Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный горный университет
Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений
Реферат
По дисциплине: Основы нефтегазового дела
Тема: Методы исследования скважин, оснащенных штанговой насосной установкой
Выполнил: студент
Файзиев Р.Р.
ПРОВЕРИЛ:
Ленченков Н.С.
Санкт-Петербург
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЛУБИННО-НАСОСНЫХ УСТАНОВОК
. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН ШТАНГОВЫМИ НАСОСАМИ
. СКВАЖИННЫЕ ШТАНГОВЫЕ НАСОСЫ
. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Наиболее распространен в мировой практике штанговый насосный способ добычи нефти, который охватывает более 2/3 общего действующего фонда. В России станки-качалки выпускаются по ГОСТ 5866-76, устьевые сальники - по ТУ 26-16-6-76, НКТ - по ГОСТ 633-80, штанги - по ГОСТ 13877-80, скважинный насос и замковые опоры - по ГОСТ 26-16-06-86. Штанговая глубинная насосная установка состоит из скважинного насоса 2 вставного или невставного типов, насосных штанг 4, насосно-компрессорных труб 3, подвешенных на планшайбе или в трубной подвеске 8 устьевой арматуры, сальникового уплотнения 6, сальникового штока 7, станка качалки 9, фундамента 10 и тройника 5. На приеме скважинного насоса устанавливается защитное приспособление в виде газового или песочного фильтра 1. Возвратно-поступательное движение плунжера насоса, подвешенного на штангах, обеспечивая подъем жидкости из скважины на поверхность. При наличии парафина в продукции скважины на штангах устанавливают скребки, очищающие внутренние стенки НКТ. Для борьбы с газом и песком на приеме насоса могут устанавливаться газовые или песочные якоря.
Рис.1 Станок качалка
. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЛУБИННО-НАСОСНЫХ УСТАНОВОК
Основой исследования глубинно-насосных штанговых установок является динамометрирование - метод оперативного контроля за работой подземного оборудования и основа установления правильного технологического режима работы насосной установки.
Суть метода заключается в том, что нагрузку на сальниковый (полированный) шток определяется без подъема насоса на поверхность с помощью динамографа. На бумаге в виде диаграммы записывается нагрузки при ходе вверх и вниз в зависимости от перемещения штока. Записанная диаграмма называется динамограммой.
Оперативный контроль за работой установки по динамограммам включает: определение причин, вызвавших снижение или прекращение подачи насоса; выбор и назначение нужного вида подземного ремонта: проверку качества произведенного ремонта.
При длительном наблюдении за работой установки с помощью динамометрирования подбирают режим работы, обеспечивающий необходимой отбор жидкости при наименьших затратах энергии и наибольшем коэффициенте эксплуатации.
Простейшая теоретическая динамограмма нормальной работы скважинного насоса имеет форму параллелограмма. По оси ординат в масштабе откладывается нагрузки в точке подвески штанг, в по оси абсцисс - перемещение штока. В реальных условиях на форму динамограммы влияют инерционные силы, возникающие в системе штанга и труба - жидкость, и силы трения.
Расчет элементов теоретической динамограммы и ее совмещение с практической называют обработкой динамограммы.
Для измерения усилий и перемещений по динамограмме необходимо определить нулевую линию, масштаб усилий и перемещения.
Нулевой линией динамограммы называется линия, которую прочерчивает динамограф при отсутствии нагрузки на полированный шток.
Масштаб усилий - значение нагрузки (в кг.) при отклонении пишущей точки самописца (пера или луча) по вертикали на 1 мм.
Масштаб перемещений - отношение длины хода полированного штока к дине записанной динамограммы.
Фактическое перемещение полированного штока - расстояние между заданными точками динамограммы, умноженное на масштаб перемещений.
. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН ШТАНГОВЫМИ НАСОСАМИ
насосный сальниковый скважина штанговый
Станок-качалка и есть один из элементов эксплуатации скважин штанговым насосом. По сути, станок-качалка является приводом штангового насоса, расположенного на дне скважины. Это устройство по принципу действия очень похоже на ручной насос велосипеда, преобразущий возвратно-поступательные движения в поток воздуха. Нефтяной насос возвратно-поступательные движения от станка-качалки преобразует в поток жидкости, которая по насосно-компрессорным трубам (НКТ) поступает на поверхность.
