Технология очистки пробок эксплуатационной колонны
Технология очистки пробок эксплуатационной колонны. Чистка скважин аэрированной жидкостью. Выбор подъемника типа Азинмаш-43П для спускоподъемных операций. Расчет талевого блока. Расчет использования скоростей лебедки. Удаление песчаной пробки промывкой.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2009 |
| Размер файла | 419,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Т1 = t1 ? n сек.,
Т1 = 1536 ?3= 4608 сек=1 час,16 минут, 48секунд.
При работе насоса на II скорости:
Т2 = t2 ? n сек.,
Т2= 1085?3= 3255 сек = 54минуты,15 секунд.
Полученные результате расчетов показывают , что для промывки песчаной пробки необходимо работать на второй скорости и применять обратную промывку, при которой мощность промывочного агрегата используется лучше в Кп2 = 72% = 1,11 раза.
Ко2 64,6%
Что касается времени промывки до чистой воды, то она снижается в
Тм2 = 2 ч.24мин. = 2,66 раза.
То2 54 мин.15сек.
1.3. Чистка скважин аэрированной жидкостью
Описанные выше способы промывки скважин и оборудование, используемое при этом, не зависят от того, какая жидкость используется в качестве промывочной: нефть, вода, глинистый раствор.
Использование водовоздушной смеси при чистке пробок требует специального дополнительного оборудования - смесителя, компрессора и.т.п. (рисунок 3, пунктир).
От насосного агрегата промывочная жидкость направляется через обратный клапан к смесителю. От источника сжатого воздуха через регулятор расхода к смесителю подается воздух. Выйдя из смесителя, водовоздушная смесь поступает через промывочный шланг и вертлюг в колонну промывочных труб. Устье скважины оборудуют головкой для обратной промывки, а муфту нижней трубы промывочной колонны- обратным клапаном.
Технология промывки аэрированной жидкости отличается от описанных ранее.
Перед началом промывки жидкость, находящуюся в трубах, вытесняют в трап, после чего налаживают циркуляцию жидкости и уточняют соотношение сжатого воздуха и воды для промывки пробки.
После выноса пробки и спуска колоны промывочных труб на длину или колена труб насосный агрегат останавливают, а давление в полости труб снижают через контрольный вентиль. В кольцевом пространстве давление сохраняют, поскольку течению жидкости вверх по колонне промывочных труб препятствует обратный клапан.
Далее колонну труб наращивают, включают насос и восстанавливают циркуляцию водовоздушной смеси. Цикл этих операций повторяют до тех пор, пока вся пробка не будет размыта.
2. Выбор подъемника
Для спускоподъемных операций выбираем подъемник типа Азинмаш-43П, при работе с которым допустимая глубина насосно-компрессорных труб условного диаметра 73 мм при оснастке 2 ? 3 равна 3000 м (таблица 4).
Таблица 4. Допустимые глубины спуска НКТ при работе с подъемником
|
Условный диаметр НКТ, мм |
Глубина спуска труб при оснастке талей, м |
|||
|
2 ? 3 |
3 ?4 |
4 ?5 |
||
|
48 |
6400 |
- |
- |
|
|
60 |
4000 |
6000 |
- |
|
|
73 |
3000 |
4400 |
5700 |
|
|
89 |
2000 |
3000 |
4000 |
|
|
114 |
1500 |
2200 |
2800 |
2.1. Выбор подъемных приспособлений
Для выбора оборудования, применяемого при спускоподъемных операциях, определяем вес колонны (силу тяжести) промываемых труб:
Gт = q ? Н кг,
где, Gт - вес колонны промываемых труб, кг.,
q - вес 1 м трубы с учетом веса муфты, кг.,
q = 9,4 кг
Н- длина колонны промывочных труб, м.,
Gт = 9,4 ? 2200 = 20680 кг.
Учитывая вес колонны промывочных труб, выбираем следующие оборудование:
- кронблок типа КБ114-25,
- талевый блок типа ТБН3- 25,
- крюк типа КН-25,
- вертлюг типа 4ВП-50.
2.2. Расчет талевого блока
Талевой канат выбираем по величине усилия, которое равно:
Рр= Рх ? К кг,
где, Рх - напряжение оседового конца каната, определяемое по формуле:
Рх = Рк ? ?п ? (? -1)
?п-1
где, Рк - нагрузка на крюке, кг.,
п - число канатных струн подвижного ролика (п = 4)
? -коэффециент равный ? = 1,
h
где Н - к.п.д. каждого канатного ролика, Н= 0,98
? = 1 = 1,02
0,98
Максимальная нагрузка на крюке Рк определяется как:
Рк = Gт + Gм кг,
Gт - вес колонны труб, кг
Gм - вес неподвижного закрепленного (мертвого) груза, кг.
