Анализ и оптимизация работы фонтанных скважин

Цель работы:
Найти анализ и оптимизацию работы фонтанных скважин,
Оформить курсовую работу в соответствии с требованиями,
Выполнить графическую часть работы,
Подготовить и защитить курсовую работу.
Задачи:
● Рассмотреть фонтанную добычу нефти
● Рассмотреть регулирование дебита фонтанной скважины, установление технологического режима её работы
● Рассмотреть практическую часть

Актуальность:

ГЛАВА 1 ФОНТАННАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ
1.1. Основные способы эксплуатации добы­вающих скважин
В связи с промышленным внедрением и повсеместным использованием новейших достижений науки в процессе не­фтедобычи несколько изменилось и понятие основных способов эксплуатации нефтяных скважин.

Если подъем жидкости или смеси от забоя на дневную по­верхность происходит только за счет природной энергии, то та­кой способ эксплуатации называется естественно-фонтанным.

Если подъем жидкости или смеси от забоя на дневную по­верхность происходит либо за счет искусственной энергии, либо за счет естественной и искусственной энергии, то такой способ эксплуатации будем называть механизированным.

1.2. Теоретические основы подъема смеси по трубам
Подъем жидкости из скважин нефтяных месторождений практически всегда сопровождается выделением газа.

Принципиальная схема газожидкостного подъемника по­казана на рис.1.

На кривой лиф­тирования имеются четыре характерные точки. Точка А соот­ветствует началу подачи (перелива) жидкости, точка В соответ­ствует оптимальной подаче подъемника, точка С - максималь­ной подаче подъемника, точка D - срыву подачи подъемника по жидкости. Оптимальный режим работы характеризуется максимальным значением КПД подъемника.

1.3. Баланс энергии в скважине
Основным процессом в добыче нефти является процесс подъема на поверхность газожидкостной смеси от забоя скважины.

Исходя из этого, можно сформулировать основ­ную задачу эксплуатации скважин - осуществление процесса подъема продукции скважин с наибольшей эффективностью и бесперебойно.

Рис. 3. Типы фонтанных скважин
а - артезианская; б - газлифтная с началом выделения газа в скважине; в - газлифтная с началом выделения газа в пласте; 1 -подъемные трубы; 2 - эксплуатационная колонна.

1.5. Подъем жидкости за счет энергии гидро­статического напора
Фонтанирование скважины возможно тогда, когда из пла­ста на забой поступает энергии не меньше, чем требуется ее для подъема флюидов на поверхность.

Рис. 4. Графическая интерпретация условий артези­анского (а) и газлифтного (б) фонтанирования
Штриховкой показаны области возможного фонтаниро­вания

Глава 2 Регулирование дебита фонтанной скважины, установление технологического режима ее работы
2.1.Регулирование дебита фонтанной скважины
Регулирование технологического режима работы скважины (дебита) осуществляется созданием противодавлений на устье. Для этого на выкидных линиях после запорных устройств ставят регулирующие устройства (штуцеры), обеспечивающие дросселирование потока вследствие изменения площади проходного сечения.

Рисунок 6 Многоступенчатые штуцеры

1 - корпус; 2 - тарельчатая пружина; 3 - боковое седло; 4 - обойма; 5 - крышка; 6 - нажимная гайка;
7 - прокладка; 8 - гайка боковая; 9 - штуцерная металлическая втулка.
Рис.7 Быстросменный штуцер ШБА-50х700.

Рис.8 Устьевой штуцер, рассчитанный на рабочее давление 35МПа.
1 - корпус насадки;
2 - шпиндель;
3 - втулка;
4 - сменная насадка.
Удобнее применение углового устьевого штуцера.

В настоящее время используют регулируемый штуцер, основу которого составляет металлический стержень с калиброванными отверстиями. Преимущество регулируемых штуцеров является минимум затрат времени и сил на смену режима работы.

2.2 Установление технологического режима работы фонтанных скважин.
Установить технологический режим работы скважины - это значит выбрать такие параметры работы фонтанного подъемника, которые обеспечивают получение на поверхности заданного дебита, и позволяет работать без осложнений

С целью установления рационального режима работы фонтанной скважины проводят ее исследование при работе на нескольких стационарных режимах с построением индикаторной диаграммы.

Глава 3. Практическая часть
3.1 Расчет диаметра фонтанного подъемника
В процессе фонтанной эксплуатации скважины дебит ее может изменяться (снижаться) вследствие, например, падения пластового давления или увеличения обводненности продукции. Так как подъемник должен обеспечивать работу в течение определенного периода времени при изменении дебита скважины, то необходимо уметь рассчитать его диаметр.
При работе на оптимальном режиме диаметр подъемник
где Qопт – подача подъёмника на оптимальном режиме, т/сут;