Сравнительный анализ показателей по наработке и количествам отказов насосов импортного и отечественного производства показывает, что последние уступают по качеству импортным .

Показатели по наработке и количествам отказов на 01.01.2005г. по насосам заводов-изготовителей приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4 Сравнительные показатели по наработке и количествам отказов

Завод изготовитель	Количество насосов в фонде	Количество отказов за 2000 г.	Наработка на 1 на-сос, сут.
	Кол-во	В % от фонда	Кол-во	В % от кол-ва насосов
БМЗ Баку	32	4	15	47	356
Ижевск	299	36	34	11	562
Пермь	145	17	22	15	258
ОЗНПО Октябрьск	185	22	30	16	300
Австрийские	28	3	2	7	661
США Трайко-Индастрик	104	12	5	5	633
ПКНМ Краснокамск	12	1	0	0	66
Прочие	43	5	14	32

Как видно из этой таблицы, наилучшие результаты дали австрийские и американские насосы. При приобретении отечественных насосов предпочтение все же следует отдать насосам ижевского производства.

И, если ижевские насосы дают неплохую, в сравнении с импортными, наработку по количеству суток на 1 насос, хорошо противостоят воздействию коррозионной и сероводородной среды, воздействию абразивного песка и применимы на всех месторождениях нашего НГДУ, то качество насосов Пермского производства по вышеуказанным параметрам значительно уступают ижевским. Наработка на отказ по пермским насосам составляет: по новым - в среднем всего 258 суток, по отремонтированным - в 2 раза ниже.

В защиту же ижевских насосов можно сказать, что, кроме вышеуказанных, они имеют и следующие преимущества по сравнению с пермскими: данные насосы поставляются в комплекте с качественной механической замковой опорой, отказов по данным замковым опорам нет. Кроме того, состояние цилиндров этих насосов остается удовлетворительным даже после длительной эксплуатации, изнашивается, в основном, плунжер, так как твердость цилиндра выше твердости плунжера, а это, в свою очередь, облегчает возможность ремонта и повторного использования насоса. Но количество получаемых насосов Ижевского завода из года в год снижается. Так, за 2004 год в НГДУ получено только 17 насосов данного завода или 4,4% от всего количества полученных новых насосов.

Следующая причина: за истекший год ухудшилось качество капитального ремонта насосов на Октябрьском заводе нефтепромыслового оборудования.

Если проанализировать работу штанговых насосов, полученных с ОЗНПО в 2004 году, то получается следующая картина (таблица 2.5 ).

Таблица 2.5 Анализ работы штанговых насосов с ОЗНПО

Тип насоса	Получено	Спущено в скважину	Отказы
НВ - 28 НВ - 32 НВ - 38 НВ - 43 НН - 44 Итого	33 130 9 0 4 178	19 106 9 4 2 140	3 18 1 2 1 25

Основные виды выхода насосов из строя следующие :

1. Заклинивание или износ насоса; заклинивание или износ плунжера; износ цилиндра и т.д.

Таким образом получается, что из 112 ремонтов, связанных именно с отказом насосов 22% приходится на отказ насосов, полученных с ОЗНПО.

2. Возросшее количество ремонтов по ликвидации негерметичности НКТ объясняется длительной эксплуатацией труб ( от 5 до 10 лет). Все ремонты произведены из-за негерметичности по резьбам.

3. Почти в 2 раза возросло количество ремонтов по причине смены сальниковых штоков. Причина в том, что в течение 2000 года при подготовке к паводку и к зиме на скважинах, находящихся в затапливаемых и труднодоступных районах были проведены 15 профилактических ремонтов по смене полированных штоков для предупреждения простоев скважин.

По НГДУ «Аксаковнефть» довольно большое количество ремонтов составляют ремонты, связанные с ликвидацией обрыва штанг - 21% от общего числа ПРС. Основной фонд штанг по состоянию на 01.01.2005г. составляют штанги Очерского завода (34,4%), ОАО Мотовилихинские заводы (27,5%) и штанги завода им.Шмидта (17,4%) (рисунок 7).

Анализ обрывности штанг за 2004 год по заводам-изготовителям дает следующую картину (таблица 2.6 ).

Таблица 2.6 Обрывность штанг по заводам-изготовителям

Тип штанг	Удельное количество, %	Удельная обрывность, %
Очерские	34,4	15
ОАО Мотовилихинские заводы (Пермские)	27,5	42
Шмидта	17,4	37
Румынские	6,3	6

По штангам Очерского завода с маркой стали 20Н2М, при максимальном фонде , удельная обрывность составляет 15% от общего числа обрывов. Данные штанги, в большинстве, отработали свой срок, последний раз их получали в 1998 году. По штангам завода им.Шмидта с маркой стали 20Н2М по получению такая же ситуация. В большинстве случаев эти штанги отработали более 5 лет и по этой причине они имеют высокую обрывность.

Пермские штанги, составляя в общем фонде 27,5%, дают наибольшее- 42% - количество обрывов. В начальный период получали штанги этого завода с маркой стали 15х2ГМФ, в 2000 году начато испытание штанг с маркой стали 12х3ГФАБ. Все обрывы произошли по штангам с маркой стали 15х2МГФ. Средняя наработка по отказным штангам Пермского производства составляет 16,7 млн. циклов, тогда как по штангам Очерского и завода им.Шмидта с маркой стали 20Н2М - более 35 млн.циклов. Начиная с 1996 года в НГДУ «Аксаковнефть» поставляются только штанги Пермского производства .

Но, тем не менее, количество обрывов штанговых колонн с 2000 года снижается ( со 100 до 87). Это прежде всего связано с тем, что с начала 2002 года все получаемые новые штанги проходят входной контроль на установке дефектоскопии и отбраковки на Октябрьском заводе нефтепромыслового оборудования.

Большое количество ПРС по причине отворота объясняется полным отсутствием в бригадах штанговых ключей КШЭ. Свинчивание штанговых колонн при спуске производится вручную. Недостаточные крутящие моменты, создаваемые ручными усилиями рабочих, не обеспечивают надлежащего прижатия торцов ниппеля к торцам соединительной муфты, в результате чего их торцы под действием внешней нагрузки расстыковываются, что и приводит к самопроизвольному отвинчиванию штанг в процессе эксплуатации.

