Совершенствование эксплуатации глубинного насосного оборудования в осложненных условиях

• Автор: Хасаншин, Линар Радикович
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 ОЦЕНКИ АКТУАЛЬНОСТИ ПРОБЛЕМЫ И ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ СОХРАНЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СКВАЖИННОГО НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ПРОЯВЛЕНИЕМ ТЕХНОГЕННЫХ ЭФФЕКТОВ
1.1 Обоснование актуальности проблемы борьбы с механическими примесями в нефтедобыче
Е2. Оценка значимости проблемы изучения пескопроявления и выноса мехпримесей в спектре осложняющих нефтедобычу факторов
1.3. Достоинства и недостатки современных физических методов снижения содержания механических примесей на приеме глубинного насоса
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ МНОГОФАЗНОЙ ЖИДКОСТИ НА ЗАБОЙНОМ УЧАСТКЕ
В ДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЕ
2.1 Теоретические предпосылки к движению многофазной жидкости
на забойном участке
2.2 Численные исследования процесса подъема флюидов с механическими примесями от забоя до приема глубинного насоса
Выводы к главе
3 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И КОНСТРУКЦИИ РАЗДЕЛЕНИЯ ФАЗ И МЕХПРИМЕСЕЙ В СТВОЛЕ СКВАЖИНЫ
3.1 Анализ технологических особенностей конструкции пескосепаратов
3.2 Исследование гравитационного сепаратора принятое за прототип

для дальнейших исследований
3.3 Типизация отделителей мехпримесей из потока жидкости на
классификационные группы
3.4 Теоретическое исследование движения многофазной жидкости с
твердыми частицами в винтовом шнеке численным методом
4 ИСПЫТАНИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ АВТОРА В
ПРОМЫСЛОВЫХ УСЛОВИЯХ
4.1 Конструкция и принцип работы шнекового фильтра
4.2 Промысловые испытания шнекового фильтра
4.3 Результаты оценки фракционного и минералогического состава
механических примесей шламоуловителя шнекового фильтра
4.4 Экономическая оценка эффекта от применения погружного
шнекового фильтра
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Процесс подъема нефти (жидкости) из пласта глубинными насосами, в частности штанговыми, сопровождается отбором многофазной жидкости, состоящей из нефти, газа, воды и мехпримесей (остатков бурового раствора, продуктов коррозии и твердых частиц, образовавшихся за счет суффозии, а также последствий применения технологий интенсификации притока нефти, например кислотных обработок). Присутствие и влияние мехпримесей на работоспособность глубиннонасосного оборудования и его межремонтный период достаточно широко изучены и известны. Однако ряд локальных задач, например процесс отделения мехпримесей перед приемом насоса, изучены недостаточно глубоко, что не позволяет выбрать экономически эффективные технологические приемы и конструкции для отделения мехпримесей из потока. Рост количества мехпримесей связан с повышением техногенного вмешательства в процесс разработки нефтяных месторождений. Однако без изучения механизма движения мехпримесей в потоке жидкости на забойном участке от интервала перфорации до приема насоса создать оптимальные режимы отбора жидкости и конструкции для отделения мехпримесей нельзя. Одним из перспективных направлений изучения механизма движения жидкости с мехпримесями является создание численной модели для исследования движения многофазной жидкости на базе уравнений Навье-Стокса, конвективно-диффузионного переноса и турбулентности, что позволит разработать оптимальные режимы отбора многофазной жидкости с мехпримесями и выбрать конструкцию для отделения их из жидкости перед приемом глубинного насоса. Представленная работа направлена на изучение этой проблемы, поэтому она является актуальной и востребованной в промысловых условиях.
Цель работы - повышение эффективности эксплуатации глубиннонасосных установок в скважинах, откачивающих многофазную жидкость, путем изучения на математической модели кинематики движения потока и создания технологий отделения мехпримесей перед приемом насоса.

продукции [83]. Одним из определяющих параметров влияющих на технологические показатели отбора жидкости следует выделить наличие мехпримесей, формирующихся на забое скважин [83]. Одна часть которого образуется за счет суффозии, другая внесенная в процессе подземного и капитального ремонта скважин или технологии интенсификации притока например последствия кислотных обработок и ГРП. А наличие мехпримесей отрицательно влияет на долговечность и устойчивость насосного оборудования и в целом на межремонтный период. Поэтому разработка технологии и технических средств предупреждения попадания мехпримесей в насосное оборудование является актуальной задачей. Однако без изучения влияния мехпримесей на структуру движущегося потока, выбор мер по снижению попадания мехпримесей в насосное оборудование будет неполным. В качестве примеров значительного накопления мехпримесей можно привести следующие скважины № 4663, 35332 и 31124 Самотлорского месторождения добывающие флюид с пластов ПК. В таблицах 2.2 - 2.4 приведены данные по результатам анализов проб вышеуказанных скважин [59, 60] выполненных сотрудниками «ТННЦ»-«ТНК-ВР» из которых видно, что объем и содержание мехпримесей могут быть достаточно высокими.
Малая изученность проблемы добычи нефти с мехпримесями не позволяет выработать оптимальное решение по устранению твердых частиц из потока, то есть предложить оптимальный вариант устройства способного эффективно разделять взвешенные частицы и нефть в стволе скважины по существующим расчетным методикам. Для выработки методов воздействия и определения типа предполагаемых мер по выбору конструкции или технологии предупреждения попадания мехпримесей в насос были произведены численные расчеты по определению специфики течения с твердыми частицами в стволе скважины на участке «забой-прием глубинного насоса» (рисунок 2.1). Результаты этих расчетов приведены ниже.