Подготовка к эксплуатации морских месторождений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Подготовка к эксплуатации морских месторождений

2. Способы эксплуатации

2.1 Фонтанная эксплуатация

2.2 Бесштанговая добыча

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Эксплуатация скважин на морских, заболоченных и затопленных территориях имеет общие трудности, обусловленные наличием водной поверхности. Однако наиболее серьезные проблемы связаны с эксплуатацией морских скважин. Технические решения и конструкции, созданные для морских условий, естественно, в определенной степени пригодны и в других условиях, когда поверхность земли скрыта под водой.

Интенсивный рост потребления топливного сырья, истощение ресурсов нефти и газа во многих странах мира, снижение прироста запасов нефти и газа на суше явились причиной большого интереса человечества к проблеме освоения континентального шельфа морей и океанов.

1. Подготовка морских скважин к эксплуатации

Морские скважины в целом подготавливаются к эксплуатации в принципе так же, как и «сухопутные». Так же осуществляются различные способы перфорации скважин -- создания отверстий в эксплуатационной колонне в зоне продуктивного пласта, и комплекс мероприятий по исследованию скважин методом установившихся отборов при неустановившемся режиме.

Глубинные приборы для исследования скважин тоже не имеют особых различий.

Серьезным отличием является лишь то, что морская платформа в процессе ее создания, как правило, полностью обеспечивается всеми необходимыми техническими средствами, которые могут потребоваться на разных стадиях добычи, т.е. средства, необходимые для перевода скважин с фонтанного на механизированный способ эксплуатации, становятся штатной единицей платформы. Все технические средства устанавливаются на платформе преимущественно в процессе ее строительства на заводе или непосредственно в море, согласно принятой технологической схеме сбора, обработки и транспорта на платформах на разных стадиях разработки месторождения и способу эксплуатации. Для каждой из них рационально заранее предусмотреть определенное место, поскольку по завершении строительства сделать это сложно и опасно в силу ярусности и плотности застройки.

морской скважина фонтанный бесштанговый

2. Способы эксплуатации

Особенно большое внимание в морской нефтегазопромысловой практике уделяется геофизическим методам исследования скважины (разные виды каротажных работ электрический, газовый, гамма-каротаж и нейтронный гамма-каротаж), которые наиболее достоверно раскрывают геолого-технические особенности данной скважины и месторождения в целом. Эти же методы широко практикуются при контроле текущего технического состояния эксплуатируемых скважин (определение целостности скважин, продвижение конуса пластовых вод к скважине и т.д.).

При эксплуатации морских месторождений предпочтительно использовать установки электроцентробежных насосов (УЭЦН) и гидропоршневые насосы (ГПН).Тем не менее широко распространенные на суше так называемые станки-качалки, a точнее установки скважинных штанговых насосов (СШН), тоже используют в морской добыче нефти

В процессе добычи вязких жидкостей преимущества отдаются насосам с гидроприводом, поскольку при этом удается вязкую нефть смешивать с легкой жидкостью. При добыче жидкости с песком лучше других работает газлифтное оборудование. В случаях интенсивного солеотделения или коррозии предпочтение должно отдаваться тем способам, при которых возможно нагнетание ингибитора в скважине. Наличие поверхностного оборудования тоже накладывает определенные ограничения. Так, при эксплуатации морских скважин УЭЦН и газлифтом необходимо предусмотреть специальные площадки для генераторов тока и компрессоров.

2.1 Фонтанная эксплуатация

В начальный период эксплуатация нефтяных месторождений осуществляется фонтанным способом. Суть ее заключается в том, что под воздействием пластового давления нефть выталкивается по НКТ на дневную поверхность (величина пластового давления в начальный период эксплуатации превышает вес столба жидкости в скважине, несмотря на путевые гидравлические потери). Фонтанирует скважина обычно недолго; Однако закачка морской воды и газа, осуществляемая на морских месторождениях с первых же дней разработки, позволяет значительно продлить этот период. Искусственное поддержание пластовой энергии происходит, как правило, путем законтурного заводнения, т.е. закачкой воды в законтурные зоны продуктивного пласта. Крупные залежи иногда дополняются и внутриконтурным заводнением по различным схемам: разрезанием месторождения на отдельные площади, кольцевым или очаговым (центральным) заводнением.

Кроме того, продлению фонтанного периода эксплуатации способствует и нагнетание отсепарированного газа добываемого вместе с нефтью, который возвращают обратно в повышенную часть продуктивного пласта или газовую «шапку», если она имеется в наличии. Надо отметить, что всем этим мерам предшествует проектирование необходимых технических объектов в составе верхних строений платформы таких как насосная и компрессорная станция, а также водоподготовка, сепарация осушка газа и т. д., которые вступают в эксплуатацию по мере необходимости разработки месторождения

В период фонтанирования месторождения регулярно и внимательно осуществляют замер продукции каждой скважины, на основе чего изыскивают пути продления этого способа.

Оптимальная эксплуатация фонтанных скважин сводится к обеспечению возможно более длительного их действия путем рационального расходования пластовой энергии, регулирования соотношения нефти и воды при обводнении и разумного ограничения дебита, которым управляют изменением устьевого давления путем установки штуцеров различного диаметра и подбором соответствующих насосно-компрессорных труб.

При этом необходимо вести предупреждение парафинообразования в НКТ.

Вообще, учитывая высокую стоимость всех морских сооружений и довольно oграниченный срок их службы (исчисляемый, как правило, 15--30 годами), разработка месторождений должна осуществляться самым интенсивным образом, чтобы yспеть извлечь максимально возможный объем продукции.

