CC BY
77
СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ В ДОБЫВАЕМОЙ ЖИДКОСТИ
Апасов Ринат Темиргалиевич
канд. техн. наук, доцент Тюменского индустриального университета,
РФ, г. Тюмень
Шошаева Зиярат Абдулджалиловна
студент 3 курса, кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений,
Тюменский индустриальный университет,
РФ, г. Тюмень E-mail: zishoshaeva@mail.ru
WAYS TO PROTECT FROM MECHANICAL IMPURITIES IN THE PRODUCED FLUID
Rinat Apasov
candidate of technical Sciences, associate Professor of Tyumen industrial University,
Russia, Tyumen
Ziyarat Shashaeva
3rd year student, Department of development and exploitation of oil and gas fields, Tyumen industrial University,
Russia, Tyumen
АННОТАЦИЯ
Проблема проявления механических примесей в добывающих скважинах остается актуальной по сей день. Методы борьбы заключаются в дефорсировании откачки жидкости и предотвращении попадания механических примесей в насос. Снижение темпов добычи не очень привлекательно для нефтяных компаний, в связи с этим становится актуальным применение фильтров. В данной работе рассмотрены фильтры, принцип их действия и эффективность применения.
ABSTRACT
The problem of mechanical impurities in producing wells remains relevant to this day. Methods of struggle: slowdown pumping the liquid and preventing the ingress of mechanical impurities in the pump. The decline in production is not very attractive for the oil companies, in this regard, it becomes relevant the use of filters. In this paper, the filters, the principle of their operation and effectiveness.
Ключевые слова: механические примеси, фильтры, износостойкий насос.
Keywords: mechanical impurities, filters, wear resistant pump.
Механические примеси, сопровождающие работу внутрискважинного оборудования, можно разделить на две категории: искусственные (материалы, использованные при гидроразрыве пласта) и натуральные (непосредственно разрушенная порода пласта). Цель работы - выявить наиболее эффективный и приемлемый метод борьбы с механическими примесями в добываемой жидкости.
Поступление частиц породы из пласта в ствол скважины происходит в результате разрушения пород под воздействием фильтрационного напора при определенной скорости фильтрации [5] (или перепаде давления).
Вынос песка из пласта приводит к нарушению устойчивости пород в призабойной зоне, к обвалу пород и, как следствие, к деформациям эксплуатационных колонн и нередко к выходу из строя скважин. Песок, поступающий в скважину, осаждаясь на забое, образует пробку, которая снижает текущий
дебит скважины, приводит также к усиленному износу эксплуатационного оборудования.
Отбор проб добываемой жидкости из скважин Мамонтовского месторождения показал в среднем наличие механических примесей 250 мг/литр, а на 15 процентов скважин - более 500 мг/литр. По техническим условиям на установке электроценробеж-ного насоса российского производства допускается количество механических примесей не более 100 мг/литр.
Так же механические примеси могут заноситься в скважину с поверхности, с оборудованием или с раствором для глушения скважин. На Мамонтов-ском месторождении проводятся мероприятия направленные на предотвращение заноса механических примесей в скважину.
Все способы снижения влияния механических примесей на работу внутрискважинного оборудования делятся на 4 группы, как показано на следующей схеме (Рис. 1).
Рисунок 1. Способы снижения влияния мехпримесей на работу внутрискважинного оборудования
Основной причиной появления механических примесей в добываемой жидкости считается увеличение депрессии на пласт и вынос их с призабойной зоны скважины [4].
Можно выделить две группы методов борьбы с песком при эксплуатации скважин:
1) предупреждение поступления песка из пласта в скважину;
2) регулирование поступления песка из пласта в скважину.
Предупреждение поступления песка в скважину предусматривает применение различного рода фильтров и крепление призабойной зоны.
Регулирование поступления песка сводится к ограничению дебита скважины до значения, при котором поступление песка резко уменьшается. Также для снижения попадания песка в насос применяют песочный якорь.
Для уменьшения влияния механических примесей рекомендуется внедрение износостойких насосов [7] (при содержании механических примесей от 0,1 до 0,5 г/л) и фильтров, устанавливаемых в зоне перфорации скважины.
Для предотвращения выноса незакрепленного проппанта, при производстве ГРП в интервал перфорации, на специально доработанном пакере устанавливается фильтр марки «ФС - 73». Завод изготовитель ОАО «ТЯЖПРЕССМАШ» г.Рязань, схема установки представлена на рисунке 2.
Пакер герметизирует пространство между эксплуатационной колонной и корпусом фильтра, предотвращая проникновение проппанта в эксплуатационную колонну.
