Полная версия

Главная arrow География arrow Защита насосного оборудования нефтяных скважин в осложненных условиях эксплуатации

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Результаты лабораторных исследований промышленного применения сепаратора

Схема лабораторной установки для определения скорости уноса частиц песка для насоновской свиты представлена на рис. 32.

Схема лабораторной установки для определения скорости витания частиц песка для насоновской свиты

Рис. 32. Схема лабораторной установки для определения скорости витания частиц песка для насоновской свиты: 1 - ёмкость с водой; 2 - напорный трубопровод; 3 - расходомер; 4 - насыпной грунт; 5 - мерная труба; 6 - мерник выноса песка; 7 - запорная арматура

Методика проведения эксперимента заключалась в следующем. Низ стеклянной трубки был заполнен ТВЧ, через которые подавалась насосом вода с различным расходом, обеспечивающим различные скорости восходящего потока. После каждой промывки трубы водой в течение 1 мин подача воды прекращалась, и визуально измерялось количество оставшейся насыпи песка в нижней части стеклянной трубы. Постепенное увеличение скорости прокачки воды приводило к уменьшению высоты насыпи вплоть до полного её исчезновения. При скорости воды в трубе 0,56 м/с происходил полный вынос твердых взвешенных частиц из трубы. Условный диаметр частиц песка определялся по фракционному составу песка насоновской свиты месторождения. Весь объем песка состоял из частиц размером от 0 до 350 мкм и составлял 100 % (рис. 33). После первой промывки песка водой с минимальной скоростью унеслось, допустим, 15 % объема песка. По оси ординат находилась отметка, составляющая 85 %, и проводилась горизонталь из середины интервала 0-15 % до пересечения с кривой на графике. Абсцисса точки пересечения позволяет получить условный диаметр частиц. В расчет принималось среднеарифметическое значение диаметра частиц в полученном диапазоне и т. д.

В результате эксперимента была установлена зависимость скорости выноса ТВЧ от их крупности на забойных участках водозаборных скважин, показавшая её параболический характер (рис. 34):

где К= 6,2* 105, (мс)-1; dn - условный диаметр ТВЧ, м.

Эксперименты позволили получить также зависимость коэффициента сопротивления ТВЧ при осаждении в жидкости

г> dnwp

где Re = ——-; р и ц - плотность и динамическая вязкость жидкости И

соответственно.

Распределение веса ТВЧ по диаметру для насоновской свиты

Рис. 33. Распределение веса ТВЧ по диаметру для насоновской свиты

Зависимость скорости уноса ТВЧ от условного диаметра частиц

Рис. 34. Зависимость скорости уноса ТВЧ от условного диаметра частиц

В (4.15) числитель 31,5 превышает величину 24, характерную для сферической формы частицы, что связано с неправильной формой реальных ТВЧ.

Формула (4.15) позволяет рассчитать условный диаметр ТВЧ dn на входе в фильтр в зависимости от средней скорости потока воды в скважины w и подобрать ячейки фильтрующего элемента. В соответствии с известным соотношением поперечный размер ячейки должен составить около 3dn.

С учетом всех особенностей эксплуатируемых пластов и добываемой продукции расчет комбинированного фильтра дает возможность рассчитать и планировать его параметры: диаметры и длины ловильных камер и соответствующих патрубков, размеры и геометрию пор или щелей наружной сетки и промежуточного каркаса. Расчет времени заполнения ловильных камер или контейнеров позволит совместить работу по демонтажу и очистке фильтров с проведением различных геолого-технических мероприятий, предусмотренных в технологических регламентах нефтяных компаний.

Фильтр спускается на пакере ниже приёма насоса, как схематически показано на рис. 35.

В результате внедрения комбинированных сепараторов на скважинах Ванкорского месторождения (рис. 36) в течение 12 мес. удалось увеличить среднюю наработку УЭЦН на отказ с 93 сут (без использования сепараторов) до 368 сут.

Схема компоновки фильтра

Рис. 35. Схема компоновки фильтра

Динамика изменения наработки на отказ УЭЦН

Рис. 36. Динамика изменения наработки на отказ УЭЦН

Количество скважин, эксплуатируемых с помощью таких сепараторов, увеличилось с одной до двадцати семи за последний год.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>