Как выбирают обсадные трубы для нефтяных скважин? Трубы применяемые при эксплуатации скважин

Эксплуатация нефтяных и газовых скважин

Фонтанный способ

Данный способ эксплуатации нефтяной скважины подразумевает поднятие жидкостей от забоя наверх по всей скважине, стимулятором чего будет только энергия нефтяных пластов. К преимуществам такого способа относится его высокая экономичность, поскольку подъем происходит естественным путем и не требует дополнительной траты сил и времени на это. Особое оборудование при этом способе эксплуатации также не требуется, и можно сэкономить как на его стоимости, так и на техническом обслуживании. Для обустройства фонтанирующей скважины потребуется головка для колонны, арматуры и линия выкидного типа из наземной техники, а также сама колонна из подземной. Трубы НКТ опускаются до верхних отверстий, образованных перфорацией. Трубы необходимы для обеспечения поднятия жидкости наверх по скважине, а также ряда других работ:

• Регулировка режима функционирования.
• Обеспечение работ по изучению скважины.
• Устранение отложений смолы и парафинов.
• Технологические мероприятия.
• Защита скважинной колонны от воздействия коррозии.
• Устранение пробок из песчаного материала.
• Процесс глушения скважины, который проводится перед проведением ремонтных работ в стволе.
• Защита от высокого давления и его перепадов.

Газлифтный способ

• Техника для работы находится над землей, и ее проще обслуживать и проводить по мере надобности ремонтные работы.
• Конструкция техники достаточно проста в эксплуатации.
• Подъем жидкости можно производить в большом размере, и это не зависит от глубины ствола или ширины колонны.
• Дебит нефтяного продукта можно контролировать и задавать самостоятельно, для чего потребуется менять объем газа для подачи в скважину.
• С помощью газлифтового способа эксплуатации можно проводить эксплуатацию нефтяных или газовых скважин, которые были залиты водой или оказались пробурены в слоях с высоким содержанием песка.
• Исследовательские мероприятия в скважинах проводятся быстрее и проще.

Насосная эксплуатация скважин

• Штанговое глубинное оборудование.
• Центробежный насос с электроприводом.
• Погружной штанговый либо насос с электроприводом.
• Диафрагменное устройство.

Особенности эксплуатации с помощью штангового насоса

• Невысокая подача.
• Ограничение по спуску оборудования.
• Ограничение по углу уклона ствола скважины.

• Рама.
• Четырехгранная пирамидообразная стойка.
• Балансировочный элемент.
• Траверса.
• Редуктор с противовесными элементами.
• Салазка поворотного типа.

Особенности эксплуатации с помощью центробежного насоса с электроприводом

• Сам насос, который состоит из нескольких секций и ступеней, а также колес и стальной трубы.
• Электрический мотор погружного типа, который заполняется маслом.
• Защита от воздействия влажности: она находится между двумя предыдущими элементами, защищая электромотор и передавая вращательный момент на насос.
• Кабель для подачи электричества от подстанции. Его структура должна быть защищена бронированным слоем, на земле до уровня спуска его сечение должно иметь круглую форму, а от погружного элемента – плоскую.

• Газовый сепаратор, который эксплуатируется с целью уменьшить объем поступающих газов в насосное оборудование. В случае, если понижать этот показатель нужды нет, то можно применять вместо сепаратора обычный модуль для подачи жидкости в насос.
• Система термического типа с манометром (ТМС). Она сочетает функции измерения температурного режима и показателей давления внутри среды, в которой в настоящее время находится электронасос.

• Легкость конструкции наземной техники, а также упрощенная схема ее функционирования.
• Возможность откачивать большие объемы жидкости из ствола нефтяной или газовой скважины.
• Возможность успешной эксплуатации на большой глубине (более 3 км).
• Длительное время эксплуатации и минимальные нужды в ремонте, а также долгие промежутки действия между плановыми ремонтными работами.
• Исследования внутри нефтяной и газовой скважины могут быть осуществлены без поднятия оборудования на поверхность.
• Повышенная легкость процесса удаления парафиновых отложений, которые оседают на стенках НКТ.

