Оборудование для газлифтого способа эксплуатации

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.