Основные преимущества способа:

· предотвращается потеря природной энергии залежей нефти в процессе фонтанной эксплуатации скважин;

· добыча нефти в процессе фонтанирования скважин обеспечивается за счет ранее использованной энергии растворенного газа;

· энергия гидростатического давления пласта расходуется незначительно в связи с чем и предотвращается интенсивное падение пластового давления;

· диаметр глубинного регулятора давления определяется так, чтобы созданная депрессия на пласт не превышала допустимую депрессию;

диаметр устьевого штуцера выбирается так, чтобы продукция скважины транспортировалась до промыслового сборного пункта.

2.2 Эксплуатация скважин бесштанговыми насосами

Выбор глубиннонасосного способа эксплуатации скважин зависит от многих факторов, таких как кривизна скважины, вязкость добываемой жидкости, содержания газа, песка, солей и коррозионно-активных элементов, глубина залегания эксплуатируемого пласта, предполагаемый дебит и его изменение на перспективу, капитальные и эксплуатационные затраты и т.д.

Для отбора из скважин больших объёмов жидкости применяется лопастный насос с рабочими колесами центробежного типа, обеспечивающий высокий напор при заданных подачах жидкости и габаритах насоса. Наряду с этим, в нефтяных скважинах некоторых районов с вязкой нефтью необходима большая мощность привода относительно подачи. В общем случае эти установки носят название погружные электронасосы. В первом случае -- это установки центробежных электронасосов (УЗЦН), во втором -- установки погружных винтовых электронасосов (УЗВНТ). Система регулирования откачки позволяет использовать УЭЦН в скважинах с низким динамическим уровнем.

В зависимости от диаметра эксплуатационных колонн установками ЭЦН, можно поднимать следующие объемы жидкости: при диаметр 102 мм -- 200, 150 и 80 м³/сут с глубин соответственно 1000, 1500 и 2300 м; при диаметре 121 мм -- 400, 240 и 120 м³/сут с глубин 1650, 2700 и 4500 м.

Необходимость подъема на поверхность больших объемов жидкости влечет за собой рост масштабов использования УЭЦН и ГПН. Однако в основном подъем жидкости осуществляется установками СШН. Более высокую работоспособность насосов для перекачки нефти в условиях повышенного содержания в ней воды и пеcка смогут обеспечить насосы, детали которых вместо углеродистых сталей выполнены из нержавеющих.

Преимуществом использования гидропоршневых установок является возможное проведения спускоподъемных работ без использования подъемника.

Газлифтный метод можно также применять в наклонных скважинах небольшого диаметра для добычи вязких жидкостей. Однако при этом требуется больше энергии чем при использовании насосов.

Вместе с тем метод добычи электронасосами имеет ряд еще более существенных недостатков, поэтому в большинстве случаев рекомендуется применение газлифта.

Скважинные центробежные и винтовые насосы приводятся в действие погружными электродвигателями. Электроэнергия подводится к двигателю по специальному кабелю. Установки ЭЦН и ЭВН довольно просты в обслуживании, так как на поверхности имеются станция управления и трансформатор, не требующие постоянного ухода.

При больших подачах УЭЦН имеют достаточный КПД, позволяющий конкурировать этим установкам со штанговыми установками и газлифтом.

При этом способе эксплуатации борьба с отложениями парафина проводится достаточно эффективно с помощью автоматизированных проволочных скребков, а также путем нанесения покрытия на внутреннюю поверхность НКТ.

Межремонтный период работы УЭЦН в скважинах достаточно высок и достигает 600 суток.

Скважинный насос имеет 80--400 ступеней. Жидкость поступает через сетку в нижней части насоса. Погружной электродвигатель маслозаполненный, герметизированный. Во избежание попадания в него пластовой жидкости устанавливается узел гидрозащиты. Электроэнергия с поверхности подается по круглому кабелю, а около насоса -- по плоскому. При частоте тока 50 Гц частота вращения вала двигателя синхронная и составляет 3000 мин(-1).

Трансформатор (автотрансформатор) используют для повышения напряжения тока от 380 (напряжение промысловой сети) до 400-- 2000 В.

Станция управления имеет приборы, показывающие силу тока и напряжение, что позволяет отключать установку вручную или автоматически.

Колонна НКТ оборудуется обратным и сливным клапанами. Обратный клапан удерживает жидкость в НКТ при остановках насоса, что облегчает запуск установки, а сливной освобождает НКТ от жидкости перед подъемом агрегата при установленном обратном клапане.

Для повышения эффективности работы для извлечения вязких жидкостей используется скважинные винтовые насосы с погружным электродвигателем. Установка скважинного винтового насоса, подобно установке ЭЦН, имеет погружной электродвигатель с компенсатором и гидрозащитой, винтовой насос, кабель, обратный и сливной клапаны (встроенные в НКТ), оборудование устья, трансформатор и станцию управления. За исключением насоса, другие части установки идентичны.

Вывод

Несмотря на то,что фонтанная эксплуатация и погружные электроцентробежные насосы применяются уже на протяжении нескольких десятилетий, разрабатываются новые способы, которые также находят применение.

Список использованной литературы

1. БАШНЕФТЬ «Основы нефтегазового дела»

2. Нефть, Газ и Фондовый Рынок

3. Рой Флешмен «Механизированная добыча»

4. Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Размещено на Allbest.ru