Эксплуатация электрических центробежных насосов погружного типа возможно в скважинах, которые имеют определенный угол наклона, а также горизонтальное строение. Кроме того, они могут эксплуатироваться в скважинах с высокой обводненностью, в скважине с высоким содержанием брома в воде, а также для откачки растворов на основе кислот и солей. На современном рынке существуют разновидности, которые могут функционировать в одной скважине на разных уровнях с обсадными колоннами. В ряде случаев центробежные погружные насосы могут эксплуатироваться и для откачки воды из пластов горной породы, чтобы поддержать нужный уровень давления в них. Таким образом, спектр эксплуатации электрических насосов погружного типа для обеспечения работы скважины представляет собой наиболее широкую область, и оборудование данного вида может эксплуатироваться наиболее эффективно.

Читайте также:

snkoil.com

4. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин

Все известные способы эксплуатации скважин подразделяются на следующие группы:

• фонтанный, когда нефть извлекается из скважин самоизливом;

• газлифтный — с помощью энергии сжатого газа, вводимого в скважину извне;

• насосный — извлечение нефти с помощью насосов различных типов.

Выбор способа эксплуатации нефтяных скважин зависит от величины пластового давления и глубины залегания пласта.

4.1 Фонтанный способ эксплуатации скважин

Фонтанный способ эксплуатации скважин применяется, если пластовое давление в залеживелико. В этом случае нефть фонтанирует, поднимаясь на поверхность по насосно-компрессорным трубам за счет пластовой энергии. Фонтанирование скважин может происходить под действием гидростатического напора, а также энергии расширяющегося газа.

Практически фонтанирование только под действием гидростатического напора встречается очень редко. В большинстве случаев вместе с нефтью в пласте находится газ, и он играет главную роль в фонтанировании скважин.

В нефтяных залежах, где давление насыщения нефти газом равно пластовому давлению газ делает двойную работу: выделяясь в пласте он выталкивает нефть, а в трубах поднимает ее на поверхность.

Для некоторых режимов характерно содержание в нефти газа, находящегося в растворенном состоянии и не выделяющегося из нефти в пределах пласта. В этом случае по мере подъема жидкости в скважине давление снижается и на некотором расстоянии от забоя достигает величины, равной давлению насыщения, и из жидкости начинает выделяться газ, который способствует дальнейшему подъему жидкости на поверхность.

Оборудование любой скважины, в том числе фонтанной, должно обеспечивать отбор продукции в заданном режиме и возможность проведения необходимых технологических операций с учетом охраны недр, окружающей среды и предотвращения аварийных ситуаций. Оно подразделяется на скважинное (подземное) и устьевое (земное).

4.1.1 Скважинное (подземное) оборудование

При одном и том же количестве газа не в каждой скважине можно получить фонтанирование. Если количество газа достаточно для фонтанирования в 150 миллиметровой скважине, то его может не хватить для 200 миллиметровой скважины.

Смесь нефти и газа, движущаяся в скважине, представляет собой чередование прослоев нефти с прослоями газа: чем больше диаметр подъемных труб, тем больше надо газа для подъема нефти.

В практике известны случаи, когда скважины больших диаметров (150 ¸300 мм), пробуренные на высокопродуктивные пласты с большим давлением, отличались высокой производительностью, но фонтанирование их в большинстве случаев было весьма непродолжительным. Иногда встречаются скважины, которые при обычных условиях не фонтанируют, хотя давление в пласте высокое.

После спуска в такие скважины лифтовых труб малого диаметра удается достигнуть фонтанирования. Поэтому с целью рационального использования энергии расширяющего газа все скважины, где ожидается фонтанирование, перед освоением оборудуют насосно-компрессорными трубами (НКТ) с условными размерами (по внешнему диаметру): 27, 33, 42, 48, 60, 73, 89, 102 и 114 мм с толщиной стенок от 3 до 7 мм. Длина труб 5 ÷ 10 м.

Диаметр подъемных труб подбирают опытным путем в зависимости от ожидаемого дебита, пластового давления, глубины скважины и условий эксплуатации. Трубы опускают до фильтра эксплуатационной колонны.

studfiles.net

Способы эксплуатации скважин.

В зависимости от величины пластового давления, глубины залегания пласта, физических свойств нефти, содержания в ней воды и газа, проницаемости пород пласта и.т.д. нефтяные скважины эксплуатируются различными способами.

Все известные способы эксплуатации скважин подразделяются на следующие группы:

· фонтанная, когда нефть извлекается из скважин самоизливом;

· газлифтная, когда нефть извлекается с помощью энергии сжатого газа, вводимого в скважину извне;

· насосная – извлечение нефти с помощью насосов различных типов.

