Подготовила: В алеева Э львина Группа: 2РЭ81
Штанговые скважинные насосные установки (ШСНУ) предназначены для подъема пластовой жидкости из скважины на поверхность.
В настоящее время установками штанговых глубинных насосов эксплуатируются скважины либо малодебитные, либо сильно обводнившиеся. Несмотря на значительную долю скважин, оборудованных ШСНУ, в общем количестве скважин, добыча нефти не превышает 15 добываемой цехом. Учитывая, что сильно обводнившиеся скважины выводят из эксплуатации, а малодебитные переводят в другую категорию посредством применения ГРП, то количество таких скважин постепенно уменьшается. Но тем не менее данный способ эксплуатации в связи с действующим ныне законодательством и общей тенденцией в мире к увеличению добычи нефти из низкодебитных скважин безусловно будет развиваться и дальше.
К подземному оборудованию относятся: А) насосно-компрессорные трубы (НКТ), являющиеся каналом, по которому добываемая жидкость поступает от насоса на дневную поверхность; Б) глубинный насос, предназначенный для откачивания из скважины жидкости, обводненной до 99% с температурой не более 130С; В) штанги - предназначены для передачи возвратно-поступательного движения плунжеру глубинного насоса от станка - качалки и является своеобразным штоком поршневого насоса;
К наземному оборудованию относятся: А) привод (станок-качалка) - является индивидуальным приводом штангового глубинного насоса, спускаемого в скважину и связанного с приводом гибкой механической связью - колонной штанг; Б) устьевая арматура с сальниками полированного штока предназначена для уплотнения штока и герметизации устья скважины.
В большинстве скважин в цеху с ШСНУ предпочтение отдается вставным насосам по следующей причине: для насосов, эксплуатирующихся в искривленных скважинах, характерным является возникновение дополнительной силы сопротивления движению плунжера, зависящей от радиуса искривления оси цилиндра насоса, величины зазора между плунжером и цилиндром, разнице их жесткостей. В результате исследований установлено, что более интенсивный рост силы трения в паре плунжер - цилиндр с изменением угла изгиба характерен для насосов невставного типа, поэтому для наклонно - направленных скважин предпочтительно применение насосов вставного типа. Как показала промысловая практика, одним из способов увеличения эффективности работы шсну является совместное использование длинноходовых насосов и компоновки.
Проведенный анализ причины низкой эффективности эксплуатации ШСНУ в процессах откачки жидкости с твердыми фракциями, песком и бурового раствора показывает актуальность применения дополнительного оборудования. К проблемам эксплуатации скважин штанговыми установками, в продукции которых находятся твердые осадки, песок и буровой раствор относят: -Забивание приемной и нагнетательной ступеней штанговой установки фильтратом бурового раствора в процессе освоения после бурения; -Возникновение повышенных сил трения между плунжером и цилиндром при попадании в зазор песка, вследствие чего - частичное снижение интервала движения плунжера, износ контактирующих поверхностей оборудования и повышенные утечки жидкости; -Оседание всего объема твердых осадков и песка на плунжер насоса во время остановок скважин, что приводит к частичному или полному клину плунжера в цилиндре насоса и прихвату штанг в трубах; -Необходимость использования штанговых протекторов и штанговращателей, которые не гарантируют полную ликвидацию вышеперечисленных проблем; -Повышенное изгибающее напряжение на резьбовые соединения штанговых муфт, вызванное кривизной ствола скважины, что значительно снижает прочность соединительных муфт и приводит к обрыву колонны насосных штанг.
О сновными причинами отказов работы ШСНУ являются : О брыв штанг Негерметичность клапанов Отворот штанг Отложения АСПО 1) обрыв штанг - разрушение колонны штанг происходит, либо при разрыве тела штанги, либо при разрушении резьбовых соединений. Обрывы штанг происходят вследствие усталости металла, в результате переменных нагрузок, концентраций напряжений, коррозионности среды. Усталостное разрушение штанг обычно начинается с поверхности образованием микротрещины. Поверхность излома имеет характерный вид: она состоит из двух зон - мелкозернистой и крупнозернистой. Усталостное разрушение штанг ускоряется переменными нагрузками, концентрацией напряжений и воздействием коррозионной среды, поэтому выбор допускаемых напряжений для штанг представляет собой важную задачу. На возникновение обрывов штанг влияют отложения аспо на стенках нкт, неправильная подгонка подвески.
2) утечки в НКТ - пропуски по телу труб, по резьбовым соединениям. Возникают при коррозионном разрушении стенок нкт, некачественном заворачивании труб при ремонте скважин. На возникновение утечек на стенках нкт влияют воздействие коррозионных сред, повышенное напряжение в резьбовых соединениях из-за нарушения их геометрических параметров. 3) засорение и заклинивание плунжера - отложение в цилиндре насоса аспо, песко, мех. Примесей и других твердых предметов. Возникает вследствие выпадения из продукции скважин аспо, высокого проявления песка в скважине и т.Д. 4) износ плунжера - увеличение зазора между цилиндром и плунжером. Возникает в следствии длительного цикла эксплуатации штангового насоса. Проведенный анализ показывает, что основная доля отказов приходится на насосы и штанги, очевидно, что для заметного повышения наработки на отказ шсну в целом, именно этим звеньям должно быть уделено особое внимание.
ШСНУ оборудуются средствами наземного контроля оборудования (динамографы, датчики давления и т.Д. ). В современных условиях дальнейшая эксплуатация шсну без применения дополнительного оборудования не представляется возможным. Осложнений, возникающие на фонде скважин заставляют применять всё новые виды дополнительного оборудования, с целью бесперебойной эксплуатации ШСНУ.
Наиболее часто АСПО образуются в скважинах, имеющих дебиты менее 20 м3/ сут. Причем, среди осложненных преобладают скважины, имеющие дебит по жидкости до 5 м3/ сут. К мерам по предотвращению образования аспо в скважинном оборудовании относятся: - Подбор и установление режима откачки, обеспечивающего оптимальную степень дисперсности водонефтяного потока; - Применение скважинных насосов с увеличенным проходным сечением клапанов; - Снижение динамического уровня в скважине (при этом уменьшается отвод тепла от НКТ, поскольку теплопроводность газа в затрубном пространстве намного ниже, чем жидкости); - Увеличение глубины погружения насоса (увеличивает температуру на приеме насоса); - Применение дозируемой подачи на прием скважинного насоса химических реагентов, подбираемых с учетом состава АСПО, свойств продукции и режимов эксплуатации скважины. 2) в скважинах с высоковязкой продукцией при работе насосной установки на штанги действует дополнительно гидродинамическая нагрузка, величину которой необходимо учитывать при определении величин максимальной и минимальной нагрузок в точке подвеса штанг путем прибавления к величине максимальной нагрузки при расчетах. Как видно из анализа применения дополнительного оборудования для борьбы с аспо, происходит значительное увеличение межремонтного периода, снизились затраты на прс, при неизменной добыче. Осложненный фонд на 100% защищен различными средствами борьбы с АСПО. На промыслах ведется строгий контроль за работой скважин осложненного фонда. Своевременно выполняется диннамограмма глубинно-насосного оборудования и по ней судят об исправностях и неполадках в работе глубинно-насосного оборудования. Для защиты подземного оборудования от аспо на скважинах оборудованных скребками- центраторами необходимо установить длину хода полированного штока не менее 1,6 м, при этом число качаний головки балансира уменьшится, что приведет к меньшему износу глубинно-насосного оборудования.
Спасибо за внимание!