В 2004 году сложилась сложная ситуация с обработкой скважин растворителями АСПО по причине их отсутствия, что привело к росту ПРС по очистке ГНО от АСПО. В 2000 году ситуация несколько выправилась, за этот период было проведено 646 тепловых обработок , 22 обработки скважин ингибитором парафиноотложений СНПХ-7941 и т.д.

Все причины выхода скважин, оборудованных УСШН, в ремонт за 1996 -2000 г.г. приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 Причины отказов скважин с УСШН

Годы	2001	2002	2003	2004	2005
1	2	3	4	5	6
Причины ремонтов
Всего ремонтов	417	421	294	387	406
Частота ремонтов рем/скв.	0,52	0,52	0,36	0,47	0,47
Оптимизация режимов работы насосного оборудования.	2	0	3	14	12
Смена насоса по причине выхода из строя	139	177	100	112	122
Продолжение таблицы 2.6
1	2	3	4	5	6
- В т.ч. из-за заклинивания	19	30	6	6	7
- утечка в клапанах	35	40	34	40	34
- засорение клапанов насоса	17	19	6	9	6
- обрыв штока насоса	7	6	6	2	2
- отворот штока	1	2	0	1
- механический износ насоса	26	25	17	19	36
- коррозия рабочей поверхности насоса	4	5	4	10	12
- причина не установлена	31	50	27	25	25
Ликвидация обрыва штанг	100	97	90	89	87
Ликвидация отворота штанг	21	22	17	19	13
Перевод на другой способ эксплуатации	13	2	0	0	0
Очистка глубинно-насосного оборудования от отложений АСПО и эмульсии	51	39	24	48	42
Очистка забоев скважин	27	29	12	26	19
Смена сальникового штока	18	12	14	16	30
Негерметичность НКТ	8	1	6	9	12
Смена замковой опоры	4	2	2	3	4
Ревизия смена устьевого оборудования	2	2	2	5	4
Ввод из консервации и пьезометра	7	8	18	8	29
Перевод в консервацию	18	26	3	20	16
Работа бригад КРС	8	3	3	18	16

Для дальнейшего повышения МРП, снижения количества ПРС в 2005 году необходимо:

1. Оснастить бригады ПРС автоматическими штанговыми ключами КШЭ.

2. Приобретать штанговые насосы производства Ижевского завода в комплекте с замковыми опорами.

3. Штанги б/у, извлеченные из скважин, использовать только после проведения дефектоскопии и отбраковки.

4. Строго выполнять разработанные организационно-технические мероприятия по защите подземного оборудования от коррозии, отложения солей и АСПО.

5. Обеспечить обязательную съемку динамограмм после каждого подземного ремонта скважин с ШГН.

6. Обеспечивать полное и качественное проведение технологических операций, следить за исправностью и работой дополнительного оборудования скважин.

Оптимизация работы скважин эксплуатируемых УСШН

Цели оптимизации

Под оптимизацией работы уже эксплуатируемых установок понимается решение задач, связанных с подбором только некоторых узлов установки и режимных параметров. В качестве критерия оптимальности при сопоставлении возможных вариантов компоновки оборудования может быть использован минимум условных затрат на подъём нефти из скважины. Т.е. цель нашей оптимизации работы установки будет заключаться в подборе УСШН по производительности.

Производительность УСШН (объемная подача насоса) обеспечивает заданный режим работы скважины, является основным критерием характеризующим работоспособность насоса. Фактическая производительность определяется коэффициентом подачи. Коэффициент подачи насоса определяется конструктивным исполнением насоса и технологическими характеристиками скважины. Для группы месторождений экспериментально установлен при оптимальных условиях коэффициент подачи равен 0,65 - 0,75.

При снижении фактического коэффициента подачи насоса до 0,4 и менее, технологической службой ЦДНГ проводятся мероприятия по установлению причины снижения производительности насоса: оценивается работа насоса по динамограмме, изменение динамического уровня, при необходимости производится промывка клапанов, опрессовка НКТ, профилактика парафиноотложений и т.д. По результатам эффективности выполненных мероприятий и определения причины снижения производительности принимается решение о дальнейшей эксплуатации УСШН.

Эксплуатация УСШН с коэффициентом подачи менее 0,3 запрещается.

Тем не менее часть установок эксплуатируется с к.п. 0,3 и менее, в связи с чем происходит увеличение удельного расхода электроэнергии. Рост удельного расхода электроэнергии с уменьшением к.п. происходит по гиперболической зависимости. При уменьшении к.п. со 0,9 до 0,6 рост у.р.э. незначителен (4-12 Втч/(тм)). При дальнейшем уменьшении к.п. (<0,5), у.р.э. резко увеличивается (45-90 Втч/(тм)). Если учесть, что себестоимость добычи нефти почти на 40 % определяется затратами на электроэнергию, то становится очевидным, насколько важен подбор насосов и технологический режим работы в целом.

ПодборУСШН по производительности и глубине спуска

Подбор УСШН определяется:

выбором типоразмера насоса и параметров откачки с учетом группы посадки и напора УСШН;

выбором глубины спуска УСШН, с учетом динамического уровня, кривизны ствола скважины, а также прочности колонны штанг;

прочность колонны штанг задает предельную глубину спуска и определяется сопоставлением допускаемого и фактического приведенного напряжения в штангах;

допускаемое приведенное напряжение в штангахпр доп; МПа определяется маркой стали и видом термической обработки материала штанг. Конкретные значения определяются по паспортным и справочным данным. Для промышленно выпускаемых отечественных штанг, значения пр доп находятся в пределах 60-170 МПа.

фактического приведенного напряжения в штангахпр ; МПа определяется условным диаметром плунжера, диаметром и весом в жидкости насосных штанг, гидростатической нагрузкой столба жидкости в НКТ, конструкцией ствола скважины.

