Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 174
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Запорные устройства – один из наиболее часто применяемых видов оборудования для перекрытия и герметизации трубопроводов: нефте-, газо- и водопроводов. Запорные устройства применяются и в фонтанной арматуре для управления потоками жидкости или газа, а также при газлифтной и других видах эксплуатации скважин.
Насосно-компрессорные трубы широко применяются в нефтегазодобывающей промышленности как при фонтанной, газлифтной эксплуатации, где они используются для подъемников, так и для других - насосных - способов эксплуатации, а также для всякого рода технологических процессов, для высоконапорных трубопроводов, а часто и для бурения.
Штанговые скважинные насосные установки с механическим приводом нашли массовое применение на промыслах России. Ими эксплуатируются две трети скважин. Оборудование предназначено для подъема жидкости с помощью штангового насоса. К подгруппе относятся собственно скважинный насос, спущенный на насосно-компрессорных трубах и приводимый в действие колонной штанг, насосные штанги и поверхностный привод, включающий энергетическую установку и механический преобразователь вращательного движения вала привода установки в поступательные колонны штанг.
Штанговые установки с гидроприводом отличаются использованием гидравлического преобразователя вместо механического, что резко сокращает металлоемкость установки, ее массу и устраняет необходимость сооружения мощного фундамента под установку. Как и установки с механическим приводом, гидроприводные имеют большое число типов, размеров, конструктивных вариантов с разными параметрами и характеристиками.
Бесштанговые установки центробежных скважинных электронасосов предназначены для эксплуатации высокодебитных скважин. В России с ее помощью добывается более трети всей нефти. Изготовляется и поставляется большое число установок различных типоразмеров, в состав которых входят спускаемые в скважину агрегатированные погружной центробежный насос с электродвигателем и протектором, колонна насосных труб с токонесущим кабелем и повехностная система управления электроприводом.
Бесштанговые электровинтовые скважинные насосы предназначены для эксплуатации скважин с небольшими дебитами и отличаются от предыдущих использованием вместо центробежного винтового насоса.
Бесштанговые гидропоршневые скважинные насосы используются для эксплуатацииглубоких и наклоннонапрвленных скважин. В состав установок входят спускаемый в скважину на колонне насосных труб гидроприводный скважинный насос, поверхностный силовой насос с приводом, нагнетающий рабочую
жидкость в гидропривод скважинного насоса, и система подготовки рабочей жидкости.
Оборудование для эксплуатации одной скважиной нескольких разных по характеристикам пластов, которое размещается в одном стволе и включает комплекс разнотипного оборудования (например фонтанного и насосного), в результате чего становится возможным при разработке многопластовых месторождений нефти и газа значительно сократить число эксплуатационных скважин. В состав оборудования входятспускаемые в скважину пакеры, разделяющие ствол скважины на изолированные, связанные с разными пластами участки, и подъемники, позволяющие поднимать тем или иным способом жидкость или газ по колоннам труб на поверхность, где на устье скважины размещено устьевое оборудование, напрвляющие отдельно добытые нефть или газ с различными характеристиками в систему сбора.
3 группа – Оборудование для освоения скважин – для вызова притока из пласта в скважину используются следующие оборудования:
1. Насосные агрегаты для подачи жидкости в скважины в процессе освоения.
2. Компрессорные агрегаты для подачи воздуха в скважины
в процессе освоения.
3. Оборудование для свабирования скважин и т.д.
4 группа – Оборудование для подземного ремонта и обработки скважин предназначено для поддержания в течение всего периода эксплуатации скважины работоспособного состояния собственно скважины и спущенного в нее эксплуатационного оборудования. В первом случае подземный ремонт называется капитальным, во втором – текущим ремонтом скважины. Кроме того, с помощью оборудования этой группы осваиваются скважины после их капитального ремонта, а иногда и после бурения. Оборудование группы используется также для оснащения скважин фонтанными, газлифтными или насосными подъемниками. В группу входят:
-
Подъемники для спускоподъемных операций. -
Стационарные грузоподъемные сооружения. -
Спускоподъемные агрегаты. -
Спускоподъемные инструменты для спускоподъемных операций. -
Оборудование для ремонта скважин под давлением. -
Оборудование для ликвидации открытых фонтанов. -
Оборудование для промывки скважин. -
Депарафинизационное оборудование. -
Оборудование для капитального ремонта скважин. -
Инструменты для капитального ремонта скважин. -
Оборудование для внутрискважинных работ.
5 группа – Оборудование и сооружения для интенсификации добычи нефти и газа и для увеличения нефтегазоотдачи пластов. Широкое применение этого оборудования позволяет сократить время разработки месторождений и количество оставшихся неизвлеченными нефти и газа. В группу входит следующее.
Оборудование и сооружения для подготовки воды.
Оборудование насосных станций и собственно насосы для нагнетания воды в пласт.
Оборудование для нагнетания в пласт газа.
Оборудование и коммуникационные сооружения (сети трубопроводов и распределительных устройств для подачи воды от насосных станций и газа от компрессорных к нагнетательным скважинам, а также система управления распределением воды и газа по скважинам).
Оборудование для гидроразрыва или кислотной обработки (для улучшения проницаемости пласта и его призабойной зоны).