Фонтанирование скважин обычно происходит на вновь открытых месторождениях нефти, когда запас пластовой энергии велик, т.е. давление на забоях скважин достаточно большое, чтобы преодолеть гидростатическое давление столба жидкости в скважине, противодавление на устье и давление, расходуемое на преодоление трения, связанное с движением этой жидкости.

В зависимости от режима работы залежи фонтанирование скважины может происходить за счет энергии гидростатического напора, за счет энергии расширения газа, растворенного в нефти.

Фонтанирование только за счет гидростатического давления пласта – явление довольно редкое в практике эксплуатации нефтяных скважин. В большинстве случаев главную роль в фонтанировании скважин играет газ, содержащийся вместе с нефтью в пласте.

Газлифтная эксплуатация нефтяных скважин является как бы продолжением фонтанного способа добычи с той разницей, что при фонтанировании источником энергии служит газ, поступающий вместе с нефтью из пласта, а при газлифтной эксплуатации подъем жидкости осуществляется при помощи сжатого газа, нагнетаемого в скважину с поверхности.

Разновидности газлифтной эксплуатации скважин:

1. Компрессорный (закачка газа компрессором высокого давления в поток добываемой продукции).

2. Безкомпрессорный(использование газа газовых скважин или магистрального газопровода).

3. Внутрискважинный (использование газа из пластов, расположенных выше или ниже эксплуатируемого нефтяного).

В зависимости от того, какой газ под давлением закачивается в скважину различают два способа компрессорной добычи нефти: газлифт (рабочий агент – природный газ) и эрлифт (рабочий агент – воздух).

Существует две системы подачи газа в газлифтную скважину (прямая и обратная закачка газа):

1) кольцевая система – подача газа осуществляется в затрубное пространство, подъём газожидкостной смеси осуществляется по колонне НКТ;

2) центральная система – подача газа осуществляется в НКТ, подъём газожидкостной смеси осуществляется по затрубному пространству.

Газлифт применяется в тех случаях, когда работа насосов осложнена высоким газосодержанием или температурой жидкости, наличием песка, отложениями парафина и солей, а также в кустовых и наклонно-направленных скважинах.

В настоящее время разработка нефтяных месторождений России ведется с поддержанием пластового давления (хотя это и не всегда целесообразно), а основная добыча нефти осуществляется механизированным способом, в основном, насосным, поэтому газлифтный способ не имеет широкого распространения. Это не означает, что газлифтная эксплуатация не имеет перспектив; этот способ может оказаться конкурентоспособным для разработки нефтяных оторочек газовых и газоконденсатных месторождений, а также для добычи нефти из шельфовых месторождений.

В мировой практике нефтедобычи получили распространение следующие глубиннонасосные установки:

1. Скважинные штанговые насосные установки (СШНУ).

2. Установки погружных центробежных насосов с электроприводом (УЭЦН).

3. Установки гидравлических поршневых насосов (УГПН).

4. Установки с винтовыми насосами и электроприводом (УЭВН).

5. Установки с диафрагменными насосами и электроприводом (УЭДН).

6. Установки со струйными насосами (УСН).

Не все из перечисленных глубиннонасосных установок играют одинаковую роль в добыче нефти.

В нашей стране наибольшее распространение по фонду добывающих скважин получили СШНУ, а по объему добычи — УЭЦН. Это связано с тем, что установки СШНУ предназначены для эксплуатации низко- и среднедебитных скважин, а установки УЭЦН — для эксплуатации средне- и высокодебитных скважин. Остальные установки (УГПН, УЭВН, УЭДН, УСН) ни по фонду добывающих скважин, ни по добыче нефти не могут пока конкурировать с СШНУ и УЭЦН и предназначены для определенных категорий скважин.

Похожие статьи:

poznayka.org

Обсадные трубы для нефтяных скважин: виды труб, обсадная колонна

При обустройстве скважин для добычи нефти и газа необходимо укрепление так называемой эксплуатационной трубной колонны, через которую добываемое сырье поступает на поверхность, а также максимально защитить её от коррозии и движения геологических пластов.

Это делают с помощью обсадных колонн, которые не только укрепляют основные добывающие стволы, но и дают возможность изолировать продуктивные горизонты в процессе эксплуатации скважин от непродуктивных слоев, что позволяет избежать перемешивания внутрипластовых жидкостей.

Для обустройства таких колонн применяются специальные обсадные трубы для нефтяных скважин, которые составляют в колонну с помощью их последовательного свинчивания или сваривания.

Обсадные трубы для нефтяных скважин

Какие трубы для этого применяются?