Приведенное напряжение в колонне штанг возрастает при увеличении: типоразмера насоса, глубины спуска штанг удельного веса и вязкости жидкости, устьевого давления, сил трения, длины хода и числа двойных ходов плунжера, снижении динамического уровня, при наличии гидратопарафиноотложений в НКТ, мехпримесей в насосе непрямолинейности плунжерной пары. Наличие скребков-центраторов на штангах также приводит к увеличению приведенного напряжения в колонне штанг.

Подбор оборудования УСШН производится при каждом ремонте скважины. Подбор типоразмера ШСНУ рекомендуется производить по производительности насоса соответствующей длине хода плунжера L=2,5 м, с числом двойных ходов плунжера N=4-6 мин-1.

При выборе режима откачки УСШН предпочтение отдается максимальной длине хода при минимальном числе двойных ходов плунжера.

При эксплуатации УСШН погружение под динамический уровень (hпогр) должно составлять для скважин с обводненностью более 50- 350 м (из расчета обеспечения давления на приеме насоса Рпр=3,0 МПа), для скважин с обводненностью до 50 - 430 метров (из расчета обеспечения давления на приеме насоса Рпр=3,5 МПа).

Методика подбора оборудования и режима работы УСШН

Методика Девликамова-Зейгмана

Выбор глубины погружения насоса под уровень жидкости

От того, насколько правильно будет выбрана глубина погружения насоса, во многом зависит эффективность и надежность работы всей УСШН. Глубина погружения насоса под уровень обуславливается содержанием свободного газа в нефти. Так, при обводненности продукций скважину более 80 % или низких значениях газового фактора рекомендуется при дебитах до 100 м3/сут и вязкости откачиваемой жидкости не более 104 м2/с принимать величину погружения насоса под динамический уровень равной 20...50 м. Во многих нефтяных районах установлены минимально допустимые величины давления у приема насоса. Например, рекомендуется для угленосных девонских залежей Башкирии, Татарии давление у приема насоса выбирать в пределах 2,0...3,5 МПа. На малоисследованных и новых месторождениях давление у приема насоса может быть принято равным 30...40 % от давления насыщения нефти газом.

Выбор типа и размера штангового скважинного насоса

При выборе типа насоса следует при больших глубинах спуска насоса в скважину отдавать предпочтение вставным насосам, несмотря на большую их стоимость по сравнению с невставными насосами. Группу посадки насоса выбирают в зависимости от вязкости, обводненности и температуры откачиваемой жидкости и глубины спуска насоса. Так, насосы с группой посадки 0 и 1 рекомендуется использовать для откачки легких, маловязких нефтей с глубин, превышающих 1200 м, в скважинах с повышенными устьевыми давлениями. Насосы II группы посадки применяются для откачки жидкостей малой и средней вязкостей при температуре до 60 °С с глубин до 1200 м; насосы III группы посадки изготавливаются только по требованию заказчика и применяются для откачки высоковязких жидкостей, а также жидкостей с высокой температурой или повышенным содержанием песка и парафина.

При значительном содержании в продукции скважины песка и свободного газа на приеме насосов предусматривают установку "хвостовиков" или специальных якорей.

Компоновка клапанных узлов насосов выбирается в зависимости от величины скорости откачки: при скорости откачки Sn < 34 рекомендуется применять клапанные узлы с одним или двумя шариками (кроме скважин с малым погружением насоса под динамический уровень жидкости), а при Sn > 34 целесообразно применение клапанных узлов с увеличенным проходным сечением (это же относится и к откачке высоковязких жидкостей). Предварительно диаметр насоса и число качаний можно выбрать по диаграмме А. Н. Адонина.

Расчет характеристик газожидкостной смеси у приема насоса

Данная методика предусматривает определение таких характеристик, как коэффициент сепарации газа, трубный газовый фактор и уточненное давление насыщения нефти газом.

Под коэффициентом сепарации газа у приема погружного оборудования скважины понимают отношение объема (объемного расхода газа, ушедшего в затрубное пространство), к общему объему (объёмному расходу) газа у приема погружного оборудования при данных термодинамических условиях. Сепарация газа у приема погружного оборудования приводит и изменению физических характеристик флюидов: давления насыщения, плотности, объемного коэффициента и других. Поэтому коэффициент сепарации определяет как эффективность работы скважинного насоса, так и особенности применяемого оборудования; характер распределения давления в НКТ и затрубном пространстве, целесообразность применения газосепараторов, оптимальную область применения хвостовиков, пульсации и т.д. Для определения коэффициента сепарации газа у приема штангового скважинного насоса рекомендуется следующая зависимость;

где: Dэ - диаметр эксплуатационной колонны скважины;

- коэффициент сепарации газа у открытого приема насоса при расходе жидкости у приема равной нулю;

- относительная скорость всплытия газовых пузырьков в жидкости, м/с,

По данным И. Т. Мищенко и А. С. Гуревича, при обводненности продукции

, а при >0,5 =0,17 . Величина находится из соотношения

Расход жидкости при давлении , рассчитывает по формуле

В случае сепарации части свободного газа в затрубное пространство газовый фактор внутри НКТ оказывается меньшим, чем газовый фактор пластовой нефти, и определяется по формуле

Новое значение давления насыщения Р'нас, соответствующее газовому фактору внутри НКТ, находится из условия



Если давление у приема насоса Рпр>Рнас ,то свободный газ на приеме насоса и

; ;.

Определение давления на выкиде штангового насоса

Глубина спуска насоса в скважину и давление на выкиде насоса легко определяется с помощью кривых распределения давления вдоль ствола скважины и по НКТ. Рассмотрим это. Пусть в результате расчетов параметров газожидкостной смеси при различных термодинамических условиях и потерь давления при подъеме продукции по стволу скважины построены линии распределения давления по обсадной колонне - от забоя до уровня жидкости в стволе скважины (линия 1) и вдоль колонны НКТ - от устья скважины до уровня, соответствующего Нсп (линия 2), смотри рисунок 1, в соответствии с положениями п.2.1 произведем выбор глубины погружения насоса под уровень жидкости (Нсп) и давления у приема насоса ( Рпр) - т. А. Расстояние по горизонтали от т. А до т. В, лежачей на линии изменения давления вдоль НКТ в определенном масштабе, позволяет определить давление на выкиде насосе Рвык и перепад давления РН, который должен сообщить потоку насос, чтобы скважина работала с заданными дебитом, забойным давлением и давлением на устье скважины. Кривые на рисунке 1 могут быть дополнены кривыми распределения температуры по обсадной колонне и НКТ, свободного газосодержания, объемного коэффициента и других параметров, получаемых в результате расчетов.

