Инструмента для добычи нефти, воды и газа

Классификация основных видов машин, оборудования,

И подготовки нефти и газа

Главные направления развития техники для добычи

Прогрессирующее старение основных фондов нефтяной и газовой промышленности приводит к значительному снижению производительности и росту числа аварий. Часто оборудование нуждается в замене не только из-за физического износа, но и вследствие морального старения. Все большая часть газопроводов приближается к исчерпанию нормативного срока службы - 33 годам (после 2025 г. - практически все газопроводы).

В связи с этим в нефтяной и газовой промышленности намечается реконструкция эксплуатируемого оборудования, в том числе и энергохозяйства. Основные направления и цели реконструкции заключаются в следующем:

- материало - и энергосбережение в транспорте, хранении и добыче углеводородного сырья;

- обеспечение экологических требований по ликвидации выбросов вредных веществ в окружающую среду; увеличение глубины довыработки месторождений углеводородного сырья и полноты извлечения сопутствующих компонентов;

- расширение ареала добычи углеводородного сырья с вовлечением в разработку месторождений морского шельфа и малых месторождений:

- стабилизация работы транспортных систем путем всемерного развития сети подземных хранилищ газа;

- повышение надежности оборудования и вследствие этого увеличение межремонтных периодов в 2-3 раза.

Таким образом, основой научно-технической политики в период реконструкции является переоснащение технологических установок нефтяной и газовой промышленности оборудованием нового поколения, характеризующимся высоким уровнем надежности, энергосбережения, автоматизации, технологического ресурca и экологической безопасности.

2.2.1. Оборудование фонтанных скважин. Технологические требования.

Под фонтанной эксплуатацией понимается такой способ подъема продукции скважины от забоя на дневную поверхность, при котором располагаемая энергия на забое W_заб больше или равна энергии, расходуемой на преодоление различных сопротивлений W_с на всей длине скважины в процессе подъема, т.е. W_заб ≥ W_с.

Многообразие условий разработки нефтяных месторождений и эксплуатации скважин предопределяет определенные, достаточно жесткие требования к оборудованию фонтанных скважин. Не менее жесткие требования к оборудованию диктуются законами охраны недр, окружающей среды, техники безопасности и обеспечения условий жизнедеятельности работающего персонала.

Принципиально оборудование фонтанных скважин состоит из следующих элементов: колонная головка, фонтанная арматура и манифольды.

Колонная головка предназначена для обвязки устья скважины с целью герметизации межтрубных пространств, обвязки обсадных колонн и установки фонтанной арматуры. В зависимости от количества обсадных колонн, спущенных в скважину, выпускаются одно-, двух-, трех-, четырех- и пятиколонные головки, но все они должны удовлетворять следующим требованиям:

—надежная герметизация межтрубных пространств;

—возможность контроля за давлением во всех межтрубных пространствах;

—быстрое и надежное крепление подвески обсадных колонн;

—универсальность (возможность использования различных обсадных колонн);

—быстрый и удобный монтаж;

—минимально возможная высота;

—высокая надежность (в процессе эксплуатации скважины колонная головка не подлежит ремонту).

Колонные головки выпускаются на различное давление от п единиц МПа до п десятков МПа. В процессе бурения на колонной головке монтируются превенторы. Перед эксплуатацией скважины превенторы демонтируют и на них устанавливают фонтанную арматуру.

Фонтанная арматура предназначена для:

—подвески одной или двух колонн НКТ;

—герметизации и контроля пространства между колоннами НКТ и затрубного пространства;

—проведения различных технологических операций при вызове притока, освоении, эксплуатации, исследовании и ремонте;

—направления продукции скважины на замерную установку;

—регулирования режима работы скважины и проведения глубинных исследований путем спуска приборов в подъемник;

—закрытия скважины (при необходимости).

Фонтанные арматуры выпускаются для самых разнообразных условий эксплуатации и различаются как по конструкции, так и по прочностным признакам:

—по рабочему давлению;

—по размерам проходного ствола;

—по конструкции фонтанной елки: крестовые (АФК) и тройниковые (АФТ);

—по числу спускаемых в скважину рядов НКТ: однорядные и двухрядные;

—по типу запорных устройств: с задвижками или кранами;

—по типу соединения элементов арматуры: фланцевые и резьбовые.