Если по порядку описать происходящие процессы при данном виде эксплуатации, то получится следующее. На электродвигатель станка-качалки подается электричество. Двигатель вращает механизмы станка-качалки так, что балансир станка начинает двигаться как качели и подвеска устьевого штока получает возвратно-поступательные движения. Энергия передается через штанги - длинные стальные стержни, скрученные между собой специальными муфтами. От штанг энергия передается штанговому насосу, который захватывает нефть и подает ее наверх.
При эксплуатации скважины штанговыми насосами к добываемой нефти не предъявляются строгие требования, которые имеют место при других способах эксплуатации. Штанговые насосы могут качать нефть, характеризующуюся наличием механических примесей, высоким газовым фактором и так далее. К тому же, данный способ эксплуатации отличается высоким КПД.
В России изготавливаются станки-качалки 13 типоразмеров по ГОСТ 5688-76. Штанговые насосы производят ОАО "Элкамнефтемаш" г.Пермь и ОАО "Ижнефтемаш" г.Ижевск.
. СКВАЖИННЫЕ ШТАНГОВЫЕ НАСОСЫ
ШСН предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкости обводненностью до 99 %, температурой не более 130 °С, содержанием сероводорода не более 50 мг/л, минерализацией воды не более 10 г/л.
Скважинные насосы имеют вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами. Насосы спускают в скважину на штангах и насосно-компрессорных трубах. Различают следующие типы скважинных насосов (рисунок 2).
Рис.2 .Типы скважинных штанговых насосов
НВ1 - вставные с заулком наверху;
НВ2 - вставные с замком внизу;
НН - невставные без ловителя;
НН1 - невставные с захватным штоком;
НН2 - невставные с ловителем.
Выпускают насосы следующих конструктивных исполнений:
а) по цилиндру:
Б - с толстостенным цельным (безвтулочным) цилиндром;
С - с составным (втулочным) цилиндром.
б) специальные:
Т - с полным (трубчатым) штоком для подъема жидкости по каналу колонны трубчатых штанг;
А - со сцепляющим устройством (только для насосов типа НН), обеспечивающим сцепление колонны насосных штанг с плунжером насоса;
Д1 - одноступенчатые, двухплунжерные для создания гидравлического тяжелого низа;
Д2 - двухступенчатые, двухплунжерные, обеспечивающие двухступенчатое сжатие откачиваемой жидкости;
У - с разгруженным цилиндром (только для насосов типа НН2), обеспечивающим снятие с цилиндра технической нагрузки при работе.
Насосы всех исполнений, кроме Д1 и Д2, одноступенчатые, одноплунжерные.
в) по стойкости к среде:
без обозначения - стойкие к среде с содержанием механических примесей до 1.3 г/л - нормальные;
И - стойкие к среде с содержанием механических примесей более 1.3 г/л - абразивостойкие.
Скважинные штанговые насосы являются гидравлической машиной объемного типа, где уплотнение между плунжером и цилиндром достигается за счет высокой точности их рабочих поверхностей и регламентируемых зазоров. При этом в зависимости от размера зазора (на диаметр) в паре "цилиндр-плунжер" выпускают насосы четырех групп (таблица 2).
Таблица 2
Группа посадкиРазмер зазора между цилиндром и плунжером насоса при исполнении цилиндра, ммБС0< 0.045< 0.04510.01 ¸ 0.070.02 ¸ 0.0720.06 ¸ 0.120.07 ¸ 0.1230.11 ¸ 0.170.12 ¸ 0.17
В условном обозначении насоса, например, НН2БА-44-18-15-2, первые две буквы и цифра указывают тип насоса, следующие буквы - исполнение цилиндра и насоса, первые две цифры - диаметр насоса (мм), последующие длину хода плунжера (мм) и напор (м), уменьшенные в 100 раз и последняя цифра - группу посадки.
Цилиндры насосов изготовляют двух исполнений: ЦБ и ЦС.
ЦБ - цельный безвтулочный толстостенный;
ЦС - составной из набора втулок, стянутых внутри кожуха переводниками.
Исходя из назначения и области применения скважинных насосов, выпускают плунжеры и пары "седло-шарик" клапанов различных поверхностей.
Плунжеры насосов изготавливают четырех исполнений:
ПХ1 - с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой на верхнем конце и с хромовым покрытием наружной поверхности;
ПХ2 - то же, без цилиндрической расточки на верхнем конце;
П111 - с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой на верхнем конце и упрочнением наружной поверхности напылением износостойкого порошка;
П211 - то же, без цилиндрической расточки на верхнем конце.
Пары "седло-шарик" клапанов насосов изготавливают в трех исполнениях:
К - с цилиндрическим седлом и шариком из нержавеющей стали;
КБ -