Gм = Gтб + Gкр + Gв
где, Gтб - вес талевого блока, кг Gтб = 164 кг,
Gкр - вес крюка, кг; Gкр = 65кг,
Gв - вес вертлюга,кг; Gв = 39 кг.
Gм = 164+65+39= 268 кг
Тогда максимальная нагрузка на кране:
Рк = 20948 ? 1,024 ? (1,02-1) = 2880 кг
1,024-1
Определим разрывное усилие, с учетом запаса прочности:
Рр = Рх ? к3 кг,
где, к3 - коэффициент запаса прочности, принимаем к3 = 3
Рр = 2880 ?3 = 8640 кг
Подъемный агрегат типа Азинмаш-43П оснащается талевым канатом диаметром 15,5 мм.
Выбираем канат диаметром dм = 15,5 мм, разрывное усилие которого при рассеченном пределе прочности проволок при растяжении достигает 140кг/мм2, равное 10700 кг.
Проведем проверку выбранного каната на суммарное напряжение по формуле Рело-Баха. Напряжение от растяжения:
Gр = Рх = 4 Рх кг/мм2,
?к i П dп2
где, ?к - площадь поперечного сечения каната, мм2. i - число проволок в канате, i = 114. dп - диаметр проволок в канате, мм, dп = 1,0 мм
Gр = 4 ? 2880 = 32,2 кг/мм2,
144?3,14 ? 12
Напряжение от изгиба:
Gм = 3 ? Е ? dп кг/ мм2,
Дш
Где Е- модуль упругости материала проволоки, кг/см2,
Е = 2,1 ? 106 кг/ см2,
dп - диаметр проволоки, мм
Дш - диаметр канатного шкива по дну канавки или диаметр барабана лебедки, мм. Дш = 480 мм (берется меньшая величина):
Gм = 3 ? 2,1 ?109 ? 1 = 1640 кг/ см2 = 16,4 кг/ мм2
8 480
Находим суммарное напряжение:
Gсум = Gр + Gн кг/ мм2
Gсум = 32,2 +16,4 = 48,6 кг/ мм2
Запас прочности:
К= Gраз
Gодн
где, Gраз - временное сопротивление разрыва, равное расчетному периоду прочности проволоки при растяжении.
К = 140 = 2,88
48,6
Допустимый запас прочности: к = 2,5. Определяем максимальную длину каната, необходимую для проведения подъема труб:
Lк = 1,1? [(l+1)+ 2Нв + m (Нв- l-4 ) ] м,
где, Lк - общая длина каната с запасом в 10%, м
Нв - высота вышки (мачты), м; Нв =18 м,
m - число струн оснастки талей, m = 4
l- длина одного звена труб, поднимаемых из скважины за один прием.
L - длина каната, навиваемого на барабан, м
L = m ? (l+1) а1 ? х0 (а2 + х0),
где, а1 - коэффициент, а1 = ? - dк
36,8
а2- коэффициент, а2 = До + dк
0,865? dк
где, ? - ширина барабана между ребордами, см
dк - диаметр каната, см; dк = 1,55 см
До - диаметр барабана без каната, см; До = 48 см
х0 - число слоев навивки, остающихся на барабане в момент начала операции подъема, принимаем х0 = 2.
Подставим данные в формулы:
а1 = 87-1,55 = 2,32
36,8
а2 = 48+1,55 -1= 36
0,865? 1,55
Тоже в формулу: L = 4 (К+1)+ 2,32 ?2 ? (36+2)= 228,5 м
Тоже в формулу: Lк = 1,1 ? [(228,5+1)+2 ? 18 +4? (18-12-4)] = 301 м
2.3. Расчет использования скоростей лебедки
После окончания промывки необходимо поднять трубы вместе с пакером и якорем и опустить в скважину соответствующее эксплуатационное оборудование. Усилие, развиваемое подъемником на канате на первой скорости подъема:
Рк1= 75 ? Ng ? Н
Vк1
где, Ng - мощьность двигателя,
Н - к.п.д. подъемника, Н =0,65
Vк1 - скорость подъема, м/с
Найдем скорость подъема:
Vк1 = П ? Дб ? n1 м/с,
60
где, Дб - диаметр бочки барабана, м
n1 - скорость вращения барабана, об/мин.