Для изготовления труб, применяемых для организации таких колонн в процессе бурения и последующего обустройства  газовых и нефтяных скважин, в основном использует такой материал, как сталь. Для их соединения между собой на обоих концах трубы нарезается резьба, с одной стороны навинчивается муфта.

Если планируется сварной способ соединения, то трубы делают  безмуфтовыми, с концами в виде раструбов.  Резьба, нарезаемая на таких трубах, может быть либо  конической, либо треугольной, либо со специальным профилем трапецеидального вида.

Для того, чтобы соединения были максимально  герметичными и позволяли выдерживать высокие значения давления добываемого газа и нефти (больше, чем 30-ть мегапаскаль), используются специальные уплотнительные элементы.

Отечественные трубы обсадного типа выпускаются со следующими наружними диаметрами – от 114-ти до 508-ми миллиметров. Их длина варьируется в пределах от  9,5 до 13-ти  метров. Толщина стенок зависит от диаметра и колеблется от пяти до шестнадцати миллиметров.

По своей прочности такие изделия делятся на семь групп, обозначаемых литерами Т, R, М, Л, Е, К и Д (в порядке убывания). Значения предела текучести находится в интервале от 379-ти до 1065-ти мегапаскаль.

Каждую трубу маркируют, указывая сведения о её диаметре, группе прочности, толщине стенки, а также дата производства изделия и его  индивидуальный номер.

Виды обсадных труб

Для изготовления этой продукции, которая используется  для укрепления нефтяных и газовых скважин в процессе бурения и последующей эксплуатации, в основном используются стали различных марок.

Такие трубы могут быть ниппельными и безниппельными.  Диаметры безниппельных труб варьируются от  33,5 до 89-ти миллиметров, а ниппельных изделий – в пределах от 25-ти до 146-ти миллиметров.

Например, в целях отбора керновых проб горных пород применяются только ниппельные виды этой продукции. Толщина стенок ниппельной продукции зависит от диаметра и составляет от трех до пяти миллиметров, а длина таких труб колеблется от полутора до шести метров.

Ниппельные изделия делаются трех групп прочности:  М, К и Д, обеспечивающие  предел текучести от 380-ти до 750-ти мегапаскалей.

В комплект поставки входят навинченные ниппели. Каждая труба маркируется в соответствии с требованиями государственного стандарта. Резьба от механических повреждений в процессе транспортировки защищена с помощью специальных  предохранительных ниппеле и кольцевых насадок.

Виды обсадных колонн

Такие колонны бывают трех видов (в зависимости от того, какую колонну скважины они укрепляют):

• кондукторные;
• промежуточные;
• эксплуатационные.

Промежуточными колоннами укрепляются  стенки нижних скважинных  интервалов. Колонны кондукторного  и промежуточного типа, как правило,  цементируются, однако возможны и съёмные варианты их обустройства (к примеру, если их применяют при  бурении  скважин геологоразведочного типа  или при обустройстве скважин большой глубины, в целях борьбы с износом ранее спущенных промежуточных колонн).

Задача эксплуатационных защитных колонн –перекрытие  продуктивных горизонтов.

Через пробитые с помощью  перфорации  отверстия в таких колоннах  нефть и газ  посредством насосно-компрессорных труб (НКТ) поднимаются от забоя скважины по её стволу к устью.

Обсадная колонна нефтяной скважины постоянно испытывает  снаружи воздействия  давления пластовой жидкости и пластового  газа,  которые находятся в горных породах. Влияние этих воздействий особенно заметно  в соляных и глинистых пластах.

Также эта колонна подвергается   воздействиям, вызываемым  внутренним давлением газа и  нефти,  а также воздействиям, оказываемым изнутри буровым раствором, от собственной массы и от усилий натяжения колонн, что объясняется влиянием температурных значений и перепадов давления.

Количество, диаметры и длины таких колонн выбираются исходя из геологических условий, в которых проходит  бурение, к которым относятся:

• градиент давления пластового гидравлического разрыва;
• внутрипластовое давление;
• устойчивость пробуриваемых горных  пород и так далее.

Кроме того, на такой выбор влияют:

• уровень используемой техники;
• конкретная технология строительства скважины;
• условия, которые призваны предупреждать  и давать возможность ликвидировать возможные аварийные ситуации и так далее.

Диаметр эксплуатационной колонны и глубина конкретной  скважины – это два основных параметра, которые влияют на подбор диаметров промежуточных видов таких колонн.