Оборудование для термического воздействия на пласт (применяется с целью прогрева пласта и снижения за счет этого вязкости пластовой жидкости или для создания внутрипластового очага горения жидкости с образованием фракций, извлечение которых позволяет резко увеличить нефтеотдачу).
6 группа – Оборудование и сооружения для сбора продукции скважин, ее разделения – сепарации на нефть, газ, воду и примеси, измерения и первичной пожготовки нефти, газа, газового конденсата. Оборудование этой группы расположено на поверхности, в основном на территории промысла. В группу входит следующее оборудование:
Оборудование и сооружения для разделения пластовой газированной жидкости на нефть, газ и воду.
Оборудование и сооружения для подготовки товарной нефти (установки для обезвоживания нефти после предварительного отделения от нее основной доли воды, установки обессоливания, деэмульгаторы).
Перекачивающее оборудование.
Оборудование для хранения нефти.
Трубопроводные коммуникации, связывающие в единую систему скважины, насосные и компрессорные установки с остальным оборудованием группы.
Оборудование для подготовки и первичной переработки газа на газоконденсатных и чистогазовых месторождениях.
1.2 Насосно-компрессорные трубы для добычи нефти
При всех способах эксплуатации скважин подъем жидкости и газа на поверхность происходит обычно по НКТ, которые применительно к способам эксплуатации еще называют фонтанными, компрессорными, насосными, подъемными или лифтовыми.
Насосно-компрессорные трубы используются также для различных технологических процессов (например, для солянокислых обработок пластов, разбуривания цементных пробок и т.д.).
Ограничением при выборе диаметра проходных отверстий скважинного трубопровода служит скорость потока рабочей среды. Для нефтяных скважин она не должна превышать 10 м/с, а для газовых — 24 м/с. Это связано с резко увеличивающимся эрозионным износом трубопровода и устьевого оборудования. Иногда увеличивают диаметр трубопровода с целью обеспечения эрозионной и коррозионной стойкости.
В таблице 1 представлены основные размеры НКТ, предусмотренные существующим стандартами.
Таблица 1.1 – Основные размеры НКТ
| Условный диаметр трубы, мм | 27 | 33 | 42 | 48 | 60 | 73 | 89 | 102 | 114 |
| Толщина стенки, мм | 3 | 3,5 | 3,5 | 4,0 | 5,0 | 6,5  | 8,0 | 6,5 | 7,0 |
Отечественная промышленность выпускает НКТ диаметром 60, 73, 89, 114 мм и муфты к ним из стали группы прочности «Д», «К» и «Е». Механические свойства которых приведены в таблице 2.
Таблица 1.2 – Механические свойства применяемых НКТ
| Показатели | Группа прочности стали | |||
| Д | К | Е | ||
| Временное сопротивление  , МПа | 655 | 379 | 699 | |
 | Не менее | - | 491 | 552 |
| Не более | 552 | - | 758 | |
| Относительное удлинение  , %, не менее | 14,3 | 12,0 | 13,0 | |
Конструкции изготавливаемых НКТ следующие:
-
муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля по ГОСТ 633-80 (рисунок 1, а); -
муфтовые гладкие высокогерметичные с конической резьбой трапецеидального профиля — тип НКМ по ГОСТ 63-80 (рисунок 1, б); -
муфтовые, гладкие с конической резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью и хладостойкостью то ТУ 14-3-1534-87 (рисунок 1, в); -
муфтовые, гладкие с конической резьбой треугольного профиля с узлом уплотнения из полимерного материала по ТУ 14-3-1534-87 (рисунок 1, г).
В соединении труб с треугольной резьбой (рисунок 1, а) применяется резьба конусностью 1:16 с углом профиля 60. Прочность соединения до 70 % от прочности тела трубы. Соединение недостаточно герметично из-за несовершенства конструкции. Расчетные величины предельных давлений составляют 2/3 практических.
Трубы типа НКМ (рисунок 1, б) характеризуются равнопрочностью резьбового соединения с телом трубы и высокой герметичностью. Герметичность обеспечивается коническим и торцевым уплотнением типа «металл-металл». Увеличенный шаг резьбы позволяет ускорить сборку соединения в 2,5 раза по сравнению с треугольной резьбой.
Эксплуатационная долговечность НКТ гладких труб с резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью и хладостойкостью на 40 % выше, чем по ГОСТ 633-80.
НКТ гладкие с резьбой треугольного профиля с узлом уплотнения из полимерного материала отличаются высокой герметичностью и меньшим коррозионным износом резьбы. Эксплуатационные характеристики труб аналогичны по ГОСТ 633-80.
Длина насосно-компрессорных труб 5,5
10,5 м. На толщину стенки установлен минусовой допуск в 12,5 % от толщины. Внутренний диаметр НКТ проверяется шаблоном.
Рисунок 1 — Трубы насосно-компрессорные муфтовые гладкие
а — с конической резьбой треугольного профиля; б — с конической резьбой трапециидального профиля; в — с конической резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью и хладостойкостью;
г — с конической резьбой треугольного профиля с узлом уплотнения из полимерного материала
Насосно-компрессорные трубы заводом-изготовителем маркируются по ГОСТ 633-80 клеймением и краской.
Например, Синарский трубный завод. На каждой трубе, на расстоянии 0,4