авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Обоснование применения эжекторов для повышения эффективности эксплуатации скважин штанговыми насосными установками

-- [ Страница 3 ] --

Экспериментально установлено, что инжекция газа в поток рабочей жидкости для первой конструкции осуществляется только при условии, когда давление газа равно или больше давления воды на выходе из сопла. При больших объемных концентрациях газовой фазы происходит смена режима газожидкостного потока с пузырькового на снарядный.

Для второй конструкции инжекция газа начинается, когда давление газа в приемной камере эжектора становится меньше, чем давление на его выходе примерно на 0,02–0,03 МПа. В этих условиях происходит интенсивный унос газа, в результате чего его объемный расход на выходе из системы превышает расход жидкости.

Результаты экспериментальных исследований в целом подтвердили теоретические прогнозы.
В четвертой главе приводятся результаты исследований по обоснованию технологии отвода затрубного газа в полость НКТ, с использованием эжекторов с круглым и кольцевым соплом.

Выполнен анализ известных методов снижения давления затрубного газа и показано, что для штанговонасосного способа добычи нефти существует необходимость разработки новой технологии отбора затрубного газа.

В настоящее время существуют различные способы и методы снижения влияния газа на приеме насоса и избыточного давления газа в затрубном пространстве глубиннонасосных скважин. В работе систематизированы методы защиты скважинных насосов от газа. Рассмотрены преимущества и недостатки методов снижения влияния давления затрубного газа: перепуска газа из затрубного пространства, компрессорной откачки газа, использования струйных аппаратов.

Выбор метода снижения давления газа затрубного пространства зависит от условий добычи: дебита скважины, обводненности продукции, способа эксплуатации, величины газового фактора и газосодержания на приеме насоса. Один из прогрессивных способов – применение компрессорной установки, обеспечивающей увеличение добычи и быструю самоокупаемость, однако, требующий постоянных затрат на поддержание работоспособного состояния. Оптимальным способом является использование струйных аппаратов, однако, низкий к.п.д. делает нецелесообразным их повсеместное применение. Таким образом, актуальной является разработка технологии, позволяющей автоматически регулировать в заданных пределах давление газа в затрубном пространстве и динамический уровень в скважине.

В этой связи была разработана технология отбора газа из затрубного пространства и перепуска в полость НКТ и снижения давления газа в затрубном пространстве скважин, эксплуатируемых установками штанговых насосов, независимо от температурных условий работы скважины и от величины давления газа в затрубном пространстве, разработано автоматическое клапанное устройство в двух исполнениях.

Автоматическое клапанное устройство для перепуска затрубного газа, содержащее обратный клапан и гидравлический канал, расположено в затрубном пространстве над уровнем скважинной жидкости, Г-образный гидравлический канал с обратным клапаном размещен в муфте колонны НКТ, причем внутренняя поверхность муфты выполнена выпуклой относительно внешней поверхности, в продольном разрезе имеет вид сегмента окружности, на уровне муфты на колонне насосных штанг размещен цилиндр большего диаметра по сравнению с диаметром колонны насосных штанг, длина которого больше длины хода насосных штанг, на концах муфты размещены центраторы цилиндра (рис.1 а, поз.5).

В процессе работы штангового насоса за счет прохождения скважинной жидкости через кольцевое пространство, образованное цилиндром и сегментной частью муфты, происходит снижение давления жидкости. При этом открывается обратный клапан и перепускает газ через гидравлический канал из затрубного пространства в полость колонны НКТ, снижая давление в затрубном пространстве. Использование автоматического клапанного устройства для перепуска газа позволяет осуществлять снижение давления газа в затрубном пространстве независимо от температурных условий работы скважины и от величины давления газа в затрубном пространстве, позволяя повысить уровень жидкости над штанговым насосом, уменьшить глубину подвески штангового насоса при сохранении дебита скважины или увеличить дебит скважины при сохранении глубины подвески насоса. Кроме того, позволяет избежать образования гидратных пробок в затрубном пространстве за счет снижения давления газа в затрубном пространстве.

Второй вариант метода для перепуска затрубного газа выполнен с фиксирующимся отклонителем потока жидкости, размещенным в муфте колонны насосно-компрессорных труб (рис.12).

В нижней части муфты расположен радиальный гидравлический канал, связанный с одной стороны с затрубным пространством скважины через обратный клапан, а с другой – с полостью НКТ через струйный аппарат, причем оси радиального гидравлического канала и струйного аппарата

 Устройство для перепуска затрубного газа: 1 – обратный клапан, 2 – радиальный-46

Рис.12. Устройство для перепуска затрубного газа:

1 – обратный клапан, 2 – радиальный гидравлический канал, 3 – муфта, 4 – колонна НКТ, 5 – внутренняя стенка эксплуатационной колонны, 6 – струйный аппарат, 7 – сопло, 8 – кольцевой держатель, 9 – внутренний паз, 10 – отклонитель потока, 11 – колонна насосных штанг, 12 – прием, 13 – выкид, 14 – штанговый насос.

пересекаются в области сопла последнего. Муфта НКТ имеет внутренний паз, а отклонитель газо-жидкостного потока – кольцевой держатель. Оси гидравлического канала и струйного аппарата перпендикулярны.