Выбор конструкции  колонны осуществляется по критериям экономичности и максимизации срока эксплуатации скважины.

В нижней части эти колонны оборудуются обратным клапаном, турбулизаторами, центрирующими фонарями и прочими приспособлениями, задача которых – обеспечить надёжность цементирования.

Эксплуатационные обсадные колонны имеют диаметры от 114-ти до 168-ми миллиметров, промежуточные – от 178-ми до 503-х. Длина одной такой колонны может достигать семи километров,  а её вес доходит до 350-ти – 400 тонн.

Спуск колонн осуществляется при помощи специальных вышек, оборудованных лебёдками и талевыми системами, а также с помощью механизмов, которые обеспечивают подвешивание спущенной в скважину колонны в её устье.

анимация процесса добычи нефти

neftok.ru

Виды и характеристики труб для скважин на воду

Владельцы дачных участков и капитальных частных домов всегда озабочены подведением к дому всех необходимых коммуникаций: электроснабжения, воды и канализации.

К сожалению, далеко не всегда имеется возможность подключения к централизованным сетям этих коммуникаций, и людям приходится самостоятельно решать вопросы снабжения дома всеми этими благами, без которых трудно представить современный быт.

Одним из главных вопросов является организация водоснабжения участка. Для большинства владельцев недвижимости она решается путем бурения водяной скважины в пределах придомовой территории.

Казалось бы, в чем проблема? Стоит только позвонить в любую компанию, предоставляющую соответствующие услуги, и вопрос будет решен. Да, проблема будет решена, но стоимость ее решения в разных компаниях может различаться в разы. И зависит она от материалов, используемых для устройства скважины, которые предложат вам специалисты конкретной компании.

Поэтому для начала необходимо разобраться в том, какие трубы применяют при бурении скважин, какими достоинствами и недостатками они обладают. И только затем, уже разобравшись в своих предпочтениях, искать подходящую компанию.

Оглавление к статье:

Технология бурения водяной скважины

Если кому-то кажется, что скважина – это просто дырка в грунте, из которой поступает вода и здесь не в чем разбираться, то он глубоко ошибается.

Скважина – это грамотно устроенный в грунте узкий колодец большой глубины, и просто так вода из него поступать не будет.

Чтобы иметь возможность долгие годы получать из земли собственную воду, необходимо подойти к вопросу бурения скважины с полной ответственностью, иначе в последующие периоды можно встретиться с различными неприятными явлениями.

Возможные проблемы:

• осыпание стенок колодца;
• заиливание скважины;
• попадание в питьевую воду сточных вод.

Причем любое из этих явлений приводит к невозможности получения из скважины качественной питьевой воды. Для того чтобы избежать всех этих проблем, при устройстве водяной скважины ее стенки закрепляют посредством вставки в узкий колодец трубы, образующей внешние стенки скважины и носящей название «обсадная колонна».

Бурение скважины производится двумя способами:

• в одну трубу, когда обсадная колонна одновременно является и эксплуатационной трубой;
• в две трубы, когда эксплуатационная труба, непосредственно подводящая воду, располагается в обсадной трубе большего диаметра (это делают в тех случаях, когда возможно проникновение в водоносный слой загрязненных вод из вышележащих слоев грунта, а также когда при исследовании грунтовых условий участка обнаружены плывуны).

Чаще всего бурение скважин ведется в одну колонну, поэтому к материалу используемых для этого труб нужно относиться серьезно.

Разновидности обсадных труб

Основными параметрами обсадной трубы для скважины являются:

• диаметр;
• способ соединения участков трубы между собой по мере погружения;
• материал, из которого она изготовлена.

Первые два параметра можно отдать на откуп компании, которая будет бурить вашу скважину, а вот решение по использованию труб из определенного материала – это сугубо ваша прерогатива.

Именно от этого решения будет зависеть, какую именно компанию вы изберете для производства работ, и в какую сумму это вам обойдется. Дело в том, что каждая специализированная компания имеет свои собственные предпочтения по материалам обсадных труб. Вряд ли вы найдете такую, которая может работать с изделиями из любых материалов. Поэтому принять решение по материалу труб нужно «на берегу».

Материалы, рекомендуемые для обсадных труб:

• дерево;
• чугун;
• асбоцемент;
• пластик;
• сталь.

Что касается первых двух разновидностей, на них не стоит обращать особого внимания по некоторым причинам.