Примечание: если при расчете кривой изменения давления вдоль колонны НКТ конструкция штанговой колонны не определена, то рекомендуется выбирать диаметр штанг ориентированно по диаметру плунжера насоса:

для: Dпл 0,038м. dшт=0,016м.

0,038Dпл 0,056м. dшт=0,019м.

Dпл =0,056м. dшт=0,022м.

Dпл>0,068м. dшт=0,025м.

Рисунок 7. Выбор глубины погружения и параметров работы штангового насоса.

Определение потерь давления в узлах клапанов насоса

При течении продукции нефтяных скважин через узлы всасывающих и нагнетательных клапанов часть энергии тратится на преодоление местных сопротивлений. Это уменьшает коэффициент наполнения насоса и ведет к появлению сжимающих нагрузок в нижней части колонны насосных штанг. При расчете максимальной величины перепада давления в клапане Ркл рекомендуется пользоваться данными экспериментальных исследований А. М. Пирвердяна и Г. С. Степановой.

Ими приняты следующие допущения:

- при наличии в потоке жидкости, проходящей через клапан, свободного газа в качестве расчетной используется максимальная скорость смеси (без учета относительной скорости фаз);

при откачке обводненной нефти не образуется высоковязкой эмульсии.

Расчет ведут в следующем порядке:

а) расход смеси через клапан определяется как:

где: P i - давление, соответствующее Рпр для всасывающего клапана и Рвык для нагнетательного клапана;

ж(Pi) и г(Pi) соответственно расходы жидкости и газа при давлении Рi, м3/с. Для подсчета расхода (P) применяется формула (5.1.3), а расход газа r(Pi) определяется как

где: z - коэффициент сжимаемости газа;

Тскв - температура в скважине, К;

рa - атмосферное давление, Па;

То = 273 К .

Следует учитывать, что если то свободный газ в потоке жидкости отсутствует, т.е. ;

б) максимальная скорость движения перекачиваемой газожидкостной смеси в седле клапана с учетом неравномерности движения плунжера равна.

где - диаметр отверстия в седле клапана, м;

в) рассчитывается число Рейнольдса для потока смеси в отверстии клапана:

где - кинематическая вязкость жидкости, м /с;

г) определяют коэффициент расхода клапана данного типа в зависимости от числа Рейнольдса. Замечание: при подсчете , если Re<10 , то расчет не производится из-за отсутствия надежных экспериментальных данных;

д) находят перепад давления в клапане:

где: -плотность дегазированной жидкости, определяемой из соотношения:

е) после определения потерь давления во всасывающем и нагнетательном клапанах находят величины давления в цилиндре насоса

при всасывании () и нагнетании ():



а так же перепад давления, который необходимо создавать насосом для обеспечения подъема жидкости на поверхность;

По величине потерь давления во всасывающем клапане можно оценить минимально необходимое давление на приеме насоса (минимальную глубину погружения насоса под динамический уровень), когда откачиваемая продукция не содержит свободного газа:

где: - упругость паров откачиваемой жидкости, Па;

- давление газа в затрубном пространстве на глубине динамического уровня (Па), рассчитываемого по формуле

тогда минимально необходимое погружение насоса под динамический уровень будет

Определение коэффициента наполнения насоса

Перед определением коэффициента наполнения насоса вначале по формулам А. Я. Пирвердяна оцениваются утечки в зазоре плунжер-цилиндр. Для ламинарного режима течения жидкости в зазоре и в случае применения неизношенного насоса величина утечек определится как

где ,- плотность (кг/м3) и кинематическая вязкость (м2/с) откачиваемой жидкости;

- длина плунжера, которая может быть равной 1,2; 1,5и 1.8 м;

- относительный эксцентриситет расположения плунжера в цилиндре, т.е. отношение расстояния между их центром к величине (0<Сэ<1);

- средняя скорость движения плунжера; м/с.

При турбулентном режиме течения жидкости в зазоре плунжер-цилиндр утечки приближенно можно оценить по следующей зависимости:

Для оценки характера движения жидкости в зазоре плунжер-цилиндр рекомендуется пользоваться критический значением числа Рейнольдса, равного Reкp=1000. В этом случае условием сохранения ламинарного режима будет



Величина зазора выбирается в зависимости от условий работа насоса в соответствии с группами посадки плунжера.

После определения утечек производится расчёт коэффициента наполнения глубинного насоса. Рекомендуется для подсчета коэффициента наполнения пользоваться методом МИНГ. Согласно этой методике расчеты выполняются в следующей последовательности:

а) если , то газ в цилиндре насоса находится в растворенном состоянии и коэффициент наполнения насоса будет

где

б) если (- давление насыщения с учетом сепарации газа у приема насоса), в цилиндре насоса при ходе плунжера, вверх имеется свободный газ. В этом случае возможны три поведения газожидкостной смеси в цилиндре штангового насоса:

Первый вариант; нефть, газ и вода равномерно распределены в цилиндре, а процесс растворения и выделения газа из нефти равновесный. Коэффициент наполнения определяется по следующей зависимости:

где:

а коэффициент зависит от соотношения между давлением нагнетания и давлением насыщения.

Если давление в цилиндре насоса при нагнетании ,то это означает, что не весь свободный гае переходит в раствор.

В этом случае

где - отношение объема вредного пространства к объему (), описываемому плунжером при ходе вниз (допускается =0,1);

(5.1.26)

, - соответственно объемный коэффициент откачиваемой жидкости и воды при давлении . При расчетах допускается принять .