Использование устройства для перепуска газа позволяет осуществлять снижение давления затрубного газа независимо от температурных условий и от величины давления затрубного газа, позволяя увеличить межремонтный период работы штанговонасосного оборудования путем повышения уровня жидкости над насосом и благодаря отсутствию образования гидратных пробок в затрубном пространстве; уменьшить глубину подвески штангового насоса или увеличить дебит скважины.

Основные выводы

  1. На основании численного моделирования показана возможность использования эжектора в виде концентрического сопла для отвода газа из затрубного пространства при добыче нефти штанговой насосной установкой; возникающее локальное разрежение порядка 0,10 МПа и пропускная способность эжектора позволяют поддерживать давление газа в затрубном пространстве в требуемом интервале и регулировать динамический уровень.
  2. Лабораторными исследованиями установлена работоспособность обоих видов эжекторов, однако выявлена предпочтительность круглого сопла, вынесенного за полость насосных труб, по сравнению с кольцевым соплом, позволяющим получать большие локальные разрежения. При одинаковой скорости течения потока в круглом сопле локальное разрежение составляет порядка 0,6 МПа, а в кольцевом канале 0,2 МПа, при этом общие потери напора в круглом сопле меньше в 3 раза.
  3. Разработана и изготовлена экспериментальная установка, позволяющая исследовать процесс инжекции газа при изменении гидродинамических параметров рабочей жидкости в соплах круглого и кольцевого сечений.
  4. Результаты стендовых экспериментов гидродинамических потерь напора в элементах установки и возможность инжекции газа в исследованных режимах подтверждают теоретические прогнозы, полученные с использованием численной модели.
  5. Обоснованы основные параметры технологии эксплуатации скважин штанговыми установками в условиях высокого давления газа в затрубном пространстве с применением эжекторов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

В изданиях, рекомендованных ВАК:

  1. Молчанова В.А. Исследование эффективности устройства для откачки газа из затрубного пространства / Молчанова В.А., Топольников А.С. // НТС «Нефтепромысловое дело». - 2007. -№ 10. - С.34-40.
  2. Пат. 2305171 Россия, E21B34/06. Автоматическое клапанное устройство для перепуска затрубного газа / Уразаков К.Р., Молчанова В.А., Маркелов Д.В., Тяпов О.А., Дмитриев В.В., Иконников И.И.; ООО «РН-УфаНИПИнефть». - № 2006102229/03; заявлено 26.01.2006; опубл. 27.08.2007; Бюл. №24.
  3. Пат. 2318983 Россия, E21B34/06, E21B43/00. Автоматическое устройство для перепуска затрубного газа / Уразаков К.Р., Молчанова В.А., Маркелов Д.В., Горбунов В.В.; ООО «РН-УфаНИПИнефть». - № 2007105929/03; заявлено 7.02.2007; опубл. 10.03.2008; Бюл. №7.

В других изданиях:

  1. Молчанова В.А. Влияние давления газа, находящегося в межтрубном пространстве, на величину динамического уровня и суточный дебит скважины / Молчанова В.А. // Научно-практическая конференция «60 лет ДЕВОНСКОЙ НЕФТИ». - Октябрьский, 2004.- С.48.
  2. Молчанова В.А. Оценка потерь затрубного газа и периодичности его сброса / Молчанова В.А., Уразаков К.Р. // «Проблемы геологии, геофизики, бурения и добычи нефти». - Уфа, 2005. - С.178-185.
  3. Молчанова В.А. Расчет давления газа в затрубном пространстве насосных скважин / Молчанова В.А. // Материалы VI Конгресса нефтегазопромышленников России «Научные исследования и практика совершенствования эксплуатации нефтяных месторождений РБ». - Уфа, 2005.- С.90-93.
  4. Уразаков К.Р. Технологический Регламент на процесс добычи нефти и газа на кустовых площадках нефтяных месторождений ОАО «Юганскнефтегаз» / Уразаков К.Р., Иконников И.И., Молчанова В.А., Гатауллин А.Ш. // Технологический регламент №П1 – 01С – 001Р – 001Т – 001ЮЛ – 09. - Нефтеюганск, 2006.-95 с.
  5. Молчанова В.А. Влияние давления затрубного газа на эффективность работы штанговых насосных установок / Молчанова В.А. // Материалы первой научно-технической конференции молодых специалистов ООО «РН-УфаНИПИнефть». - Уфа, 2007. - С.18-24.
  6. Уразаков К.Р. Математическая модель штанговой установки с эжектором для откачки газа из затрубного пространства / Уразаков К.Р., Молчанова В.А., Топольников А.С. // НТС «Интервал».- 2007. -№6 (101), с.54-60.
  7. Топольников А.С. Новая технология эксплуатации скважин штанговыми насосами в условиях большого газового фактора / Топольников А.С., Молчанова В.А. // Материалы второй научно-технической конференции молодых специалистов ООО «РН-УфаНИПИнефть». - Уфа, 2008.-С.24-32.
  8. Топольников А.С. Моделирование перепуска газа из затрубного пространства малодебитных скважин / Топольников А.С., Уразаков К.Р., Молчанова В.А. // Тезисы докладов второй научно-технической конференции «Математическое моделирование и компьютерные технологии в разработке месторождений».- Уфа, 2009.- С.44.
  9. Топольников А.С. Моделирование процесса перепуска газа из затрубного пространства при эксплуатации малодебитных скважин, осложненных высоким газовым фактором / Топольников А.С., Уразаков К.Р., Молчанова В.А. // Научно-технический вестник «НК «Роснефть». – 2009. - №2. - С.33-37.


Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.