Механизированные способы добычи нефти презентация

Важность мех. добычи
Типы мех. добычи
Определить основные подземные части оборудования
Определить основные наземные части оборудования
Определить область применения и ограничения
Выбор типа мех. добычи
Задачи

Потребность в мех. добыче

Потребность в мех. добыче

Потребность в мех. добыче

Цель мех. добычи
Добыча при помощи насосов (понизить забойное давление до уровня, которого нельзя добиться естественным фонтанированием, и, таким образом, увеличить добычу)
Газлифтная эксплуатация (увеличение газового фактора для установления естественного фонтанирования)

Методы механизированной добычи

Механизм подъема флюида
Штанговый насос
Возвратно-поступательные механические насосные штанги
Гидравлический насос
Жидкость высокого давления
Электрический центробежный насос
Электрический кабель
Поступательный винтовой насос
Поворачивающиеся механические насосные штанги
Газлифтная эксплуатация
Газ высокого давления

Выбор способа мех. добычи
Характеристики пласта и скважины
Географическое положение месторождения
Проблемы эксплуатации
Экономические критерии

Электроцентробежный насос

Подземное оборудование
Электродвигатель
Гидрозащита
Приемный модуль насоса
Насос
Кабельная линия
А так же вероятно: газосепаратор, диспергатор, измерительные приборы, центратор и др.

Наземное оборудование
Клеммная коробка
Станция управления двигателем
Система частотного преобразователя
Датчики
Трансформатор
Генератор

ЭЦН
Трансформаторы

График характеристики насоса

Диагностика проблем

Диагностика проблем

Диагностика проблем

ЭЦН
Преимущества
Рассчитан для работы при очень высоких значениях дебита (до 15 тыс. м3./сут).
Можно достичь низкого забойного давления.
Наземное оборудование сравнительно компактное – может поместиться в один контейнер.
Может использоваться в горизонтальных и искривленных скважинах.
Недостатки
Проблемы при работе с газом, мех.примесями
Температура

Полезные ссылки
www.alnas.ru
www.centrilift.com

Мультфильм

Задача на подбор ЭЦН
Диаметр колонны (внутр) 131мм
Пластовое давление 181 атм
Hperf 2664м
Hpump 2600м
ρo=0.898 г/см3; ρw=1.18 г/см3
WC=49.8%
Pустье=5 атм
КП=2.9 м3/сут/атм
Pнас=56 атм
Требуется подобрать насос при 50 атм на приеме

Задача на подбор ЭЦН
КП = Q/(Pпл –Pзаб)
Pзаб?
ρf= (0,502 x 1,18) + (0,498 x 0,898) = 1,04 г/см3
ΔL= Hperf - Hpump =2664-2600=64 м
ΔP = ρ×g× ΔL= 1,04 x 9,81 x 64 = 653 кПа = 6,5 атм
2,9 = Q/(181-56,5)
Q = 361м3/сут

Задача на подбор ЭЦН
Общий динамический напор
динамический уровень
потери на трение
потери на устьевое давление
50 x 101 = 0,898 x 9,81 x h
h = 573м
hдин = hpump - h = 2600 – 573 = 2027м
5 x 101 = 1,04 x 9,81 x h
hустье = 49.8м
hтрение = hдин ×5%
hтрение = 101 м
Требуемый напор
H = hдин + hустье + hтрение = 2176 м
Q = 361м3/сут

Задача на подбор ЭЦН

Задача на подбор ЭЦН
Кол-во ступеней = общий напор / напор на ступень = 2113 / 5 = 423
Мощность насоса = 423 * 33 * 1.04 / 100 =
= 146 кВт

Задача на подбор ЭЦН (самостоятельно)
Диаметр колонны (внутр) 131мм
Пластовое давление 216 атм
Hperf = 2567м
Hpump = 22343м
ρo= 0.847 г/см3; ρw= 1 г/см3
WC= 45%
Pустье= 16 атм
Qж= 135 м3/сут
Pзаб= 152 атм
Pнас= 98 атм
Требуется подобрать насос при 50 атм на приеме

Штанговый глубинный насос

Составляющие штангового насоса
Двигатель или двигательная система
Распределение энергии по проводам
Привод двигателя
Станок-качалка
Колонна насосных штанг
Забойный насос

Рабочий цикл ШГН

Объемная производительность штангового насоса
q – объемная производительность ШГН (м3/сут)
N – число качаний в минуту (кач/мин)
Ev – КПД
Ap – площадь сечения плунжера (мм2)
Sp – эффективная длина хода плунжера (мм)

Задача
Рассчитать максимальную и минимальную производительность ШГН.

Диагностика проблем
вверх
вниз
растяжение
сжатие
min
max

Диагностика проблем

ШГН
Преимущества
Дешевый
Надежный
Прост в сборке и эксплуатации
Недостатки
Не рассчитан для больших дебитов
Не может эксплуатироваться в искривленных скважинах
Неэффективен – лишь один из двух циклов продуктивен

Мультфильм

Гидравлический насос

Гидравлический струйный насос
Техническая жидкость высокого давления
Большая Δp = высокая скорость
Низкое давление в полости между насадкой и шейкой вызывает пластовый флюид
Восстановление давления в диффузере
Возвращение составного флюида в затрубное пространство

Гидравлический насос
Преимущества
Хорош для тяжелой и вязкой нефти
Может использоваться в искривленных скважинах
Может спускаться на обычном и гибком НКТ
Не требует специальной технической жидкости
Недостатки
Крайне неэффективный метод мех.добычи с точки зрения гидравлики
Сложное наземное оборудование
Мех.примеси могут привести к износу трубки Вентури

Мультфильм

Погружной винтовой насос

Погружной винтовой насос
Привод
наземный (штанга)
погружной (двигатель)
Ротор
Статор
Кабель
Редуктор

Погружной винтовой насос
Пусковой механизм двигателя

Погружной винтовой насос
Преимущества
Хорош для работы с газом и вязкой жидкостью
Относительно дешевый
Обычно надежен при правильной эксплуатации
Недостатки
Ограниченный диапазон дебита
Эластомер может быть поврежден мех.примесями
Штанговый привод бесполезен в искривленных скважинах
Электропривод имеет низкие обороты

Мультфильм

Газлифт

Газлифтная эксплуатация
Улучшает газожидкостный фактор
Увеличивает скорость движения флюида в стволе скважины
Изменяет паро-жидкостное распределение (режим потока)
Уменьшает устьевое противодавление, способствующее расширению газов

Газлифт

Схематический чертеж ствола скважины и газлифтный перепад
Верхние клапаны для откачивания раствора глушения скважины
Более глубокий клапан – распределительный клапан
Флюид, находящийся ниже точки подъема - пластовый флюид
Флюид, находящийся выше точки подъема - это новый состав с высоким газовым фактором

Газлифт
Преимущества
Надежен, потому как требует лишь погружной клапан газлифтной камеры
Дешевый, циркуляция газа
Не имеет проблем при эксплуатации ниже давления насыщения
Недостатки
Громоздкое наземное оборудование
Необходим высокий газовый фактор
Ограниченная депрессия

Мультфильм