Если же , а процесс растворения газа в нефти - равновесный, то к моменту открытия нагнетательного клапана весь газ перейдет в раствор. Для этого случая



Второй вариант: процесс растворения газа в жидкости настолько не равновесный, что растворимостью газа в нефти при изменении давления от до можно пренебречь; сегрегация фаз отсутствует (т.е. вода, нефть и газ равномерно распределены в объеме цилиндра). Коэффициент наполнения тогда определяется:

Третий вариант: принимается, что процесс растворения газа неравновесный и растворимостью газа можно пренебречь. Кроме того, вредное пространство цилиндра насоса в конце хода плунжера вниз полностью заполнено жидкостью. В этом случае коэффициент наполнения определяется

Рассмотренные варианты состояния газожидкостной смеси являются предельными. На практике поведение газожидкостной смеси в насосе отличается от разобранных ситуаций из-за гравитационного разделения воды, нефти и газа в начале хода плунжера вверх. Однако с достаточной степенью точности можно установить границы изменения коэффициента наполнения. Максимальным значением будет величина , а минимальное значение определяется характером поведения газожидкостной смеси. Среднее значение коэффициента наполнения для каждого из рассмотренных случаев будет

где i=1,2,3.

Максимальное абсолютное отклонение реального коэффициента наполнения от вероятного определится:

Для учета усадки нефти в насосе при изменении давления от до давления в сепарирующем устройстве вводится коэффициент, учитывающий усадку нефти:

где - коэффициент усадки нефти от давления до .

С учетом определенного коэффициента наполнения насоса далее рассчитывается производительность насоса, обеспечивающая запланированный объем добычи нефти:

Как известно, минутная производительность насоса определяется по формуле.

Задаваясь величиной диаметра насоса и числом качаний n, начиная с минимальной величины , которая определяется на действующих стандартов на станки-качалки, рассчитываем длину хода плунжера:

Если получившаяся длина хода плунжера оказалась больше, чем максимально допустимая, которая выдается, исходя, из параметров станков-качалок нормального ряда, то число качаний увеличивается на 1 и расчет величины S повторяется.

В случае, когда условие не может быть выполнено одновременно с условием , то требуемая производительность не может быть обеспечена насосом заданного диаметра с помощью существующих станков-качалок и расчет повторяется при новом - большем значении

Анализ ремонтов по скважинам с УЭЦН

Фонд скважин с УЭЦН по НГДУ «Аксаковнефть» на 01.01.2005 года составил 311 скважин. На ту же дату 2000 года составляло 285 скважин. Увеличение произошло на 26 скважин. В основном, это скважины, пущенные из консервации и бездействия. По типам установок распределение за 5 лет следующее (таблица 2.8) :

Средняя подвеска установок составляет 1420 м.

За последние 5 лет произошло некоторое перераспределение установок с большим дебитом в сторону установок с меньшей производительностью. Это обусловлено тем, что, во первых, наше НГДУ является одним из немногих, где эксплуатация скважин (Шкаповского месторождения) производится установками большой производительности и, исходя из средней глубины подвески насосов, - с высокими напорами. Но в течении 5 лет поставка нового оборудования данного типа составляла по насосам не более 4 - 6 %, новые ПЭД приобретались только в 1998 году - 10,4 % и в 2000 году - 46% (табл. 2.8). При отсутствии нового оборудования доля отказа ремонтных двигателей мощностью 63, 90, 125 кВт составляла более 50% от всех отказов. В связи с этим приходится сокращать высокодебитный фонд скважин и производить деоптимизацию скважин.

Таблица 2.8 Распределение установок по типоразмерам

Типоразмер установки по дебиту	Количество скважин
		2001		2002		2003		2004	2005
До 50		61		50		53		56	78
80-160		126		140		147		162	155
200-400 тоже в % от фонда		110 38		100 34		96 32		79 27	78 25

Динамика МРП за последние 6 лет:

1995 г.	= 617
1996 г.	= 641
1997 г.	= 708
1998 г.	= 651
1999 г.	= 599
2000 г.	= 634

За период 2000 года МРП работы скважин с установками ЭЦН составил 634 сут. В сравнении с 1999 годом произошло увеличение на 35 сут., но, тем не менее, в 1997 году МРП составлял 708 сут. В основном, это связано с долей нового оборудования в общем фонде скважин. Улучшение обстановки по обеспечению новым оборудованием произошло только за истекший год. За период 1996 - 1999 года доля обновления составляла 8 - 13% от всего фонда скважин. Согласно техническим условиям по эксплуатации УЭЦН срок эксплуатации установлен 5,5 лет или обновление должно составлять18 % в год. Также необходимо отметить и то, что новое оборудование поставляется не в комплекте (как было раньше). И по -этому приходится комплектовать новое оборудование со старым и по этой причине новое оборудование выходит из строя, не отработав гарантийного срока (в частности, при компоновке нового ПЭД со старой гидрозащитой выход последней из строя влечет за собой отказ двигателя). По этой причине за 2000 год количество ПЭД, поднятых со снижением изоляции, из общего количества составило 34 %. Из этого количества 41 % - по новым ПЭД и 34 % - по ремонтным. Из количества ремонтных установок 33 % относится на текущий ремонт (ПРЦЭПУ-3) и 35 % на капремонт (НЗНО). Снизилась также наработка и составила 330 сут. по новым и 511 сут. по ремонтным установкам. Из цифр видно, что новые ПЭД работают хуже и эта ситуация наблюдается не только в НГДУ «Аксаковнефть», но и в других нефтегазодобывающих управлениях АНК «Башнефть». Видимо, качество закупаемого оборудования не столь хорошее.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что снижение количества нового оборудования привело к ухудшению показателей (рисунок 11). Количество скважин, не отработавших 360 сут постепенно увеличивается с 41 % в 1996 г. до 55 % в 2000 г., также увеличилась доля ремонтов по причине ПРЦЭПУ-3 с 30 % до 40 %, в том числе по причине отказа ПЭД с 38 % до 48 %.

Изменение доли новых установок в фонде скважин.

