работах в карман может быть установлена циркуляционная пробка, а при необходимости заглушить перепускные отверстия — глухая пробка.

Установка камер значительно об­легчает и ускоряет спуск скважин и подъем оборудования.

Скважинная камера имеет приварные наконечники и кар­маны для установки клапанов. Свар­ка в месте подсоединения наконеч­ников ослабляет прочность скважинной камеры, особенно при работе в агрессивных средах. Поэтому кон­структорами принята и вторая тех­нология изготовления скважинных камер, в которой наконечники и ру­башка выполняются из цельных труб, без сварки. В этом случае привари­вают только карман для установки клапана.

Диаметральные размеры скважинных камер определяются диаметром колонны насосно-компрессорных труб, в которую они встраиваются, и диа­метром клапанов.

Длина камеры обусловлена дли­ной клапана и технологическими осо­бенностями его установки в карман Последнюю задачу разработчик ре­шает при графическом оформлении камеры с учетом размеров клапана и инструмента для его посадки.

Рассмотрим несколько подробнее пусковой сильфонный газлифтный клапан, имеющий характер­ные для всех клапанов элементы.

Газлифтные клапаны Г, управляе­мые давлением газа, состоят из устройства для зарядки, сильфонной камеры, пары шток—седло, обратного клапана и устройства фиксации клапана в скважинной камере. Сильфонную камеру заряжают азотом через золотник, установленный во ввернутом заряднике. Давление в сильфонной камере клапана регулируют через зарядник на специальном приспособлении стенда СИ-32.

Сильфонная камера—герметичный сварной сосуд высокого давления, основным рабочим органом которого служит металли­ческий многослойный сильфон, являющийся чувствительным элементом клапана. Роль запорного устройства выполняет пара шток—седло. Газ к клапану поступает через отверстие, сооб­щающееся с затрубным пространством через окна кармана скважинной камеры. Отверстие расположено между двумя комплек­тами манжет, благодаря чему создается герметичный канал для поступления газа, нагнетаемого из затрубного пространства.

Обратный клапан предназначен для предотвращения пере­тока жидкости из подъемных труб в затрубное пространство сква­жины.

Газлифтные клапаны Г по назначению делятся на пусковые и рабочие.

Управляющим давлением для пусковых клапанов (см. рис. 82, а и б) является давление газа, нагнетаемого в затрубное про­странство скважины. При их работе газ через отверстие Л про­никает в полость, где воздействуя на эффективную площадь сильфона, сжимает его, в результате чего шток поднимается и газ, открывая обратный клапан, поступает в подъемные трубы, аэри­руя жидкость в них.

Нагнетаемый газ снижает уровень жидкости в кольцевом про­странстве ниже первого клапана. При этом через отверстие кла­пана газ поступает в подъемные трубы, уровень жидкости посте­пенно повышается. По мере эксплуатации уровень жидкости в кольцевом пространстве снижается, и обнажается второй кла­пан. Первый клапан при этом закрывается, и аэризация проис­ходит через второй клапан.

75. Назовите виды аварийных работ и основой инструмент для их проведения

Аварийно-спасательные и другие неотложные работы (АСДНР) — совокупность первоочерёдных работ в зоне чрезвычайной ситуации, заключающихся в спасении и оказании помощи людям, локализации и подавлении очагов поражающих воздействий, предотвращении возникновения вторичных поражающих факторов, защите и спасении материальных и культурных ценностей. Аварийно-спасательные и другие неотложные работы проводятся аварийно-спасательными службами с целью:

• спасения людей и оказания помощи пострадавшим,
• локализации аварий и устранения повреждений, препятствующих проведению спасательных работ,
• создания условий для последующего проведения восстановительных работ.

Для организации более эффективного управления проведением аварийно-спасательных и других неотложных работ с учётом их характера и объёма, рационального использования имеющихся сил и средств на территории объекта определяются места работ, учитывая особенности территории объекта, характер планировки и застройки, расположение защитных сооружений и технологических коммуникаций, а также транспортных магистралей. Аварийно-спасательные и другие неотложные работы имеют различное содержание, но проводятся, как правило, одновременно.

К аварийно-спасательным работам относят:

• разведку маршрутов движения формирований и участков предстоящих работ;
• локализация и тушение пожаров на путях движения формирований и участках работ;
• розыск пострадавших и извлечение их из завалов, повреждённых и горящих зданий, загазованных, задымлённых и затопленных помещений;
• подача воздуха в заваленные защитные сооружения с повреждённой вентиляцией;
• вскрытие разрушенных, повреждённых и заваленных защитных сооружений, спасение находящихся там людей;
• оказание первой медицинской помощи пострадавшим и эвакуация их в лечебные учреждения;
• вывоз (вывод) населения из опасных мест в безопасные районы;
• санитарная обработка людей, обеззараживание их одежды, территории, сооружений, техники, воды и продовольствия.

Для обеспечения успешного проведения спасательных работ в очаге поражения проводятся другие неотложные работы. К ним относятся:

• прокладка колонных путей и устройство проездов (проходов) в завалах и на заражённых участках;
• локализация аварий на коммунально-энергетических и технологических сетях;
• укрепление или обрушение угрожающих обвалом конструкций зданий (сооружений) на путях движения к участкам проведения работ.

При ведении аварийно-спасательных и других неотложных работ в очагах поражения, образовавшихся в результате военных действий, дополнительно проводятся:

• обнаружение, обезвреживание и уничтожение не взорвавшихся боеприпасов в обычном снаряжении;
• ремонт и восстановление повреждённых защитных сооружений.

Одновременно могут проводиться и такие работы, как

• обеззараживание очагов поражения;
• сбор материальных ценностей;
• обеспечение питанием нуждающегося в нём населения;
• утилизация заражённого продовольствия и другие работы, направленные на предотвращение возникновения эпидемии.