Главные причины:

• дерево, являясь абсолютно безвредным для человека материалом, даже при специальной обработке не обладает достаточной стойкостью к воздействию влажного грунта и прочностью;
• чугун слишком тяжел и хрупок, что затрудняет работу с ним и не гарантирует сохранности трубы даже при небольших подвижках грунта.

Остается три основных варианта, особенности которых стоит изучить. Для этого рассмотрим основные требования, предъявляемые к обсадной трубе.

Таких требований несколько:

• она должна как можно дольше сохранять целостность и герметичность, находясь в грунте;
• материал трубы должен иметь способность длительное время выдерживать давление грунта и всех его подвижных слоев;
• материал должен быть безопасен для человека, то есть даже при длительной эксплуатации он не должен оказывать влияния на качество воды.

Асбоцементные трубы

Уже почти сто лет люди используют их для монтажа систем водоснабжения.

И на это есть причины:

• химическая нейтральность материала;
• неподверженность его коррозии;
• практически неограниченный срок службы;
• дешевизна данного вида изделий.

Причем на выбор данного типа труб в основном влияет последнее соображение – дешевизна. Правда, некоторые люди сетуют на вредность волокон асбеста, якобы попадающего в воду. Но на это счет нет никаких фактов, подтвержденных исследованиями. Кроме того, эти волокна легко удаляет простой фильтр тонкой очистки поступающей из скважины воды.

Но у этого типа труб есть и более веские недостатки, ограничивающие их использование для скважин.

Главные недостатки:

• хрупкость материала, которая требует осторожности при работе с ним;
• невысокая прочность асбоцемента, которая вынуждает увеличивать толщину стенок трубы для достижения приемлемых для эксплуатации показателей.

Поэтому только немногие компании по бурению скважин берутся работать с такими трубами. Если же учесть возможность заиливания скважины, для устранения которого необходимо работать в трубе с буровым инструментом, то использование непрочной асбоцементной трубы вообще теряет смысл.

Пластиковые обсадные трубы

Использование труб из полимеров, в том числе и для устройства скважин, началось сравнительно недавно, поэтому пока нет надежной статистики по их использованию в течение длительного времени.

Для обсадных колонн используют следующие виды полимерных труб:

Все эти изделия имеют следующие плюсы:

• они дешевы;
• имеют малый вес, что облегчает их транспортировку и монтаж;
• не выделяют в воду никаких вредных веществ;
• герметичность соединений таких труб достаточно высока.

Есть и минусы, ограничивающие их использование:

• относительно невысокая прочность;
• чувствительность к механическим воздействиям.

Использование полимерных труб имеет смысл:

• при бурении в одну трубу – только для неглубоких скважин (не более 50 м) при условии отсутствия в верхних слоях грунта плывунов и других водоносных слоев;
• при бурении в две колонны в качестве эксплуатационной трубы, расположенной внутри обсадной колонны из более прочного материала.

Стальные трубы

Это проверенный временем материал для бурения скважин.

Используются стальные трубы следующих типов:

Последние три типа трубы используются только для того, чтобы снизить вероятность появления ржавчины в получаемой из скважины воде.

Но целесообразность такого использования находится под большим вопросом:

• эмалированные трубы настолько чувствительны к механическим воздействиям, что уже во время сборки обсадной колонны эмаль практически всегда повреждается, что является причиной быстрого развития коррозии;
• оцинкованные трубы опасны с точки зрения появления в воде оксида цинка, вредного для человеческого организма;
• нержавеющие трубы также не дают гарантии от появления ржавчины, как и трубы из черной стали.

А если исходить из того, что все эти три типа труб значительно дороже обычных стальных изделий, то их использование крайне ограничено.

Таким образом, чаще всего используются обычные стальные трубы, обладающие преимуществами перед изделиями из всех остальных материалов.

Главные преимущества стальных труб:

• способность достаточно долго (не менее 50 лет) сохранять целостность, находясь в неблагоприятных условиях;
• достаточная прочность для того, чтобы выдерживать подвижки грунта;
• устойчивость к повреждениям во время бурения скважины и работе с буровым инструментом в случае ее заиливания.

Единственным недостатком стальных изделий является их высокая стоимость, поэтому стальные трубы чаще используют для обсадки глубоких скважин, когда применение труб из других материалов невозможно. Хотя, если вы хотите получить «долгоиграющую» скважину, то использование стальных труб вполне оправданно.