1996 г. - 9 %

1997 г. - 13 %

1998 г. - 9 %

1999г. - 8 %

2000 г. - 16 %.

Согласно стандарту предприятия по расследованию причин отказов УЭЦН, расследованию подлежат установки, не отработавшие 1 года (365 сут). Для более детального анализа ЦПРС, ПО совместно с ПРЦЭПУ-3 расследуют все проводимые ремонты с УЭЦН.

Количество ремонтов по причине НГДУ по не отработавшим скважинам снизилось с 70 % в 1996 г. до 56 % в 2000 г. Но, тем не менее, количество ремонтов по причине засорения насоса возросло с 19 рем. до 34 рем. В частности, по причине отложения солей с 2 рем. до 12 рем и по причине засорения мехпримесями с 4 до 11 рем.

Причины: По отложениям солей 4 ремонта произведены на скважинах по причине образования солей из-за возникновения негерметичности эксплуатационной колонны по скважинам Шкаповского месторождения. (старение фонда скважин). Остальные ремонты - по скважинам с высоким содержанием солей в пластовой воде и склонным к отложению солей. Согласно разработанным мероприятиям по борьбе с солеотложением, при плане 55 скважинообработок выполнено 45 обработок ингибиторами солеотложений «Инкредол» и «ДПФ». Не выполнено 10 обработок ингибитором «ДПФ» по причине его отсутствия.

Засорение мехпримесями: в 5 случаях из 11 - это засорение сульфидами железа, являющимися продуктами коррозии глубинно-насосного оборудования и обсадной колонны скважины. В 6 случаях - песком, выносимым из призабойной зоны пласта в процессе её разрушения. Хотя, согласно РД по эксплуатации УЭЦН, после 3 - 4 спуска-подъема УЭЦН производятся промывки забоя скважин.

Ремонты с отложениями АСПО, в основном, проводились на скважинах Яновского нефтяного месторождения, осложненного высоким содержанием АСПО и большим газовым фактором добываемой нефти. Снижение данного вида ремонта связано с выполнением мероприятий по борьбе с отложениями АСПО в скважинах с УЭЦН. За истекший год на скважинах установлено 5 установок депарафинизации скважин, проведены испытания растворителя АСПО марки ПАЛР-0 на 6 скважинах.

Благодаря работе установки по ремонту и отбраковке труб НКТ на базе цеха ПРЦЭО количество ремонтов по причине негерметичности НКТ из года в год снижается, хотя получение новых труб с 1996 года снижено в 2,5 раза. Но, тем не менее, остается большим (9 рем). Ремонты проведены по скважинам с НКТ б/у. Во всех случаях - негерметичность по резьбам.

Остальные виды ремонтов остались на уровне.

По результатам расследований выхода из строя установок установлено ( таблица 2.9) .

Таблица 2.9 Причины выхода скважин с УЭЦН в ремонт

Годы	2001	2002	2003	2004	2005
Причины ремонтов
Всего ремонтов	208	147	184	188	207
Из них количество скважин не отработавших 360 сут. Тоже в %	86 41	72 49	95 52	86 46	114 55
Из них: по причине ПРЦЭПУ-3 то же в %	26 30	32 44	40 42	36 42	46 40
отказ ПЭД тоже в %	10 38	12 39	20 48	21 58	22 48
- отказ насоса	4	2	2	3	2
- отказ гидрозащиты	4	11	9	8	11
- отказ кабеля	7	7	7	4	6
- прочие	1	0	3	0	4
по причине НГДУ то же в %	60 70	40 56	53 56	50 58	64 56
Засорение насоса В том числе	19	20	22	30	34
- отложениями АСПО - отложениями солей - засорение мехпримесями	13 2 4	12 6 2	9 10 3	10 9 11	11 12 11
Негерметичность НКТ	13	11	6	11	9
Мехповреждение кабеля	4	2	4	5	3
Коррозия установки ЭЦН	4	0	0	3	2
Неисправность оборудования ЭМЦ	2	0	5	0	0
Капремонт скважин	1	2	2	1	3
Перевод в другие категории	8	2	2	0	2
ГТМ	1	3	1	0	0
Снижение динамического уровня	0	0	3	0	2
Прочие	6	0	6	0	5
Продолжение таблицы 2.9
1	2	3	4	5	6
Причина не установлена	2	0	2	1	4
Отработали 360 сут	122	75	89	102	93
В том числе свыше 3 лет	30	8	15	22	15
По причине ПРЭЦПУ-3	42	27	39	32	40
По причинге НГДУ	80	46	50	68	42
Засорение насоса В том числе	25	18	23	20	10
- отложениями АСПО - отложениями солей - засорение мехпримесями	7 12 6	3 6 9	8 8 7	10 10 0	4 6 0
Негерметичность НКТ	16	12	11	15	6
Мехповреждение кабеля	1	0	2	0	3
Коррозия установки ЭЦН	0	4	5	10	12
Неисправность оборудования ЭМЦ	0	0	0	3	1
Капремонт скважин	6	1	1	8	4
Перевод в другие категории	14	8	3	2	1
ГТМ	5	1	1	3	1
Снижение пластового давления	2	1	4	6	4
Причина не установлена	11	1	0	1	0

Причины ремонтов из-за коррозии установок.

Все ремонты проведены с установками капитального и текущего ремонта. Ремонты с коррозией установок ЭЦН делятся на 2 вида. Первое - по скважинам с высокой коррозионной активностью добываемой продукции на скважинах Сепяшевского месторождения. Согласно мероприятий по борьбе с коррозией установок ЭЦН, в 2000 году спущено 3 ПЭД, покрытых антикоррозионным покрытием собственными силами на базе АПКРТС. Существующее заводское покрытие ПЭД некачественное, быстро выходит из строя. Также необходимо отметить то, что при капитальном и текущем ремонте корпуса погружных электродвигателей не проходят дефектоскопию и толщинометрию на приборах контроля. Отбраковка производится только визуально и по результатам опрессовки. В этом случае двигатели, отработавшие в скважинах, приходят уже с имеющимся коррозионным износом, и при попадании такого ПЭД в скважину с коррозионно-активной средой он быстро выходит из строя.

