Расчет и подбор подземного оборудования фонтанной скважины
Контрольная работа
по дисциплине «Скважинная добыча нефти»
для обучающихся по профилю «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти», заочная форма обучения
Контрольная работа состоит из одного теоретического вопроса и трех практических задач. Выполняется по варианту, который выбирается по списку обучающихся в «Журнале учета посещаемости обучающимися учебных занятий».
Теоретические вопросы
порядковый номер вопроса соответствует порядковому номеру варианта
- Условие и уравнение притока жидкости из пласта в скважину
- Пуск газлифтной скважины в эксплуатацию
- Подбор оборудования ШСНУ
- Эксплуатация наклонных и искривленных скважин ШСНУ
- Газлифтные клапаны
- Наземное и подземное оборудование фонтанных скважин
- Борьба с отложением парафина при эксплуатации ШСНУ
- Виды фонтанирования скважин
- Эксплуатация пескопроявляющих скважин, оборудованных ШСНУ
- Причины отложения солей в скважинном оборудовании и методы борьбы
- Методы снижения пускового давления при газлифтном способе эксплуатации скважин
- Исследование фонтанных скважин
- Динамометрирование ШСНУ
- Регулирование работы фонтанной скважины
- Обслуживание ШСНУ
- Разновидности газлифта, их технологические схемы
- Обслуживание фонтанных скважин
- Методы вызова притока жидкости из пласта
- Станки-качалки, их условное обозначение. Оборудование устья ШСНУ
- Скважинные штанговые насосы. Способ крепления. Условное обозначение
- Техника безопасности и противопожарные мероприятия при эксплуатации газлифтных скважин
- Оборудование забоев скважин
- Борьба с вредным влиянием газа на работу штангового насоса
- Отложения парафина в НКТ и методы борьбы с ними
- Методы вызова притока жидкости из пласта
- Подача ШСНУ. Факторы, влияющие на подачу
- Первичное вскрытие продуктивного пласта. Требования к вскрытию
- Системы и конструкции газлифтных подъемников
- Оборудование устья газлифтных скважин
- Подземное оборудование ШСНУ. Назначение
|
|
|
Задача № 1
Расчет основных параметров процесса освоения скважины
Рассчитать основные параметры процесса освоения скважины, методом замены жидкости, выбрать промывочную жидкость и необходимое оборудование. Дать схему размещения оборудования при освоении скважины. Скважина заполнена буровым раствором плотностью 1150 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Наименование исходных данных | Варианты ты | |||||||||
| 1/11 | 2/12 | 3/13 | 4/14 | 5/15 | 6/16 | 7/17 | 8/18 | 9/19 | 10/20 | |
| Глубина скважины Н. м | 1500 | 1600 | 1700 | 1880 | 1900 | 2000 | 2100 | 1670 | 1820 | 1750 |
| Пластовое давление Рпл, МПа | 18 | 17 | 16 | 19 | 20 | 18 | 19 | 16 | 19 | 17 |
| Расстояние от устья до верхних отверстий фильтра Нф, м | 1480 | 1570 | 1680 | 1800 | 1770 | 1970 | 2080 | 1550 | 1600 | 1550 |
| Минимально-допустимая депрессия на забое скважины Рmin, МПа | 2 | 1,5 | 1 | 1 ,2 | 1,4 | 1, 6 | 1,8 | 1,7 | 1,3 | 1,1 |
| Наружньй диаметр эксплуатационной колонны D, мм | 168 | 146 | 168 | 146 | 168 | 146 | 168 | 146 | 168 | 146 |
Решение:
|
|
|
1. Определяем плотность промывочной жидкости из условия вызова
притока:
(1)
где L — глубина спуска промывочных труб, м, принимаем L = Нф.
2. Выбираем промывочную жидкость;
- если полученная плотность больше или равна плотности пресной воды ρп ≥ ρв, то выбираем пресную или соленую воду;
- если полученная плотность меньше плотности пресной воды рп < рв выбираем нефть.
3. Определяем количество промывочной жидкости:
, м 
(2)
где φ — коэффициент запаса промывочной жидкости, φ =1,1;
Dв — внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м.