Vк1 =3,14 ?0,18 ?35 = 0,88 м/с
60
Подставляем данные формулу:
Рк1= 75 ?120 ?0,65 = 6650 кг.
0,88
Расчет оснастки: Найдем число рабочих струн талевой оснастки:
iт = Gк
Рк1 ? Н т
где, Gк - вес груза на крюке, кг, Gк = 20948 кг
Н т - к.п.д. талей, Н т = 0,9
iт = 20948 = 3,5 стр.
6650 ? 0,9
Принимаем iт = 4 рабочих струны при оснастке 2 ?3.
Число колен на каждой скорости при длине колена lk = 12 м.
Zi = iт Н т ? n1 ? Рк1 - Gм
g?lk ni q ?lk
где, Zi - число поднятых колен на i-ной скорости,
n1 - скорость вращения барабана лебедки на I скорости, об/мин.,
ni - число оборотов барабана лебедки на i-ной скорости, об/мин.,
lk - длин колена, м. На IV скорости:
ZIV = iт Н т ? n1 ? Рк1 - Gм = 4 ? 0,90 ?35 ? 6650 = 268 = 44 колена
g?lk nIV q ?lk 9,4 ? 12 ?159 9,4 ? 12
На III скорости:
ZIII = iт Н т ? n1 ? Рк1 - Gм = 4 ? 0,90 ? 35 ? 6650 - 268 = 75 колен
g?lk nIII q ?lk 9,4 ?12 96 9,4 ? 12
На II скорости:
ZII = iт Н т ? n1 ? Рк1 - Gм = 4 ? 0,90 ? 35 ? 6650 - 268 = 125 колен
g?lk nII q ?lk 9,4 ?12 58,3 9,4 ?12
Число колен в колоне труб:
Z = Н
lk
где, Н - длина трубы (глубина скважины), м
lk - длина колоны, м
Z = 2200 = 184 колена
12
Таким образом, число колен, поднимаемых на каждой скорости:
на IV скорости: ZIV = 44
на III скорости: ZIII = 75-44 = 31
на II скорости: ZII = 125-75 = 50
на I скорости: ZI = 184-125 = 59
Итого: 184 колена.
Заключение
При эксплуатации нефтяных скважин происходят осложнения, связанные с разрушением неустойчивых пород призабойной зоны и образования песчано-глинистых пробок прифильтровой части присадных труб и в подъемных трубах. В зависимости от природы и интенсивности выноса пород, толщина песчано-глинистных пробок иногда достигает 200-400 метров, в связи с чем, нередко продуктивность скважины снижается вплоть до полного прекращения подачи жидкости.
Учитывая это, в дипломной работе рассмотрены методы разрушения и удаления скопившегося в скважине песка с применением желонок и путем проведения промывки скважин жидкостью (нефтью и водой).
На конкретном примере с исходными параметрами нефтяной скважины произведен расчет прямой и обратной промывок, осуществлен выбор подъемных механизмов и приспособлений, дан расчет талевого блока и использования скоростей лебедки.
Анализ и расчет двух вариантов промывок (прямой и обратной) показал, что наиболее экономичен способ прямой промывки, при котором промывочная жидкость (вода) подается по насосно-компрессорным трубам, а песок, глина и другая порода, закупорившая скважину, возвращается на дневную поверхность через пространство, образованное между обсадкой колонкой и встроенной в нее насосно-компрессорной трубой.