Остальные ремонты зависят от контроля за работой установок, качества выполнения технологических операций, и проведения своевременно плановых ремонтов и ревизий наземного энергооборудования.

Также, в течение 2000 года все ремонты с УЭЦН, независимо от срока отработки, производились после проведения и утверждения проверочных технологических расчетов по подбору УЭЦН. Согласно расчетам был изменен типоразмер насосов на 29 скважинах, что дало дополнительную добычу нефти в 2000 г. в объеме 5,4 тыс. т, оптимизированы интервалы спуска насосов на 25 скважинах с эффективностью 6,8 тыс. т. нефти. Экономия НКТ и кабеля КРБК составила 4,2 км. С начала 2001 года введен в работу программно-технологический комплекс «Насос», разработанный институтом БашНИПИнефть.

В связи с вышеизложенным можно сказать, что в НГДУ «Аксаковнефть» есть направления в области эксплуатации скважин установками ЭЦН, в которых необходимо усилить работу для повышения межремонтного периода работы скважин.

Для дальнейшего повышения МРП в 2001 году необходимо:

1.Разработать и выполнить мероприятия по защите подземного оборуподземного оборузии, отложения солей и АСПО.

2.Обеспечить безусловное выполнение требований инструкций и руководящих документов по применению УЭЦН.

3.На скважинах с УЭЦН, осложненных отложениями АСП, внедрить установки УДС-1М, и провести целевое обучение операторов добычи нефти и газа работе по удалению парафина установкой УДС-1М. Для замены и внедрения установок УДС решить вопрос их приобретения в количестве 10 комп.

4.Обеспечить поставку насосного оборудования в полной комплектности с запасными частями (как было раньше).

5.При проведении капитального и текущего ремонтов ПЭД, производить их дефектоскопию и толщинометрию.

6.Обеспечить поставку насосного оборудования в антикоррозионном исполнении по заявке НГДУ.

7.Продолжить проведение технологических расчетов по подбору оборудования на программно-технологическом комплексе «Насос».

Таблица 2.10 Динамика получения нового оборудования

Получение нового оборудования	1996	1997	1998	1999	2000
Насосов с подачей до 50 м3/сут	10	25	35	17	18
80-160	10	10	9	16	86
200-400 тоже в % от фонда	5 4,5	0 0	7 7,3	5 6,3	17 21,8
Из них высоконапорные с дебитом 125 м3/сути более	5	5	10	3	18
ПЭД мощностью до 32 кВт	10	20	24	10	53
45 кВт	5	5	13	0	29
63 кВТ и мощнее то же в % от фонда	0 0	0 0	10 10,4	0 0	36 46

Анализ ремонтов по скважинам с УЭДН

Фонд скважин с УЭДН по НГДУ «Аксаковнефть» на 01.01.2001 года составил 24 скважины. На ту же дату 2000 года составляло 12 скважин. Увеличение произошло на 12 скважин. В основном, это скважины пущенные из консервации и бездействия. По типам установок распределение следующее: нефтяной ремонт скважина гидроуправляемый

Средняя подвеска установок составляет 1262 м. Фонд скважин с УЭДН и динамика МРП и за последние 5 лет приведена в таблицах 2.11, 2.12.

Таблица 2.11. Распределение установок по типоразмерам

Типоразмер Установки	Количество Скважин	% от фонда скважин с УЭЦН
УЭДН-4	9	38
УЭДН-6	7	29
УЭДН-8	4	17
УЭДН-10	3	12
УЭДН-12,5	1	4

Таблица 2.12 Динамика МРП и фонда скважин с УЭДН

Год	МРП	Фонд
1996	256	14
1997	206	12
1998	258	15
1999 2000	438	12
	537	24

За последний год произошло увеличение фонда в 2 раза. МРП также составил максимальный показатель за предыдущие года эксплуатации.

По результатам расследований выхода из строя установок за период с 1996 по 2000 годы установлено (таблица 2.13):

Таблица 2.13 Причины выхода скважин с УЭДН в ремонт

Причины ремонтов	1996	1997	1998	1999	2000
Фонд скважин	14	12	15	12	24
Всего ремонтов	20	23	19	9	15
Частота ремонтов рем/скв.	1,42	1,92	1,27 ...

Подобные документы

• Текущий и капитальный ремонт скважин

  Классификация подземного ремонта скважин на текущий и капитальный. Состав и организация работ при текущем и капитальном ремонте скважин. Подготовка скважины и оборудования для подземного ремонта. Освоение скважин после подземного ремонта, их ликвидация.
  
  реферат [155,3 K], добавлен 30.01.2011
  

• Анализ эффективности подземного ремонта скважин на советском нефтяном месторождении (Томская область)

  Геолого-физическая характеристика месторождения. Фильтрационно-емкостные свойства пород продуктивных пластов. Особенности выработки запасов нефти. Конструкция скважин. Испытание на герметичность. Монтаж подъемного агрегата и расстановка оборудования.
  
  дипломная работа [2,2 M], добавлен 17.06.2016
  

• Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

  Критерии выделения эксплуатационных объектов. Системы разработки нефтяных месторождений. Размещение скважин по площади залежи. Обзор методов увеличения производительности скважин. Текущий и капитальный ремонт скважин. Сбор и подготовка нефти, газа, воды.
  
  отчет по практике [2,1 M], добавлен 30.05.2013
  

• Определение технологической эффективности ГРП на объекте Усть-Балыкского месторождения, пласт БС

  Краткая геологическая характеристика месторождения и продуктивных пластов. Состояние разработки месторождения и фонда скважин. Конструкция скважин, подземного и устьевого оборудования. Основные направления научно-технического прогресса в нефтедобыче.
  
  дипломная работа [978,0 K], добавлен 16.06.2009
  

• Анализ эффективности подземного ремонта скважин на Советско-Соснинском нефтяном месторождении (Томская область)

  Общие сведения о Советском месторождении, история его разработки и современное состояние. Геологическое строение: стратиграфия, тектоника, нефтегазоносность, гидрогеологическая характеристика. Анализ разработки продуктивного горизонта АВ1, оборудование.
  