Какой бы материал труб вы не выбрали для себя, проследите за тем, чтобы сами трубы были напорными. То есть их стенки должны выдерживать высокое как внутренне, так и внешнее давление. Стоимость напорных труб выше, но срок их эксплуатации гораздо больше. Более дешевые безнапорные трубы для устройства скважин использовать нельзя.

protruby.com

ЛЕКЦИЯ 10. РЕЖИМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

25. Особенности конструкций газовых скважин

Конструкция газовой скважины определяется: числом, длиной и диаметром обсадных, промежуточных, технических колонн, конструкци­ей забоя скважины, высотой подъема цемента за колоннами, конструк­цией и типом колонной головки.

Выбор конструкции скважин производится в зависимости от ряда факторов: глубины залежи, пластовых давлений, пластовых температур, дебетов газа и конденсата, условий проводки скважины, свойств пласто­вого газа. При выборе конструкции скважин учитываются как начальные параметры залежи, так и их изменение в процессе эксплуатации место­рождения.

В отличие от нефтяных, водяных и нагнетательных к газовым сква­жинам предъявляются повышенные требования к герметичности, к прочности колонн.

В газовых скважинах давление в верхней части колонн (на устье) значительно ближе к забойному в связи с малой плотностью газа. При эксплуатации скважин высока вероятность утечек газа, его миграция в вышележащие пласты, грифонообразование и даже открытое фонтани­рование, в колоннах наблюдаются значительные дополнительные на­пряжения под воздействием давления и температуры газа. Температур­ные воздействия особенно велики в зоне многолетнемерзлых пород. При восстановлении естественной температуры в остановленных скважинах в зонах ММП возможны активные смятия колонн за счет расширения во­ды за колонной при переходе ее в лед. Чем больше диаметр колонны, тем больше вероятность смятия.

В газовых скважинах имеют место высокие скорости восходящего потока газа (до 10-20 м/сек). При наличии в газе мехпримесей (в Запад­ной Сибири это явление обычное) в фонтанных трубах, в скважинном оборудовании, в фонтанной арматуре могут наблюдаться явления эрози­онного разрушения, т.е. имеет место повышенный износ оборудования.

Экспериментально установлено, что при наличии в газе СО2, h3S или жирных кислот резко возрастает скорость коррозии, которая может достигать 0,1 - 0,2 мм/год. С ростом дебита скважин коррозия увеличи­вается. Наиболее неблагоприятные условия эксплуатации скважин на­блюдаются тогда, когда происходит эрозия и коррозия одновременно. В этих случаях необходимо применение насосно-компрессорных труб (НКТ) из особых сортов стали - 18 ХIГ МФА, а при эксплуатации сква­жин ингибиторов коррозии (катапин БПВ, катапин КИ-I, аминокислоту РА-23).

Следовательно, конструкция газовой скважины должна обеспечить ее безопасную эксплуатацию, возможность предупреждения и ликвида­цию выбросов или фонтанов как в процессе бурения, опробования, так и при ее длительной эксплуатации. Достигается это герметичностью, прочностью, применением труб соответствующих марок стали, смазкой резьбовых соединений специальными смазками, подъемом цемента на максимальную высоту (до устья), соответствующим оборудованием за­боя.

Вместе с тем диаметры эксплуатационных колонн газовых скважин применяются в более широких пределах, чем в нефтяных скважинах. Диаметры нефтяных скважин определяются стандартами насосного обо­рудования, а в газовых - пропускной способностью. Для контроля герме­тичности газовых скважин все обсадные трубы перед спуском должны впрессовываться при повышенных на 20 % давлениях по сравнению с обычными давлениями опрессовки водой. Сроки начала схватывания цементов рекомендуется определять по условиям на забое. Прочность цементного камня из облегченных смесей через 24 часа должна быть не менее 10 кгс/см2 при испытании на изгиб и 40-50 кгс/см2 при испытании на сжатие.

Проницаемость цементного камня не должна превышать 2-5 мД. Подъем цемента до устья повышает устойчивость обсадной колонны, обеспечивает возможность более высоких давлений в колонне, улучшает защиту от коррозии пластовыми водами.

Повышенный расход цемента и некоторое усложнение технологии крепления скважин окупается безаварийной эксплуатацией. При аварии - фонтане дебит скважин может достигать 10-30 млн.м3/сут. и ее ликви­дация требует огромных сил и материальных затрат.

26. Технологические режимы эксплуатации газовых скважин

В процессе добычи газа скважины, шлейфы, сепараторы, теплооб­менники, абсорберы, десорберы, турбодетандеры, компрессоры и другое оборудование промысла работают на определенном технологическом режиме.

