Введение к работе
Современное состояние нефтяной промышленности характеризуется грессирующим вводом в разработку месторождений тяжелых оковязких нефтей и природных битумов. Огромные запасы такого сырья шт ряд неотложных задач по созданию новейших средств извлечения (кости через скважины.
Согласно принятой классификации высоковязкие нефти (ВВН) разделяются на три основные группы с вязкостью 0,03...0,10; 0,10...0,50 и ше 0,50 Па-с. Месторождения со скважинной разработкой охватывают тагущественно первую и вторую группы.
Основная сложность в создании технологии подъема ВВН заключается еобходимости преодолевать большие гвдравлические сопротивления в эчих органах механических подъемников. Несомненно, что основным :обом отбора вязких флюидов является глубиннонасосный. Однако, ложности серийных насосов обычного исполнения в добыче ВВН весьма шичены из-за значительных сопротивлений движению колонны штанг з. С ростом вязкости нефти наступает такой момент, когда силы тяжести зновешиваются силами гидродинамического сопротивления, при которых эта установки скважинного штангового насоса (УСШН) становится эзможной из-за появления ударных нагрузок на колонну штанг и головку знсира при ходе вверх.
К настоящему времени накоплен определенный опыт в эксплуатации гжин с ВВН и разработан ряд конструкций специальных насосов, :печивающих принудительное перемещение колонны штанг вниз. К эвым относятся насосы с дифференциальным плунжером и вакуумным равлическим усилителем.
В дифференциальных насосах растягивающее усилие определяется юстью давлений жидкости в НКТ и затрубном пространстве на глубине вески насоса, а также площадью, ограниченной диаметрами верхнего и снего плунжеров. В насосах с вакуумной камерой (гидроусилителем) гягивающая нагрузка на колонну штанг создается либо разностью пений в НКТ и приеме насоса или вакуумной камере (конструкция ГАНГ И.М.Губкина), либо разностью давлений в затрубном пространстве и думной камере(конструкция ПечорНИПИнефть).
Возможность применения таких насосов по производительности и шсти откачиваемой нефти ограничиваются площадью сечений плунжеров роусилителя или перепадом давления, действующего на них.
Расширение области рационального применения УСШН для добі ВВН и повышения их производительности на базе применения насосо гидроусилителем, создающим растягивающие нагрузки при ходе колої штанг вниз от давления жидкости в насосно-компрессорных трубах(НКТ также разработка методики проектирования подземного оборудования.
-
Анализ показателей эксплуатации УСШН обычного специального исполнений на месторождениях ВВН.
-
Разработка способа существенного увеличения величі гидравлического утяжеления низа колонны штанг глубинного насоса и производительности.
3.Решение задачи о гидродинамическом трении в подземі оборудовании скважин, оснащенных насосами специальных конструкций.
-
Исследование закономерности изменения вязкости извлекаеі жидкости по глубине колонны НКТ и оценка влияния неньютоновс свойств нефти на нагрузки в точке подвеса штанг.
-
Методика проектирования подземной части глубиннонасос установки и выбор режимов ее работы.
-
Опытно-промышленные испытания УСШН специальных конструк на месторождениях ВВН.
1. Создан принципиально новый способ достижения высо
значений растягивающих нагрузок на колонну штанг при ходе вниз
потери производительности установок, основанный на использова
гидростатического давления в колонне НКТ и расположении гидроусилит
над откачивающим плунжером насоса.
-
Получена статистическая зависимость для расчета вязкости неї в НКТ Шафрановского месторождения с учетом обводненности и градие скорости течения.
-
Получены зависимости для расчета гидродинамического тре колонны штанг в жидкости в УСШН с гидроусилителем при нисходящем і жидкости в трубах в период хода вниз и восходящем для хода вверх.
5 4. Разработана методика косвенного определена вязкости тчиваемой нефти, позволяющая получить кривую её изменения по глубине ъемника в скважине.
5. Получены формулы для расчета конструкции многоступенчатых інговьіх колонн, учитывающие изменения вязкости нефти по глубине НКТ.
-
Разработаны и внедрены на месторождениях ВВН насосы с роусилителем различных исполнений, защищенных авторскими детельствами СССР на изобретения (№№ 1387568, 1500032, 1555530).
-
Разработан способ определения вязкости нефти по глубине ъемника путем последовательного замещения вязкой нефти в НКТ ювязкой жидкостью (а.с. СССР № 1686141).
-
Разработан и в широких масштабах апробирован стандарт единения СТО-03-08-88 по проектированию глубиннонасоснои [ілуатации скважин с ВВН и конструированию колонны штанг.
Экономический эффект от внедрения разработок в ценах до 1991 г. гавил в АНК "Башнефть", рассчитанный по НГДУ "Туймазанефть" 11,7 . рублей (общее количество внедренных скважин - 345) в АО імуртнефть" - 255 тыс.рублей.
Результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались следующих конференциях и семинарах:
1. ХУ Всесоюзном семинаре по гидродинамическим и промыслово-
}шзическим методам исследования продуктивных пластов с целью
троля их разработки.-г. Сургут, 1985.
2. Конференции молодых ученых и специалистов предприятий
ітяной и газовой промышленности.- г. Шевченко, 1987г.
3. Областной научно-технической конференции "Проблемы
работки нефтяных и газовых месторождений и интенсификации добычи
гводрродного сырья ".- Астрахань, 1989 г.
По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том чи< получено 5 авторских свидетельств на изобретения. Основные результг работ изложены также в 3 отчетах НИОКР.