  дипломная работа [4,5 M], добавлен 05.06.2015
  

• Агрегаты для проведения капитального и текущего ремонта скважин

  Агрегаты для освоения, капитального и текущего ремонта скважин. Агрегаты для интенсификации добычи. Специальный транспорт для перевозки труб, штанг и другого оборудования. Техника безопасности при работе спецагрегатов по освоению и ремонту скважин.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.04.2013
  

• Работа скважин в условиях Западно–Сургутского месторождения

  Характеристика продуктивных горизонтов и состояние разработки месторождений. Распределение добывающего фонда скважин по способам эксплуатации. Анализ фонда скважин. Распределение причин выхода из строя штанговых насосов по виновным организациям.
  
  дипломная работа [5,7 M], добавлен 17.06.2012
  

• Особенности проведения капитального ремонта скважин при разработке месторождения Жетыбай

  Характеристика геологического строения месторождения Жетыбай, системы его разработки. Техника и технология добычи нефти и газа. Изучение правил промывки скважин для удаления песчаных пробок. Сравнительный анализ эффективности прямой и обратной промывки.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 08.02.2015
  

• Оценка экономической эффективности мероприятий по увеличению нефтеотдачи скважин на Тэдинском месторождении

  Запасы нефти и основные показатели разработки Тэдинского месторождения. Расчёт экономической эффективности мероприятий по применению диспергатора парафиновых и асфальтеновых отложений для нефтяных и газовых месторождений и применению щелевых фильтров.
  
  дипломная работа [928,6 K], добавлен 17.12.2012
  

• Применение горизонтальных скважин для повышения эффективности разработки месторождений на примере 302-303 залежей Ромашкинского месторождения НГДУ "ЛН"

  Геолого-физическая характеристика Ромашкинского месторождения НГДУ "ЛН". Коллекторские свойства продуктивных пластов, пластовых флюидов. Анализ фонда скважин, текущих дебитов и обводненности. Применяемые горизонтальные технологии на объекте разработки.
  
  дипломная работа [1,3 M], добавлен 02.06.2010
  

• Технология бурения нефтяных и газовых скважин

  Изучение технологических процессов бурения нефтяных и газовых скважин на примере НГДУ "Альметьевнефть". Геолого-физическая характеристика объектов, разработка нефтяных месторождений. Методы увеличения производительности скважин. Техника безопасности.
  
  отчет по практике [2,0 M], добавлен 20.03.2012
  

• Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

  Разработка нефтяных месторождений. Техника и технология добычи нефти. Фонтанная эксплуатация скважин, их подземный и капитальный ремонт. Сбор и подготовка нефти на промысле. Техника безопасности при выполнении работ по обслуживанию скважин и оборудования.
  
  отчет по практике [4,5 M], добавлен 23.10.2011
  

• Повышение эффективности эксплуатации скважин, оборудованных УШГН в ЦДНГ-1 ООО НГДУ "Октябрьскнефть"

  Геолого-физическая характеристика Троицкого месторождения в ООО НГДУ "Октябрьскнефть". Динамика и состояние разработки скважин, технологии повышения нефтеотдачи пластов. Расчет экономической эффективности обработки добывающих скважин реагентом СНПХ-9633.
  
  дипломная работа [143,4 K], добавлен 25.09.2014
  

• Проблемы и перспективы повышения эффективности разработки нефтяных месторождений

  Внешне оптимистичные и проблемные тенденции в разработке нефтяных месторождений. Нарушения проектных систем разработки. Методы и основные направления повышения эффективности разработки нефтяных месторождений и обеспечения стабильной добычи нефти.
  
  презентация [259,8 K], добавлен 30.03.2010
  

• Методы освоения нефтяных и газовых месторождений горизонтальными и вертикальными скважинами

  Первичный, вторичный и третичный способы разработки нефтяных и газовых месторождений, их сущность и характеристика. Скважина и ее виды. Наклонно-направленное (горизонтальное) бурение. Искусственное отклонение скважин. Бурение скважин на нефть и газ.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.12.2014
  

• Анализ эффективности системы разработки Вахского нефтяного месторождения (Тюменская область)

  Геолого-физическая характеристика Вахского месторождения. Свойства и состав нефти, газа и воды. Анализ динамики добычи, структура фонда скважин и показателей их эксплуатации. Расчет экономической эффективности технологического варианта разработки.
  
  дипломная работа [2,7 M], добавлен 21.05.2015
  

• Эксплуатация нефтяных и газовых скважин

  Краткая история развития нефтегазового дела. Понятие и назначение скважин. Геолого-промысловая характеристика продуктивных пластов. Основы разработки нефтяных и газовых месторождений и их эксплуатация. Рассмотрение методов повышения нефтеотдачи.
  
  отчет по практике [1,6 M], добавлен 23.09.2014
  

• Изучение гидравлических поршневых насосных установок для эксплуатации скважин. Расчет фонтанной эксплуатации скважин

  Рассмотрение схемы и принципов действия гидравлической поршневой насосной установки. Анализ спуска и подъема погружного агрегата. Расчет оборудования при фонтанной эксплуатации скважин. Определение глубины спуска, давления в скважине, диаметра штуцера.
  
  курсовая работа [631,3 K], добавлен 22.04.2015
  

• Назначение и методы исследования скважин

  Методы исследования скважин н технические средства для их осуществления. Электрокаротаж и его разновидности. Результаты реальных исследований скважин при разной обводненности продукции и содержании газа. Подъем жидкости из скважин нефтяных месторождений.
  
  презентация [1,0 M], добавлен 29.08.2015
  

• Подземный ремонт скважин

  Текущий восстановительный и капитальный подземный ремонт скважин: транспортные, подготовительные, спускоподъемные, очистные и заключительные операции. Обоснование проведения спускоподъемных операций в нефтяных и газовых скважинах в процессе ремонта.
  
  курсовая работа [2,3 M], добавлен 12.01.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам