Поддержание пластового давления на примере Западно-Лениногорской площади Ромашкинского месторождения
Характеристика геологического строения эксплуатационного объекта. Анализ и контроль текущего состояния разработки. Анализ состояния системы поддержания пластового давления. Расчет потерь давления в трубопроводе и скважине. Охрана труда и природы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.06.2010 |
| Размер файла | 660,3 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.
Анализ условий эффективного применения магнитной обработки закачиваемой воды, лабораторные исследования и расчеты позволили обосновать механизм процесса. Согласно предложенной теории магнитная обработка разрушает агрегаты примесей железосодержащих соединений и приводит к появлению активных коллоидных и субколлоидных частиц, способных повысить проницаемость закольматированной глинистыми частицами призабойной зоны. Лабораторные исследования технологии показали возможность значительного увеличения приемистости слабопроницаемых коллекторов даже при использовании воды, отбираемой из открытых водоемов.
С учетом опыта ранее применявшихся устройств для магнитной обработки жидкости на основе разработанной теории были разработаны и изготовлены на базе постоянных спецмагнитов устройства новой конструкции, устанавливаемые внутри трубопроводов.
При выборе конструкции магнитных устройств для установки на конкретных скважинах учитывалось, что давление в системе ППД высокое (до 30-40 МПа), а расход воды не превышает 300-400 м3/сут. Система магнитов, создающих магнитное поле для обработки водного раствора, была помещена в водонепроницаемый защитный кожух, выполненный из коррозионностойкой стали. Магнитное устройство было выполнено в форме цилиндра с элементами крепления внутри трубопровода. Устройство предназначалось для установки в трубопроводе вблизи устья нагнетательной скважины. Для установки был выбран наиболее простой в технологическом отношении вариант: устройство размещается в фланце соосно с внешним отрезком трубопровода и фиксируется распорными винтами, упирающимися в стенки трубы. Далее участок нагнетательной линии оборудовался фланцевыми соединениями, куда помещалось заранее подготовленное магнитное устройство и закреплялось на фланцах.
Далее в таблице приведены геолого-технические данные о работе скважин 9198 и 24205 до установки магнитных устройств, во время их работы и после их демонтажа, на рисунке представлена гистограмма удельной приемистости, используемой в качестве характеристики работы скважин. Средняя удельная приемистость скв. 9198 увеличилась от 5,6 до 704 м3/МПа после установки устройства, т.е. в 1,3 раза. У скв. 24205 - от 5,6 до 11,3 м3/МПа, т.е в 2 раза. По этим данным можно сделать предварительный вывод о том, что наибольший эффект достигается при использовании магнитных устройств для обработки пресной воды (скв. 24205), где эффект выше, чем для сточной и достаточно высоким содержанием солей, хотя для уточнения особенностей влияния минерализации закачиваемой воды на эффективность работы магнитного устройства требуются дополнительные исследования. После снятия с этих скважин магнитных устройств в связи с предстоящими ремонтными работами приемистость стала снижаться, но длительное время превышала начальную.
По данным ЦППД НГДУ «Лениногорскнефть», на 09.01.97г. скв. 3332 и 9132, на которые были переустановлены магнитные устройства, имели более высокую, чем прежде, приемистость. Трубопроводы скважин, оборудованные магнитными устройствами, не замерзали в зимнее время, хотя на соседних нагнетательных скважинах приходилось прогревать трубопроводы из-за замерзания.
Эксплуатация магнитных устройств на новых трубопроводах подтвердила предварительные выводы об увеличении приемистости и показала преимущества их использования в зимний период, опасный промерзаниями трубопроводов системы ППД. Наблюдения за скважинами показывают, что повышенная приемистость сохраняется в течении нескольких месяцев после снятия магнитных устройств для обработки воды.
На основе результатов применения разработанных устройств в НГДУ «Лениногорскнефть» принято решение о расширении масштабов их внедрение на всех КНС ОАО «Татнефть».
