Влияние механических примесей

Влияние свободного газа

Эксплуатация скважин в осложненных условиях.

Коэффициент наполнения насоса β зависит от количества свободного газа, попадающего в цилиндр насоса при такте всасывания R_ц (при давлении всасывания Р_вс: давлениена приеме насоса Р_пр минус потери давления во всасывающем клапане Δ Р_вс), от количества свободного газа в мертвом пространстве насоса R_м (при давлении нагнетания в цилиндре насоса Р_наг: давление на выкиде установки Р_вык плюс потери давления в нагнетательном клапане Δ Р_наг), коэффициента мертвого пространства в насосе К и коэффициента сжимаемости жидкости β_ж. Величина R_ц в свою очередь зависит от давления на приеме насоса, газонасыщенности откачиваемой продукции (газового фактора) при термобарических условиях на приеме насоса, коэффициента растворимости газа, обводненности продукции и коэффициента сепарации свободного газа на приеме насоса. Все известные методы и способы борьбы с вредным влиянием газа могут быть разделены на две группы:

1. Методы, применяемые для предотвращения попадания свободного газа в насос (отделение газа от жидкости на приеме насоса или ниже его).

2. Методы, применяемые для снижения вредного влияния попавшего в насос свободного газа.

Для снижения вредного влияния свободного газа на работу скважинного штангового насоса в настоящее время используются следующие способы:

- увеличение давления на приеме насоса за счет его бóльшего погружения под динамический уровень, что снижает количество свободного газа на приеме насоса,

- снижение коэффициента мертвого пространства за счет использования насосов специальной конструкции (например, с двумя нагнетательными клапанами), а также за счет правильной посадки плунжера в цилиндре насоса (за счет точной подгонки длины штанговой колонны с учетом упругих деформаций штанг и труб),

- увеличение длины хода плунжера; при этом снижается доля объема мертвого пространства в объеме, описываемом плунжером,

- увеличение коэффициента сепарации свободного газа у приема насоса.

Серьезным осложняющим работу СШНУ фактором является содержание в откачиваемой продукции механических примесей (песка). Такая продукция, попадая в глубинный насос, приводит к износу пары трения «цилиндр-плунжер», клапанов, а в ряде случаев вызывает заклинивание плунжера в цилиндре и обрыв штанг. Кроме того, чрезмерное количество песка в продукции приводит к осаждению части его на забое скважин, образованию песчаных пробок и снижению их продуктивности (так называемые пескообразующие скважины). Для предотвращения поступления песка в скважины широко используют специальное оборудование их забоев, а также методы крепления призабойных зон специальными составами, которые после затвердевания образуют в призабойной зоне прочную пористую и проницаемую среду, предотвращающую в той или иной степени поступление песка в скважину. Существует много технологий таких обработок призабойных зон скважин.

Существенный положительный эффект при эксплуатации пескообразующих скважин может дать применение песочных якорей, закрепляемых под всасывающим клапаном глубинного насоса. По принципу действия песочные якори относятся к классу гравитационных сепараторов. В якоре прямого типа скорость нисходящего потока жидкой фазы (в кольцевом зазоре) и скорость восходящего потока в трубе должны быть меньше скорости оседания частиц песка, а в якоре обращенного типа скорость нисходящего потока в трубе и скорость восходящего потока в кольцевом зазоре должны быть меньше скорости оседания частиц песка. Оседающий песок накапливается в корпусе-накопителе якоря, который очищается на поверхности после подъема при подземном ремонте скважины. При использовании песочных якорей вероятность образования песчаной пробки на забое скважины существенно понижается. Практика применения песочных якорей показала, что эффективность обращенного якоря выше прямого.

Одной из технологий предотвращения образования песчаной пробки на забое является подлив, как правило, части добываемой жидкости в затрубное пространство пескообразующей скважины, допуская глубинный насос практически до забоя и создавая повышенную скорость восходящего потока в интервале «забой-прием насоса», предотвращая оседание частиц песка.

Дата добавления: 2015-07-13