Эксплуатация скважин центробежными электронасосами

Практическое занятие №2

Время (период) работы скважины и причины, вызывающие необходимость проведения ремонта.

Скважина представляет собой сооруже­ние,включающее несколько колонн труб и различного рода устьевое и подземное оборудование. В процессе эксплуатации скважин возможны нарушения нормаль­ных условий работы оборудования, требующие его ремонта или замены.

Об эффективности работы скважины и используемого в ней оборудования судят по межремонтному периоду (МРП), кото­рый определяется продолжительностью нормальной эксплуатации скважины в сутках от ремонта до ремонта.

МРП = Т_отр ̸ Р,

Где Т_отр- общее отработанное время за год;

Р – количество ремонтов за год.

Продолжительность ремонта в МРП не включается. МРП рассчитывают по отдельным скважинам, нефтепромыслу или НГДУ в целом за полугодие или год.

Другим важным параметром, по которому судят об успеш­ности эксплуатации скважин, является коэффициент эксплуа­тации.

Коэффициентом эксплуатации называют отношение отработанных скважино-дней к календарному времени.

К_Э=Т_отр ̸ Т_кал,

Где Т_отр – время, отработанное скважиной (например, за год)

Т_кал – календарный период.

Отработанные скважино-дни определяются временем, в течение которого скважина подавала нефть, т. е. для определения отработанных скважино-дней из календарного времени следует вычесть про­должительности ремонта, простоя в ожидании ремонта и дру­гих простоев. В условиях хорошо организованной работы це­хов по добыче нефти коэффициент эксплуатации скважин может достигать 0,95—0,98, а в условиях фонтанной добычи — 0,99—1.

Путями повышения К_Э и МРП являются сокращение количества ремонтов, продолжительности одного ремонта и увеличение времени пребывания скважины в работе.

Капитальный ремонт обладает большой трудоемкостью и напряженностью, т.к. требует значительных затрат мощности специального оборудования и физиче­ских усилий для извлечения из скважины спущенных устройств. Следует учесть, что текущий ремонт выполняется на открытом воздухе, порой в сложных климати­ческих условиях.

В настоящее время более 90% всех ремонтов выполняется на скважинах с ШСНУ и менее 5% - с ЭЦН.

Причины, приводящие к необходимости ремонта скважин, и характеристика ремонтных работ.

Причины, приводящие к необходимости ремонта скважин, могут предопределяться геологическими условиями разработки месторождения и состоянием подземной техники, используемой для добычи нефти. Оба приведенные выше фактора находятся во взаимосвязи с применяемым способом эксплуатации, который определяет подход к выбору вида ремонта скважин.

Рассмотрим основные причины, обусловливающие необхо­димость проведения в скважинах текущего подземного ремонта, при различных способах их эксплуатации.

Фонтанно-газлифтная эксплуатация скважин

Подземное оборудование при фонтанно-газлифтном способе эксплуатации включает насосно-компрессорные трубы и первоочередные причины ремонта — это неполадки с ними.

В связи с тем, что при подъеме на поверхность пластовых жидкостей и газа давление и температура уменьшаются, то из нефти начинает выделяться парафин, кристаллы которого осаждаясь на поверхности НКТ могут при­водить к полному перекрытию проходного сечения труб. Отло­жения парафина наблюдаются в верхней части подъемных труб до глубины 500 м от устья. Если профилактическими мероприятиями, как например, использованием нагретых жидкос­тей, растворителей парафина или специальных скребков, отло­жения парафина ликвидировать не удается, то это может явиться основанием для проведения в скважине текущего под­земного ремонта.

Не меньшее осложнение в скважинах вызывает отложение солей на внутренней поверхности труб, что также является следствием изменения термодинамических условий.

Кроме названных причин на состояние НКТ в фонтанных и газлифтных скважинах существенное влияние оказывает на­личие в пластовых жидкостях и газе сероводорода и углекис­лоты, которые вызывают коррозию, что может стать причиной периодической замены труб в сква­жине.

На месторождениях, продуктивные пласты которых сложе­ны слабосцементированным песком или песчаником, осложне­ния в эксплуатации скважин могутобусловливаться образованием в интервале фильтра или непосредственно в НКТ песчаных пробок.

При фонтанной эксплуатации глубоких скважин со сложны­ми условиями, определяемыми высоким давлением, наличием сероводорода, нижняя часть НКТ оборудуется пакером или якорем, а иногда и забойным отсекателем потока. Наличие в скважине таких дополнительных устройств может потребовать перио­дической их замены.

При газлифтной эксплуатации скважин НКТ оборудуются пусковыми клапанами, и необходимость подземного ремонта обусловливается ещё и тем, что требуется замена вышедших из строя клапанов.