Выводы:
1. Применение магнитных устройств рассмотренного типа для улучшения работы системы ППД эффективно для увеличения темпов нагнетания и борьбы с замерзанием трубопроводов.
2. Использование магнитных устройств не требует затрат энергии и изменения парка оборудования системы ППД.
3. Устройство эффективно более года, эффект последствия сохраняется также более года.
4. Целесообразно расширение объемов применения магнитных устройств данного типа на нагнетательных скважинах месторождений Татарстана.
4. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Расчет приемистости нагнетательных скважин на участке высокого давления Западно-Лениногрской площади
Методика расчета
Добытая нефть в пластовых условиях занимает объем
(м3) (1)
Объем свободного газа в залежи, приведенная к атмосферным условиям,
, (м3) (2)
Объем свободного газа в пластовых условиях
, (м3) (3)
Общая суточная добыча в пластовых условиях составит
, (м3) (4)
Для поддержания давления требуется ежесуточно закачивать в залежь не менее указанного объема. При коэффициенте избытка К=1,2 потребуется следующее количество воды (без учета поступающего в залежь объема контурной воды):
, (м3) (5)
Приемистость нагнетательных скважин составит
, (м3) (6)
Исходные данные
|
Объемный коэффициент нефти Коэффициент растворимости газа в нефти, м3/м3·МПа Плотность нефти, кг/м3 Коэффициент сжимаемости газа Пластовое давление, МПа Пластовая температура, К Атмосферное давление, МПа Проницаемость пласта для воды, м2 Эффективная мощность пласта, м Перепад давления на забое ?Р= Рзаб-Рпл , МПа Коэффициент гидродинамического совершенства забоя скважины Половина расстояния между нагнетательными скважинами, м Радиус забоя скважины, м Вязкость воды, мПа·с |
1,18 7,7 866 0,88 7,36 316 0,1 0,5·10-12 13 5 0,8 400 0,075 1 |
Расчет.
4.2 Расчет потерь давления при заводнении пластов в наземных трубопроводах и в скважине
Методика расчета
Гидравлические потери напора на трение при давлении воды в трубопроводах определяется по формуле:
(1)
где - коэффициент гидравлических сопротивлений;
- плотность воды, кг/м3;
L - длина трубопровода, м;
d - диаметр трубопровода, м;
- скорость движения воды в трубопроводе.
(2)
где Q - количество нагнетаемой воды, м3/сут
Для определения коэффициента гидравлических сопротивлений найдем значение Re
(3)
Если режим движения ламинарный, то коэффициент гидравлических сопротивлений находим по формуле (4), если турбулентный то по формуле (5):
(4)
(5)
Потери напора на трение определяем по формуле (1) в Па.
Скорость движения воды в колонне диаметром d=76 мм по формуле (2) в м/с.
Потери напора на трение при движении воды в колонне труб диаметром 76 мм определим по формуле (1) в Па.
Исходные данные
|
Длина наземного трубопровода L, м Диаметр трубопровода D, м Глубина скважины H, м Внутренний диаметр подъемных труб d, м Количество нагнетаемой воды Q, м Кинематическая вязкость воды , м2/с Плотность воды , кг/м3 |
3000 0,15 1600 0,076 1900 10-5 1000 |
Решение.
Скорость движения воды в наземном трубопроводе по формуле (1) равна в м/с:
Для определения коэффициента гидравлических сопротивлений найдем значение Re.
Следовательно, режим движения ламинарный, поэтому
Потери напора на трение по формуле (1) в Па.
Скорость движения воды в колонне диаметром d=76 мм по формуле (2) в м/с.
Число Рейнольдса:
Следовательно, режим движения турбулентный, поэтому
Потери напора на трение при движении воды в колонне труб диаметром 76 мм определим по формуле (1) в Па.