Под технологическим режимом эксплуатации скважин понимается поддержание на забое (устье) скважин или наземных сооружениях за­данных условий изменения дебита, давлений, температур, осуществляе­мых путем их регулирования, и обеспечивающих соблюдение правил охраны недр, окружающей среды и безаварийную эксплуатацию сква­жин и наземного оборудования.

Некоторые технологические режимы эксплуатации могут быть вы­ражены математическими формулами, другие основаны на определен­ных принципах ограничения дебита или забойного давления. Технологи­ческий режим работы скважин зависит от геолого-эксплуатационных ха­рактеристик месторождения, свойств газа, конденсата и воды, от усло­вий подачи газа и конденсата потребителям, заданных кондиций газа и конденсата.

Обычно на каждую эксплуатационную скважину ежеквартально ус­танавливаются ряд параметров, т.е. технологический режим ее эксплуа­тации, который включает в себя: дебит скважины , дебит конденсата , пластовое давление , забойное давление , депрессию на пласт , устьевое давление , затрубное давление , устьевую температуру , дебит воды и т.д., всего свыше 20 параметров, включая конст­рукцию скважины и забоя. (При дебитах свыше I млн.м3/сут режим ут­верждается РАО "Газпром", при меньших дебитах - газодобывающим объединением).

Все перечисленные параметры могут быть изменены в следующем квартале в зависимости от задач разработки и эксплуатации месторож­дения, так как изменяются факторы, ограничивающие дебеты газовых скважин. Смена режима приводит к изменению числа скважин или из­менению общего отбора газа из месторождения.

В практике эксплуатации газовых скважин на различных месторож­дениях газ отбирают при следующих режимах:

1. Режим постоянного допустимого градиента давления на стенке скважины

(10.1)

Применяется в слабосцементированных рыхлых пластах.

2. Режим постоянной максимально-допустимой депрессии на забое

(10.2)

Применяется в пластах слабосцементированных, неустойчивых, рыхлых. Дебит скважин в процессе разработки постоянно снижается за счет снижения и рассчитывается по уравнению

(10.4)

3. Режим поддержания постоянного оптимального дебита

Режим назначается в скважинах, вскрывших крепкие, устойчивые, сцементированные коллекторы.

В этом случае должна постоянно повышаться депрессия на пласт, т.к. снижается . Забойное давление при этом режиме определяют по уравнению

(10.5)

При достижении начала разрушения коллектора необходимо сме­нить данный технологический режим на режим постоянной максималь­но-допустимой депрессии:

4. Режим постоянного забойного давления

(давление начала конденсации),(10.6)

при этом снижаются во времени Q и .

Дебит определяется выражением

(10.7)

Назначается при разработке газоконденсатных месторождений с це­лью максимального извлечения конденсата.

5. Режимпостоянного устьевого давления

(10.8)

Назначается при необходимости подачи газа в транспортную систему заданного давления (для продления бескомпрессорного периода экс­плуатации месторождения).

Со временем Q и снижаются. Дебит рассчитывается по уравнению

(10.9)

6. Режим предельного безводного дебита

(10.11)

q* - безразмерный предельный безводный дебит, находится по спе­циальным графикам (рис 16).

При всех перечисленных режимах работы скважин представляется возможным определить во времени следующие параметры:

Для этого используются:

■ уравнение материального баланса;

■ уравнение притока газа;

■ барометрическая формула давления;

■ данные исследования скважин на приток;

■ данные обработки КВД, КСД;

■ данные газоконденсатных исследований.

Рис. 16. Зависимость предельного безводного дебита от степени

вскрытия пласта

Технологические режимы эксплуатации газовых скважин могут ме­няться на различных этапах разработки месторождения, т.к. изменяются факторы, ограничивающие дебиты газовых скважин.

Вопрос о смене режима эксплуатации решается исходя из газогидродинамических и технико-экономических соображений, поскольку из­менение режима приводит к изменению общего отбора газа из месторо­ждения.

Читайте также:

lektsia.com

• 
  Трубы обсадные для свай
• 
  Цельнотянутая труба 12х18н10т
• 
  Труба электросварная фото
• 
  Что лучше профильная труба или швеллер для перекрытия
• 
  Футеровка дымовой трубы
• 
  Крепеж для сетки рабицы к профильной трубе
• 
  Труба х д б ш
• 
  Изготовление бесшовных труб
• 
  Труба нкт фото
• 
  Убт труба
• 
  Крепление сетки к профильной трубе