Список литературы
1. Абдулин Ф.С. Добыча нефти и газа: - М.: Недра, 1983. - С.140
2. Актабиев Э.В., Атаев О.А. Сооружения компрессорных и нефтеперекачивающих станций магистральных трубопроводов: - М.: Недра, 1989. - С.290
3. Алиев Б.М. Машины и механизмы для добычи нефти: - М.: Недра, 1989. - С.232
4. Алиева Л. Г., Алдашкин Ф. И. Бухгалтерский учет в нефтяной и газовой промышленности: - М.: Тема, 2003. - С.134
5. Березин В.Л., Бобрицкий Н.В. и др. Сооружение и ремонт газонефтепроводов: - М.: Недра, 1992. - С.321
6. Бородавкин П.П., Зинкевич А.М. Капитальный ремонт магистральных трубопроводов: - М.: Недра, 1998. - С.149
7. Бухаленко Е.И. и др. Монтаж и обслуживание нефтепромыслового оборудования: - М.: Недра, 1994. - С.195
8. Бухаленко Е.И. Нефтепромышленное оборудование: - М.: Недра, 1990. - С.200
9. Бухаленко Е.И. Справочник по нефтепромысловому оборудованию: - М.: Недра, 1990. - С.120
10. Вирнавский А.С. Вопросы эксплуатации нефтяных скважин: - М.: Недра, 1997. - С.248
11. Марицкий Е.Е., Миталев И.А. Нефтяное оборудование. Т. 2: - М.: Гипронефтемаш, 1990. - С.103
12. Марков А.А. Справочник по добыче нефти и газа. М.: «Недра», 1989
13. Марков А.А. Справочник по добыче нефти и газа: - М.: Недра, 1989. - С.119
14. Махмудов С.А. Монтаж, эксплуатация и ремонт скважных насосных установок: - М.: Недра, 1987. - С.126
15. Михайлов К.Ф. Справочник механика нефтепромыслов: - М.: Гостехиздание, 1995. - С.178
16. Мищенко Р.И. Нефтепромысловые машины и механизмы: - М.: Гостехиздание, 1984. - С.254
17. Молчанов А.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы: - М.: Недра, 1985. - С.184
18. Муравьёв В.М. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин: - М.: Недра, 1989. - С. 260
19. Овчинников В.А. Нефтяное оборудование, т.II: - М.: ВННи нефтемашин, 1993. - С.213
20. Раабен А.А. Ремонт и монтаж нефтепромыслового оборудования: - М.: Недра, 1987. - С.180
21. Руденко М.Ф. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. М.: Труды МИНХ и ГТ, 1995
22. Руденко М.Ф. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений: - М.: Труды МИНХ и ГТ, 1995. - С.136
Подобные документы
Процесс разделения суспензий по фракционному составу путем просеивания через вибрирующие сетки. Расчет эксплуатационной и промежуточной колонны. Построение эпюры избыточных внутренних давлений при испытании на герметичность в один прием без пакера.
курсовая работа [984,4 K], добавлен 21.01.2013Расчет тарельчатой абсорбционной колонны. Выбор типа контактного устройства. Расчет кожухотрубчатого теплообменника. Расчет проходного диаметра штуцеров колонны и выбор фланцев. Выбор насосов и вентиляторов. Расчет трубных решеток и фланцев кожуха.
курсовая работа [130,9 K], добавлен 05.05.2010Определение особенностей обсадных колонн, предназначенных для изоляции стенок скважин. Анализ условий нагружения обсадной колонны, которые зависят от глубины ее спуска, сложности строения геологического разреза, назначения скважины и назначения колонны.
курсовая работа [925,2 K], добавлен 05.02.2022Определение значения числа Рейнольдса у стенки скважины перфорированной эксплуатационной колонны. Расчет количества жидкости в нагнетательной скважине для поддержания давления. Определение пьезометрического уровня на забое скважины для сохранения дебита.
контрольная работа [534,6 K], добавлен 12.06.2013Кинематическая схема скипового подъемника. Расчет редуктора и исполнительного тормоза для лебедки. Выбор метода крепления каната к барабану. Разработка гидравлического привода затвора бункера. Расчет припусков и допусков. Выбор режущих инструментов.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 22.03.2018Общие сведения о месторождении: стратиграфия, тектоника, нефтегазоводооносность. Физико-химические свойства нефти, газа, воды и коллекторов продуктивных горизонтов. Причины возникновения песчаных пробок. Применение беструбного гидробура 2-ГБ-90.
курсовая работа [863,0 K], добавлен 14.12.2014Технологический расчет основной нефтеперегонной колонны. Определение геометрических размеров колонны. Расчет теплового баланса. Температурный режим колонны, вывода боковых погонов. Принципиальная схема блока атмосферной перегонки мортымьинской нефти.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 23.08.2015Определение скорости пара и диаметра колонны, числа тарелок и высоты колонны. Гидравлический расчет тарелок. Тепловой расчет колонны. Выбор конструкции теплообменника. Определение коэффициента теплоотдачи для воды. Расчет холодильника для дистиллята.
курсовая работа [253,0 K], добавлен 07.01.2016Расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинарной смеси ацетон-вода. Материальный баланс колонны. Скорость пара и диаметр колонны. Гидравлический расчет тарелок, определение их числа и высоты колонны. Тепловой расчет установки.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 02.05.2011История освоения Пылинского месторождения, гидрогеологическая характеристика реставрируемой скважины №37, нефтеносность. Проектирование и расчет конструкции бокового ствола и забоя; технология строительства, подготовка к спуску эксплуатационной колонны.
курсовая работа [295,0 K], добавлен 24.01.2012