Конструкция фильтра предотвращает проникновение проппанта в скважину, расстояние между витками проволочного фильтро-элемента 0,35 мм, при этом допускается проведение любых операций с призабойной зоной СКО, ГВЖ.
Пропускная способность фильтроэлемента 80 -107 литров в минуту на 1 метр, что перекрывает диапазоны подач применяемого оборудования.
Рисунок 3. Изменение наработки на отказ до и после установки фильтра
Рисунок 2. Схема установки фильтра ФС-73
Входной фильтр-модуль серийного производства состоит из основания с наклонными отверстиями для прохода пластовой жидкости, наружной кольцевой проточки, в которой закреплена металлическая сетка с продольными щелями, предотвращающая попадание в насос крупных частиц.
Основание в верхней части имеет шпильки и нижний фланец с отверстиями для соединения входного модуля с модулем-секцией и протектором. В подшипниках основания размещен вал, который посредством шлицевых муфт соединяется с валами насоса и протектора.
В конструкции входного фильтр-модуля используется проволочная сетка из нержавеющей стали, устанавливаемой под металлическим каркасом с продольными щелями перед входными отверстиями корпуса модуля. Установка входного модуля позволяет предотвратить поступления в насос механических примесей больших размеров, чем предусмот-
Снижение дебита поспособствует более успешному оседанию механических примесей в зоне скважины предназначенной для их успокоения. Но данная проблема имеет глобальный характер, и подразумевает значительное снижение темпов добычи по всему промыслу в целом, что не является привлекательным для нефтяных компаний. Таким образом, применение фильтров становится главным решением рассматриваемой проблемы. Данные опыт-
рено размерами ячейки, что повышает надежность и эффективность работы УЭЦН, увеличивает ее межремонтный период.
Эффективность фильтров, применяемых на Ма-монтовском месторождении, показана на рисунке 3 и в таблице 1.
Таблица 1.
но-промысловых испытаний подтверждают эффективность применения фильтров, увеличение наработки установки на отказ более чем в полтора раза. Установка фильтра на забое, конечно, ускорит загрязнение призабойной зоны пласта, но конструкция фильтра позволяет проводить любые операции по увеличению приёмистости скважины. А само по себе крепление призабойной зоны как показывает практика, увеличит наработку почти в 2,5 раза.
Эффективность фильтров, применяемых на Мамонтовском месторождении
группа фильтров шашаь ед.вве кол-во скваапн на которых применялись сно до применения сно после применения заключение а эффективности
1 2 3 4 5 6
В составе ШУМ 20 1153 229 - Удобство монтажа.; ■ Ремонтопригоден: - Увеличивает наработку на отказ в 1,5 раза; ■ При большей КБЧ быстро забивается.
УЭЦН МВФ 5 99 168 - Удобство монтажа; ■ Увеличивает наработку на отказ е 1,5 раза; ■ При большом КВЧ быстро забивается.
Над УЭЦН ЮНПБС 10 1165 263 ■ Защищают от остановок по клнну - Увеличивает наработку на отказ е 1,5 раза
Забойные ФС-73 5 1135 327 ■ Улучшает надежностьн показатели работы УЭЦНт ^Увеличивает наработку на отказ в 2,5 раза.
Список литературы:
1. Виденеев В.И., Чистяков В.Г. Улучшение показателей работы насосных скважин при совместном проявлении механических примесей и асфальтосмолопарафинов // Нефтяное хоз-во. 2002. №1. С.50-53
2. Гриценко, А. И., Алиев, З. С., Ермилов, О. М., Ремизов, В. В., Зотов А.Г. Руководство по исследованию скважин / А. И. Гриценко, З. С. Алиев, О. М. Ермилов, В. В. Ремизов, А. Г. Зотов. - М.: Наука, 1995. -523 с.
3. Ивановский В. Н. Нефтегазопромысловое оборудование. - Москва, 2006.
4. Каплан Л.С., Каплан А.Л. Справочное пособие нефтяника. Ч.1, II.-Уфа- Октябрьский: ОФ УГНТУ, 2004.320 с.
5. Каплан Л.С., Каплан А.Л. Технология и техника воздействия на нефтяной пласт. -Октябрьский: 2000.210 с.
6. Каплан Л. С. Эксплуатация осложненных скважин центробежными электронасосами. - М.: Недра, 1994.
7. Технологический регламент на производство работ по ремонту эксплуатации скважин, оборудованных установками ЭЦН, на месторождениях открытого акционерного общества «Сургутнефтегаз» Сургут 2001.