Суммарные потери напора равны
5. ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА
5.1 Техника безопасности и охрана труда при ППД
При проведении работ по повышению нефтеотдачи должны строго соблюдаться общие требования техники безопасности, вытекающие из действующих правил и инструкций нефтегазодобывающей промышленности. Так, все рабочие, вновь поступающие на предприятие или переводимые с одного участка работы на другой, должны пройти производственный инструктаж по технике безопасности. Содержание инструктажа должно охватывать все виды работ, выполняемых конкретным работником в пределах профессии, на которую он принят на работу.
Находясь на рабочих местах, рабочие должны пользоваться установленной для них спецодеждой, обувью и индивидуальными защитными приспособлениями. Рабочие места и участки работы должны оборудоваться указателями, предупреждающими рабочих об опасностях, а подвижные части механизмов должны ограждаться специальными заградительными щитами. Инструмент, которым пользуются рабочие при проведении работ, должен находиться в исправном состоянии.
Большинство методов повышения нефтеотдачи проводят при высоких давлениях, а поэтому перед применением методов необходима предварительная опрессовка всего оборудования и трубопроводов при надлежащем достаточном оснащении всей системы обвязки трубопроводов исправными приборами (манометрами).
При осуществлении поддержания пластового давления закачкой воды на всех объектах системы ППД - кустовые насосные станции, трубопроводы, скважины - должно быть организовано наблюдение за состоянием их исправности. Не допускается наличие утечек воды и газа. При обнаружении утечек газа все работы в зоне возможной загазованности должны быть прекращены. Не допускается проведение работ в системе ППД при загрязнении рабочего места или прилегающей территории нефтью, при отсутствии должного освещения. Не допускается проводить ремонтные работы в системе ППД по замене задвижек, контрольно-измерительных приборов и т.п. при наличии давления. При проведении ремонтных работ в насосных или компрессорных станциях пусковые устройства двигателей должны снабжаться плакатами «Не включать - работают люди». Если возникает необходимость проведения работ на скважинах с нефтегазопроявлением, то должны быть соблюдены правила противопожарной безопасности. Работать следует, находясь с наветренной стороны, и использовать инструмент, не создающий искр при соударении с оборудованием.
При проведении физико-химических методов повышения нефтеотдачи в дополнение к общепромысловым требованиям охраны труда добавляются требования по знанию правил в обращении с химическими реагентами и дополнительные меры безопасности при этом. Так, при заводнении пластов с использованием ПАВ рабочие должны быть обучены правилам обращения с растворами. Не допускается попадание раствора ПАВ на тело и в глаза, поэтому при проведении работ рабочие должны пользоваться защитными очками и резиновыми перчатками. Не допускается стирка спецодежды в растворах ПАВ. Не допускается разлив растворов ПАВ на нефтепромыслах и попадание их в озера, реки и т.п. При обнаружении утечек растворов ПАВ в системе ППД закачка раствора незамедлительно должна прекращаться.
Столь же строгие требования предъявляются к работающим при использовании для целей повышения нефтеотдачи кислот или щелочей. Если в результате прорыва трубопровода или неисправностей запорной арматуры произошел разлив химических реагентов на территории промысла, то место, подвергшееся загрязнению, должно быть обозначено щитами с предупредительными надписями и незамедлительно дезактивировано.
По эксплуатации погружных насосных установок при закачке воды в продуктивные горизонты предъявляются следующие требования:
- к эксплуатации погружных насосных установок типа УЭЦНМВ допускаются лица не моложе18 лет, прошедшие медицинский осмотр, соответствующее обучение, производственную стажировку, инструктаж по безопасному ведению работ и проверку знаний по охране труда и технике безопасности;
- рабочие, обслуживающие погружные установки должны знать характеристику применяемого оборудования, систему обвязки погружных насосов, расположение подводящих и напорных трубопроводов;
- при эксплуатации погружных установок встречаются следующие опасные и вредные производственные факторы: высокое давление нагнетания, высокое напряжение питания электродвигателя, высокое содержание в воздухе углеводородов и сероводорода.