Манифольды предназначены для обвязки выкидов фонтанных скважин (арматуры фонтанных скважин) со сборными коллекторами, транспортирующими продукцию скважин на пункт сбора и подготовки. Манифольды предусматривают установку на них штуцеров, вентилей для отбора проб продукции скважин, запорных устройств и предохранительных клапанов. Основные узлы манифольдов унифицированы с узлами и деталями фонтанной арматуры и на концах имеют фланцы под трубы диаметром 80 мм.

2.2.2. Классификация газлифтных скважин

Принцип действия газлифта заключается во введении в продукцию сжатого газа и не отличается от принципа работы фонтанной скважины, за исключением того, что основное количество газа подводится извне, а не выделяется из нефти при понижении давления. Основным источником в этом случае является попутно-добываемый или природный газ.

Различают два принципиальных типа газлифтной эксплуатации:

1. Непрерывный газлифт.

2.Периодический газлифт.

Непрерывный газлифт реализуется тогда, когда продуктивность скважины достаточно высока. В случае низкой продуктивности скважины используется периодический газлифт по двум основным схемам: газлифт с перепускным клапаном и газлифт с камерой накопления.

Классификация газлифтных скважин может быть выполнена по нескольким признакам:

1. По характеру ввода рабочего агента

—прямая закачка;

—обратная закачка.

2. По количеству колонн НКТ

—однорядный подъемник;

—двухрядный подъемник;

—полуторарядный подъемник (лифт Саундерса).

3. По типу используемой энергии рабочего агента

—компрессорный;

—бескомпрессорный.

Бескомпрессорный газлифт осуществляется за счет сжатого газа, отбираемого, например, из газовой залежи и распределяемого по газлифтным скважинам. Если в разрезе нефтяной скважины имеется газовый пропласток (или газовая шапка), то этот газ может использоваться для подъема нефти внутри самой скважины. Такая система называется внутрискважинным газлифтом.

4. По используемому глубинному оборудованию

—беспакерная система;

—пакерная система;

—система с использованием пусковых и рабочего клапанов;

—система, когда газ вводится в подъемник через башмак НКТ

(отсутствуют пусковые и рабочий клапаны).

2.2.3. Классификация глубиннонасосных установок

Различные по принципу действия и конструкции глубиннонасосные установки получили широкое распространение не только для добычи нефти, но и для эксплуатации водяных, гидротермальных и других скважин. Многообразие глубиннонасосных установок требует их классификации.

Можно выделить следующие основные признаки классификации глубиннонасосных установок:

1. По принципу действия глубинного насоса

—плунжерные (поршневые),

—центробежные,

—винтовые,

—струйные,

—вибрационные (звуковые),

—диафрагменные,

—роторно-поршневые и др.

2. По типу передачи энергии глубинному насосу от приводного двигателя

—штанговые,

—бесштанговые.

Скважинные штанговые насосные установки делятся на:

—балансирные,

—безбалансирные,

а по типу используемого привода на:

—механические,

—гидравлические,

—пневматические.

Бесштанговые глубиннонасосные установки делятся по типу используемого привода и его местоположению:

—с электроприводом,

—с гидроприводом,

—с приводом, расположенным на поверхности,

—с приводом, расположенным в скважине.

3. По назначению:

подача

—для эксплуатации низкодебитных скважин,

—для эксплуатации среднедебитных скважин,

—для эксплуатации высокодебитных скважин

высота подъема (напор)

—для эксплуатации неглубоких скважин,

—для эксплуатации скважин средней глубины,

—для эксплуатации глубоких скважин.

2.2.4. Классификация оборудования, применяемого при

эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

Оборудование, применяемое при различных эксплуатационных работах, можно выделять в группы:

I. Оборудование, применяемое при различных эксплуатационных работах.

II Оборудование для освоения скважин.

III. Оборудование для подъема продукции пластов из скважин.

IV. Оборудование для воздействия на пласт.

V. Оборудование для ремонтных работ на скважине.

VI. Оборудование для сбора и подготовки нефти и газа к транспортированию.

Дата добавления: 2014-01-07