Практичне заняття № 1 вивчення конструкцій та розрахунок обладнання для нагнітання води в пласт з метою підтримання пластового тиску
4SОсновні теоретичні відомості
При розробці нафтових родовищ використовують різні методи для поповнення витраченого запасу пластової енергії. Методи в більшості випадків розраховані на підтримання пластового тиску. Найбільш ефективним методом забезпе-чення високих коефіцієнтів нафтовіддачі при високих темпах відбору нафти і газу є штучне підтримання пластової енергії шляхом закачування води і газу в продуктивні пласти. Для закачування води в пласт використовується комплекс споруд, до яких входять кущові насосні станції (КНС) або блокові кущові насосні станції (БКНС), водорозподільні пункти, водо-води високого тиску від КНС до нагнітальних свердловин і нагнітальні свердловини.
КНС призначенні для створення необхідного напору і закачування води через нагнітальні свердловини в продуктивні горизонти з метою ППТ. Вода нагнітається в пласт під тиском 10 - 20 МПа за допомогою відцентрових насосів типу ЦНС.
Найбільш часто використовують насоси марок ЦНС 180-1050, ЦНС 180-1422 і ЦНС 180-1900, а також ЦНС 63-1100, ЦНС 63-1400, ЦНС 90-1100 і ЦНС 90-1400.
На нафтових родовищах КНС споруджують в капітальному і блоковому виконаннях (БКНС).
В комплект БКНС входять наступні блоки:
насосний блок;
блок напірної гребінки;
блок низьковольтної апаратури;
блок дренажних насосів.
БКНС в основному комплектуються електронасосними агрегатами типу ЦНС 180-1 або ЦНС 180 М.
Електронасосний агрегат типу ЦНС 180-1 призначений для закачування в нафтоносні пласти чистої води, нафтопро-мислових вод без вмісту сірководню, вмістом механічних до-мішок не більше 0,1% по вазі і розміром твердих частин не більше 0,1 мм.
Електронасосний агрегат типу ЦНС 180 М призначе-ний для закачування в нафтоносні пласти агресивних нафтопромислових вод, в тому числі сірководневих, які містять сірководню до 300 мг/л, вмістом механічних домішок не більше 0,1% по вазі і розміром твердих частин не більше 0,2 мм.
Блок напірної гребінки призначений для розподілу води від насосних агрегатів по напірних трубопроводах системи за-воднення, обліку їх кількості та реєстрації тиску.
Блок низьковольтної апаратури призначений для розмі-щення електротехнічного обладнання, розподілу електроенер-гії до допоміжного обладнання, розміщення засобів контро-лю, автоматики, дистанційного автоматичного контролю і управління насосним блоком та аварійно-попереджувальною сигналізацією.
Блок дренажних насосів призначений для забезпечення роботи системи охолодження електродвигунів основних насо-сів (при замкнутому циклі вентиляції) і збору втрат рідини, що перекачується.
Водорозподільні блоки призначені для скорочення про-тяжності високонапірних водоводів, які прокладаються від КНС до нагнітальних свердловин. На них розміщують засув-ки і витратоміри для заміру витрат води, яка закачується в нагнітальні свердловини.
|
1 - запасні резервуари; 2, 3, 4, 5, 15, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 - засувки; 6 - фільтр; 7 - електродвигун; 8 - насос ЦНС ; 9, 16 - зворотний клапан; 10 – електро-привідна засувка; 11 - регулювальний кутовий вентиль; 12 - діафрагма; 13 - запірний кутовий вентиль; 14 – резер-вуар стічних вод; 22 - зворотний клапан; 30 – експлу-атаційна колона; 31 - колона НКТ; 32 - пакер; 33, 34, 35 - манометри.
Рисунок 1.1 - Схема обладнання системи ППТ |
Високонапірні водоводи призначені для транспортування води від КНС до нагнітальних свердловин, через які вода за-качується в нафтоносні або водоносні горизонти. Протяжність цих водоводів залежить від прийнятої системи розподілу води по свердловинах, кількості нагнітальних свердловин і відстані між ними, а також кількості КНС в системі заводнення.
|
1 – напірна кришка; 2 – втулка п’яти; 3 – розванта-жувальний диск; 4 - корпус заднього кінцевого ущіль-нення; 5 – втулка ущільнення; 6 – кришка задня; 7 – на-бивка плетена АГ-13х13; 8 - букса.
Рисунок 1.2 – Вузол гідророзвантажування із кінце-вим сальниковим ущільненням насоса типу ЦНС 180 М
|
Діаметр водоводів визначають розрахунковим методом із врахуванням витрат води по трубопроводу на даній ділянці і допустимої втрати напору. Розрахункові швидкості руху води в трубах при закачуванні приймають в межах 0,8-1,5 м/с, причому менші значення беруть для труб малого діаметра (80-150 мм). Загальні втрати напору в системі водоводів на ділянках від КНС до найбільш віддалених нагнітальних свер-дловин приймають не більше 3-5 % від тиску нагнітання води.
Обладнання і конструкція нагнітальної свердловини по-винні забезпечувати надійну герметизацію устя і колони обсадних труб, підвішування насосно-компресорних труб, попередження проникнення стічних вод в прісні водоносні горизонти і можливість проведення комплексу дослідних робіт і робіт по відновленню приймальності свердловини.