Пожары на скважинах могут нанести большой материальный ущерб и вызвать несчастные случаи с людьми. Поэтому у устья запрещено пользоваться огнем, курить, включать электрооборудование, проводить сварочные работы. Загорание следует ликвидировать. Пламя можно погасить сбиванием его сильной струей воды или инертного газа, изоляцией от воздуха и т.д.
Загорание ликвидируют с помощью первичного инвентаря пожаротушения, который должен быть на пожарном посту и в автомашине для исследований скважин.
6. ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
6.1 Мероприятия по охране недр и окружающей среды при ППД
Технологические процессы, существующие в нефтяной и газовой промышленности, сопровождаются выбросами в почву, водоемы и атмосферу значительных количеств производственных отходов, загрязняющих воду и воздух. Сброс загрязненных сточных вод, содержащих ядовитые органические и неорганические вещества, приводит к уничтожению растительных и рыбных богатств, ограничивает возможность использования водоемов для питьевого и промышленного водоснабжения, для сельского хозяйства, что приносит огромный ущерб народному хозяйству.
Большую опасность на суше представляют промысловые сточные воды в связи с их высокой токсичностью и агрессивностью. Во избежание действия их на окружающую среду следует применять полную утилизацию всех сточных вод - повторную закачку (после очистки) в продуктивные пласты.
Внедрение этого мероприятия позволит за счет осуществления замкнутого цикла водопотребления избежать вредного последствия загрязнения водоемов и почвогрунтов при порывах трубопроводов.
Снижению загрязнения на промыслах будут способствовать ликвидация внутрискважинного перетока пластовых вод, осуществление мероприятий по совершенствованию герметизации технологических процессов сбора, подготовки нефти, газа и сточных вод, внедрение методов и средств защиты оборудования от коррозии, блочных установок по дозированию ПАВ и др.
Следует широко использовать рациональные схемы рекультивации земель. Рекомендуемые способы снятия и восстановления плодородного слоя почвы позволят снизить объем земляных работ и, главное, сохранить почвенный покров вокруг скважины.
В НГДУ «Лениногорскнефть» по охране и рациональному использованию водных ресурсов выполняются следующие мероприятия:
- капитальный ремонт водоводов;
- внедрение металлопластмассовых труб;
- использование ингибиторов коррозии для защиты трубопроводов (Нефтехим, Викор, Амфикор, СНПХ);
- метод внедрения алюминиевых и магниевых протекторов для защиты от коррозии трубопроводов и запорной арматуры на блоках гребенок;
- исследование и цементирование за контуром, в том числе подъем цемента за контуром;
- герметизация эксплуатационной колонны;
- доподъем цемента за эксплуатационной колонной;
- ликвидация нефтегазопроявлений;
- восстановление плодородного слоя земли на месте аварий методом внесения фосфогипса.
Курсовым проектом предлагается новое мероприятие, которое значительно способствует охране недр и окружающей среды. Внедрение УЭЦН обеспечивает уменьшение вероятности порывов.
При эксплуатации КНС в трубопроводах создается высокое давление и, следовательно, большая вероятность порывов. С переводом на УЭЦН используются трубопроводы с низкими давлениями, протяженность их сокращается, тем самым количество порывов уменьшается.
Строительство кустовой насосной станции по данному мероприятию исключается, следовательно, отсутствуют всевозможные технологические утечки (из-под сальников, с пола насосной станции и др.).
Список использованной литературы
1. Хисамутдинов Н.И., Ибрагимов Г.З. Разработка нефтяных месторождений.- М.: 1994.
2. Еронин В.А., Литвинов А.А., Кривоносов И.В., Голиков А.Д. Эксплуатация системы заводнения пластов.- М.: Недра. 1973 - 200 с.