Основываясь на осложнениях, возникающих при фонтанном и газлифтном способах эксплуатации скважин, можно опреде­лить основные наиболее часто применяемые виды подземного ремонта скважин.

1. Подъем и замена или очистка НКТ от отложений пара­фина, солей.

2. Подъем НКТ с заменой пакера, пусковых клапанов, клапана-отсекателя.

3. Промывка песчаных пробок в скважинах, которая может выполняться при полном подъеме НКТ и без подъема ранее спущенных труб допуском их до забоя.

Заметим, что весьма важна при проведении ремонта скважин в условиях фонтанно-газлифтного способа эксплуатации операция глушения скважины.

Эксплуатация скважин штанговыми насосами

В связи с тем, что при эксплуатации скважин ШСН в них спускают дополнительное оборудование (насосы, штанги, газо­вые якори, газопесочные якори и другие), которое по мере износа отдельных узлов требует замены и ремонта, появляют­ся дополнительные причины, обусловливающие необходимость проведения в скважинах подземного ремонта. К числу таких работ, в первую очередь, относят работы, связанные со сменой скважинного насоса или его отдельных узлов, а также устра­нение неполадок с колонной штанг и ликвидацию протертостей в НКТ.

В скважинах, продукция которых содержит песок, ремонт­ные работы по замене насоса, как правило, совмещают с очист­кой или промывкой фильтра от песчаной пробки.

Эксплуатация скважин центробежными электронасосами

Текущий ремонт при использовании установок центробежных электронасосов (УЭЦН) может быть обусловлен выходом из строя ЭЦН в результате разъедания рабочих колес песком, пробоем изоляции электродвигателя или токоподводящего кабеля. Ремонтные работы заключаются в подъеме и спуске НКТ совместно с кабелем, замене насоса и промывке песчаной пробки.

В процессе эксплуатациискважин фонтанным, компрессорным или насосным способом нарушается их работа, что выражается в постепенном или резком снижении дебита, иногда даже в полном прекращении подачи жидкости.

Основанием для постановки скважины на ремонт является падение текущего дебита. Скважина не даёт продукцию.

Необходимость проведения работ по КРС основывается следующими основными факторами:

1) Требованиями технологии рациональной разработки месторождения, залежи, пласта;

2) Возможностью получения дополнительной нефти или сохранения добычи нефти при улучшении технико-экономических показателей;

3) Несоответствием конструкции скважины условиям эксплуатации и разработки месторождения, требованиям охраны недр и окружающей среды;

4) Несоответствием дебита нефти, содержания воды в продукции скважины и их изменений параметрам продуктивного пласта в нефтяных добывающих скважинах, приемистости, давления нагнетания и их изменений параметрам заводняемого пласта в водонагнетательных скважинах;

5) Возможностью повышения продуктивности скважин за счёт увеличения проницаемости пласта в призабойной зоне;

6) Возникновением аварийных ситуаций, связанных со скважинным оборудованием, исследовательскими приборами и аппаратурой и т. д.

Основание для постановки и рассмотрения вопроса о необходимости проведения большинства видов ремонтных работ по каждой конкретной добывающей скважине – это наличие аномалии (несоответствия) в величинах дебита нефти, содержания воды в продукции и, наконец, её аварийное состояние; в водо-, газонагнетательной скважине – давление закачивания, приемистость.

В качестве эталонных, как правило, используют значения указанных параметров по окружающим (соседним) скважинам, группам скважин, отдельным горизонтам.

Выбор технологии ремонта и технических средств для его проведения зави­сит от того, насколько правильно установлен характер повреждений оборудования или колонны, или насколько верно установлена причина снижения производительности скважины. Обследование включает в себя определение глубины забоя, уровня жидкости, состояния эксплуатационной колонны, характер аварии и размещение в скважине оборудования, величины коэффициента продуктивности и других па­раметров, характеризующих забой и скважину.

Состояние колонны и характер оборвавшейся части оборудования устанавливается печатями, представляющими собой свинцовый или алюминиевый стакан, спускаемый на трубах в скважину. При соприкосновении с предметом, находящимсяв скважине, на мягкой поверхности печати остается отпечаток, по которому су­лят о характере обрыва. Получили применение гидравлические печати с резиновым копирующим элементом и скважинные фотоаппараты. Целесообразно рассмотреть результаты исследований в динамике. Особенно это касается выбора способа воз­действия на забой или пласт. Чем обстоятельнее будет информация, тем успешнее будет ремонт.

Исследование проводится известными способами, представляющими к настоящему времени широкий выбор: термометрия, дебитометрия, гамма (ГК) – и нейтронный каротаж (НГК) и другие.