Согласно п. 4 ст. 1 Федерального закона «Об аварийно-спасательных службах и статусе спасателей» от 22 августа 1995 г № 151-ФЗ (рус.), аварийно-спасательные работы — это действия по спасению людей, материальных и культурных ценностей, защите природной среды в зоне чрезвычайных ситуаций, локализации чрезвычайных ситуаций и подавлению или доведению до минимально возможного уровня воздействия характерных для них опасных факторов. Аварийно-спасательные работы характеризуются наличием факторов, угрожающих жизни и здоровью проводящих эти работы людей, и требуют специальной подготовки, экипировки и оснащения.

Закон предусматривает следующие виды АСДНР:

• поисково-спасательные
• горноспасательные
• газоспасательные
• противофонтанные работы (на буровых и нефтяных скважинах)
• аварийно-спасательные работы, связанные с тушением пожаров
• работы по ликвидации медико-санитарных последствий чрезвычайных ситуаций
• другие, перечень которых может быть дополнен решением Правительства Российской Федерации

77. Назовите опера­ции и рабо­ты, связанные с воздействием на призабойную зону и пласты.

Дополнительный приток нефти в скважины, а следовательно, и дополнительный дебит обеспечивают применение методов увеличения проницаемости призабойной зоны пласта. На окончательной стадии бурения скважины глинистый раствор может проникать в поры и капилляры призабойной зоны пласта, снижая ее проницаемость. Снижение проницаемости этой зоны, загрязнение ее возможно и в процессе эксплуатации скважины. Проницаемость призабойной зоны продуктивного пласта увеличивают за счет применения различных методов:

· химических (кислотные обработки),

· механических (гидравлический разрыв пласта и с помощью импульсно-ударного воздействия и взрывов),

· тепловых (паротепловая обработка, электропрогрев) и их комбинированием.

Кислотная обработка скважин связана с подачей на забой скважины под определенным давлением растворов кислот. Растворы кислот под давлением проникают в имеющиеся в пласте мелкие поры и трещины и расширяют их. Одновременно с этим образуются новые каналы, по которым нефть может проникать к забою скважины. Для кислотной обработки применяют в основном водные растворы соляной и плавиковой (фтористоводородной) кислоты. Концентрация кислоты в растворе обычно принимается равной 10¸ 15 %, что связано с опасностью коррозионного разрушения труб и оборудования. Однако в связи с широким использованием высокоэффективных ингибиторов коррозии и снижением опасности коррозии концентрацию кислоты в растворе увеличивают до 25¸ 28 %, что позволяет повысить эффективность кислотной обработки. Длительность кислотной обработки скважин зависит от многих факторов — температуры на забое скважины, генезиса пород продуктивного пласта, их химического состава, концентрации раствора, давления закачки. Технологический процесс кислотной обработки скважин включает операции заполнения скважины кислотным раствором, продавливание кислотного раствора в пласт при герметизации устья скважин закрытием задвижки. После окончания процесса продавливания скважину оставляют на некоторое время под давлением для реагирования кислоты с породами продуктивного пласта. Длительность кислотной обработки после продавливания составляет 12¸ 16 ч на месторождениях с температурой на забое не более 40°С и 2¸ 3 ч при забойных температурах 100¸ 150°С.

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) заключается в образовании и расширении в пласте трещин при создании высоких давлений на забое жидкостью, закачиваемой в скважину. В образовавшиеся трещины нагнетают песок, чтобы после снятия давления трещина не сомкнулась. Трещины, образовавшиеся в пласте, являются проводниками нефти и газа, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными зонами пласта. Протяженность трещин может достигать нескольких десятков метров, ширина их 1÷ 4 мм. После гидроразрыва пласта производительность скважины часто увеличивается в несколько раз.

Операция ГРП состоит из следующих этапов: закачки жидкости разрыва для образования трещин; закачки жидкости — песконосителя; закачки жидкости для продавливания песка в трещины.

Гидропескоструйная перфорация скважин - применяется для создания каналов, соединяющих ствол скважины с пластом при кислотной обработке скважины и других методах воздействия. Метод основан на использовании кинетической энергии и абразивных свойств струи жидкости с песком, истекающей с большой скоростью из насадок перфоратора и направленной на стенку скважины. За короткое время струя жидкости с песком образует отверстие или прорезь в обсадной колонне и канал или щель в цементном камне и породе пласта. Жидкость с песком направляется к насадкам перфоратора по колонне насосно-компрессорных труб с помощью насосов, установленных у скважины.

Виброобработка забоев скважин заключается в том, что на забое скважины с помощью вибратора формируются волновые возмущения среды в виде частых гидравлических импульсов или резких колебаний давления различной частоты и амплитуды. При этом повышается проводимость пластовых систем вследствие образования новых и расширения старых трещин и очистки призабойной зоны.

Торпедирование скважин состоит в том, что заряженную взрывчатым веществом (ВВ) торпеду спускают в скважину и взрывают против продуктивного пласта. При взрыве образуется каверна, в результате чего увеличиваются диаметр скважины и сеть трещин.

Тепловое воздействие на призабойную зону используют в том случае, если добываемая нефть содержит смолу или парафин. Существует несколько видов теплового воздействия: электротепловая обработка; закачка в скважину горячих жидкостей; паротепловая обработка.

Термокислотную обработку скважин применяют на месторождениях нефтей с большим содержанием парафина. В этом случае перед кислотной обработкой скважину промывают горячей нефтью или призабойную зону пласта прогревают каким-либо нагревателем для расплавления осадков парафинистых отложений. Сразу после этого проводят кислотную обработку.