3. Тронов В.П., Тронов А.В. «Очистка вод различных типов для использования в системе ППД».- Казань: Фэн. 2001 - 560 с.
4. Куцын П.В. Охрана труда в нефтяной и газовой промышленности: Учебник для техникумов.- М.: Недра. 1987. - 247 с.
5. Правила безопасности в нефтегазодобывающей промышленности. Изд.2.- М.: Недра. 1975. - 253 с.
6. Муравьев В.М. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин.- М.: Недра. 1978 - 448 с.
7. Муравьев В.М. Справочник мастера по добыче нефти. Изд. 3.- М.: Недра. 1975 - 264 с.
8. Юрчук А.М. Расчеты в добыче нефти.- М.: Недра. 1974 - 320 с.
9. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела. Учебник для ВУЗов.- Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис». 2001 - 544 с.
10. Бобрицкий И.В., Юфин В.А. Основы нефтяной и газовой промышленности.- М.: Недра. 1965 - 215 с.
11. Справочник по нефтепромысловому оборудованию. Под ред. Е.И. Бухаленко.- М.: Недра, 1983 - 399 с.
Подобные документы
Характеристика геологического строения объекта эксплуатации. Анализ текущего состояния разработки. Обзор существующей схемы и подготовки скважинной продукции в НГДУ "Лениногорскнефт". Внедрение каскадной подготовки и очистки воды. Охрана труда и природы.
курсовая работа [229,4 K], добавлен 14.06.2010Автоматизированная система контроля кустовой насосной станции. Иерархическая многоуровневая автоматизированная система управления технологическим процессом поддержания пластового давления. Определение основных характеристик объектов регулирования.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 16.06.2022Характеристика геологического строения, коллекторских свойств продуктивных пластов. Анализ фонда скважин, текущих дебитов и обводненности. Оценка эффективности применения микробиологических методов увеличения нефтеотдачи в условиях заводненности пластов.
дипломная работа [393,7 K], добавлен 01.06.2010Анализ существующих конструкций центробежных насосов для перекачки воды отечественного и зарубежного производства. Расчет проточного канала рабочего колеса, вала центробежного насоса, на прочность винтовых пружин. Силовой расчет торцового уплотнения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.11.2014Годовое потребление газа на различные нужды. Расчетные перепады давления для всей сети низкого давления, для распределительных сетей, абонентских ответвлений и внутридомовых газопроводов. Гидравлический расчет сетей высокого давления, параметры потерь.
курсовая работа [226,8 K], добавлен 15.12.2010Гидравлический расчет статических характеристик гидропривода с машинным регулированием. Выбор управляющего устройства давления. Расчет и выбор трубопроводов. Расчет потерь давления и мощности в трубопроводе. Определение теплового режима маслобака.
курсовая работа [122,4 K], добавлен 26.10.2011Понятие давления как физической величины. Типы, особенности устройства датчиков давления: упругие, электрические преобразователи, датчики дифференциального давления, датчики давления вакуума. Датчики давления, основанные на принципе магнетосопротивления.
реферат [911,5 K], добавлен 04.10.2015Регулирование и контроль давления пара в паровой магистрали для качественной работы конвейера твердения. Стабилизация давления с помощью первичного преобразователя датчика давления Метран-100Ди. Выбор регулирующего устройства, средств автоматизации.
курсовая работа [318,8 K], добавлен 09.11.2010Агрегаты электронасосные ЦНС63-1800 для нагнетания воды в скважины системы поддержания пластового давления нефтяных месторождений. Обслуживание оборудования, измерение параметров. Порядок разборки и сборки насоса, его вибродиагностика и центровка.
курсовая работа [317,7 K], добавлен 05.12.2010Основные понятия о системах автоматического управления. Выборка приборов и средств автоматизации объекта. Разработка схемы технологического контроля и автоматического регулирования параметров давления, расхода и температуры пара в редукционной установке.
курсовая работа [820,3 K], добавлен 22.06.2012