4.Определяем количество автоцистерн для доставки промывочной жидкости:
|
|
|
nц = Vп /Vц, (3)
где Vц – вместимость выбранного типа автоцистерн, м3
5.Определяеммаксимальное давление в процессе промывки, в момент оттеснения бурового раствора к башмаку промывочных труб:
Р мах = L (ρб.р - ρп)*g*10-6 + Ртр + Ру, МПа (4)
где Ртр – потери давления на преодоление сил трения, МПа. Принимаем условно Ртр = 0,5…1 МПа
Ру – противодавление на устье, МПа; при промывке в амбар Ру = 0.
6. Выбираем тип промывочного агрегата и передачу работ агрегата по характеристике его насоса. Для промывки обычно достаточно одного агрегата.
7. Составляем схему оборудования скважины и расположения наземного оборудования. Например:
 |
|
Ответ (по условию задачи).
Задача № 2
Расчет и подбор подземного оборудования фонтанной скважины
Произвести расчет фонтанного подъемника. Расчет фонтанного подъемника сводится к определению длины, диаметра и группы прочности стали колонны фонтанных труб.
|
|
|
Таблица 2 – Исходные данные
| Наименование исходных данных данных
| Варианты | ||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
| Расстояние от устья до верхних отверстий фильтра Нф, м | 1600 | 1650 | 1700 | 1750 | 1800 | 1850 | 1900 | 1950 | 2000 | 2050 | 2100 | 2150 | 2200 | 2250 | 2300 |
| Пластовое давление Рпл, МПа | 17 | 17,8 | 18,5 | 19 | 19,8 | 20 | 21 | 22 | 18 | 18,7 | 19,3 | 20,5 | 21 | 22 | 22 |
| Забойное давление Рзаб, МПа | 11 | 11,8 | 12,3 | 13 | 12,8 | 13 | 13 | 15 | 11 | 12 | 13,.3 | 14 | 15 | 16 | 15,5 |
| Давление насыщения Рнас, Мпа | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 |
| Устьевое давление Ру. МПа | 1,2 | 1,0 | 1,3 | 1,4 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 1,0 | 0,8 |
| Диаметр эксплуатационной колонны Д, мм | 146 | 168 | !46 | 168 | 146 | 168 | 146 | 168 | 146 | 168 | 146 | 168 | 168 | 146 | 168 |
| Коэффициент продуктивности К, м3/сут МПа | 8,3 | 10,5 | 13.0 | 15.2 | 18.0 | 21.4 | 25.0 | 30.4 | 33,0 | 28.0 | 26,8 | 32.5 | 23,4 | 35,0 | 16.8 |
| Плотность нефти рн, кг/м | 800 | 820 | 810 | 840 | 850 | 800 | 810 | 820 | 830 | 840 | 850 | 800 | 810 | 820 | 840 |
| Плотность воды рв, кг/м" | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 |
| Обводненность пв, % | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 0 | 10 | 20 |
Решение:
1. Определяем глубину спуска труб в зависимости от типа скважины.
При Рзаб > Рнас начинает выделяться газ из нефти в стволе скважины, выше забоя. В этом случае трубы достаточно опустить на глубину:
(1)
где рсм — плотность смеси, определяется по формуле: ρсм = ρвnв + ρн (1 - nв).
При рзаб < Рнас движение газожидкостной смеси происходит по всему стволу скважины и трубы спускают до верхних отверстий фильтра: L = Нф.
На практике, исходя из технологических соображений (промывка, освоение скважин) трубы обычно опускают до верхних отверстий фильтра.
2. Диаметр фонтанных труб можно определить по формуле А. П. Крылова из условия минимальных потерь давления в колонне, при оптимальном режиме для конца фонтанирования.
, мм (2)
где Р1 = Рнас, если Рзаб > Рнас;
Р1 = Рзаб, если Рзаб ≤ Рнас;
Q — определяют по формуле притока: Q = К (Рпл – Р заб)n, м3/сут,
где n – показатель степени, зависящий от условий фильтрации и составляющий 1..0,5,
принимаем n=1;
К – коэффициент продуктивности, м3/сут МПа
3. По найденному расчетному значению, по внутреннему диаметру выбираем ближайший меньший стандартный диаметр по таблице характеристик труб 4.
Таблица 3 - Характеристика насосно-компрессорных труб (ГОСТ 3845-75)
| Условный диаметр труб, мм | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Внутренний диаметр | Высадка, мм | Наружный диаметр муфты, мм | Длина муфты,мм | Масса, кг | |||||
| Наружный диаметр | Длина до переходной части | Длина переходной части | 1 м гладкой трубы | муфты | 1 м трубы с муфтой при длине трубы 8 м | |||||||
| Трубы гладкие | ||||||||||||
| 48 | 48,3 | 4,0 | 40,3 | - | - | - | 56,0 | 96,0 | 4,39 | 0,5 | 4,46 | |
| 60 | 60,3 | 5,0 | 50,3 | - | - | - | 73,0 | 110,0 | 8,84 | 1,3 | 7,0 | |
| 73 | 73,0 | 5,5; 7,0 | 62,0;59,0 | - | - | - | 89,0 | 132,0 | 9,16; 11,39 | 2,4 | 9,46 11,69 | |
| 89 | 88,9 | 6,5 | 76,0 | - | - | - | 107,0 | 146,0 | 13,22 | 3,6 | 13,67 | |
| 102 | 101,6 | 6,5 | 88,6 | - | - | - | 121,0 | 150,0 | 15,22 | 4,5 | 15,78 | |
| 114 | 114,3 | 7,0 | 100,3 | - | - | - | 132,5 | 156,0 | 18,47 | 5,1 | 19,09 | |
| Трубы с высаженными наружу концами | ||||||||||||
| 33 | 33,2 | 3,5 | 26,4 | 37,3 | 45 | 25 | 48,3 | 89 | 2,58 | 0,5 | 2,67 | |
| 42 | 42,2 | 3,5 | 35,2 | 46,0 | 51 | 25 | 56,0 | 95 | 3,34 | 0,7 | 3,48 | |
| 48 | 48,3 | 4,0 | 40,3 | 53,2 | 57 | 25 | 63,5 | 100 | 4,39 | 0,8 | 4,59 | |
| 60 | 60,3 | 5,0 | 50,3 | 65,9 | 89 | 25 | 78,0 | 126 | 6,84 | 1,5 | 7,2 | |
| 73 | 73,0 | 5,5;7,0 | 62,0; 59,0 | 78,6 | 95 | 25 | 93,0 | 134 | 9,16; 11,39 | 2,8 | 9,73;11,96 | |
| 89 | 88,9 | 6,5; 8,0 | 76,0; 73,0 | 95,25 | 102 | 25 | 114,3 | 146 | 13,22;15,98 | 4,2 | 14,07;16,83 | |
| 102 | 101,6 | 6,5 | 88,6 | 107,95 | 102 | 25 | 127,0 | 154 | 15,22 | 5,0 | 16,14 | |
| 114 | 114,3 | 7,0 | 100,3 | 120,65 | 108 | 25 | 141,3 | 160 | 18,47 | 6,3 | 19,66 | |
4. Выбираем тип труб: гладкие или с высаженными концами. Предпочтение отдают гладким трубам.
5. Выясняем возможность спуска труб в эксплуатационную колонну. Максимальный диаметр спускаемых в скважину труб не должен превосходить:
Диаметр эксплуатационной колонны, мм 146 168
Диаметр фонтанных труб, мм 73 89
6. Материал труб подбираем, исходя из расчета на растяжение собственной силы тяжести. Для этого задаются группой прочности стали, например D, и выписываем значения страгивающей нагрузки для труб (Рстр).
7. Определяем предельную глубину спуска труб по формуле:
- для гладких труб:
м (3)
где К – коэффициент запаса прочности, принимаемый равным 1,5;
q – вес одного погонного метра труб, Кн, q = m·g·10³, где m – масса 1 п.м. труб, кг;
g – ускорение свободного падения, м/с².
Если L доп < L, то для оставшейся секции колонны труб, длиной l = L – Lдоп берем более прочную сталь, например К. допускается длина секции из стали К:
- для гладких труб:
м (4)
Ответ (по условию задачи).
Задача № 3
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 3380; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!