Основы нефтедобычи

Содержание

Слайд 2

После прохождения данного тренинга оператор будет знать и понимать:
историю добычи нефти;
свойства

После прохождения данного тренинга оператор будет знать и понимать: историю добычи нефти;
нефти;
свойства газа;
основные сведения о месторождениях;
назначение и конструкцию элементов
наземного и погружного оборудования скважин при различных способах эксплуатации;
сбор и транспортировку нефти;
исследование скважин.

Цели и задачи тренинга

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 3

ВВЕДЕНИЕ

Среди важнейших видов промышленной продукции одно из главных мест занимают нефть,

ВВЕДЕНИЕ Среди важнейших видов промышленной продукции одно из главных мест занимают нефть,
газ и продукты их переработки.
Достаточно сказать, что из всех видов энергетических ресурсов (вода, уголь, горючие сланцы, атомная энергия и др.) около двух третей потребностей обеспечивается за счет углеводородов. Невозможно представить сегодня современный транспорт и все многообразие двигательной техники без горюче-смазочных материалов, основой которых служат нефть и газ. Эти богатства земных недр добываются и потребляются в огромных количествах.
Свободный газ и добываемый попутно с нефтью, являются сырьем для химической промышленности. Путем химической переработки газов получают и такие продукты, на изготовление которых расходуется значительное количество пищевого сырья.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 4

история добычи нефти

Нефть и газ начали добывать издревле. Точнее первоначально нефть не

история добычи нефти Нефть и газ начали добывать издревле. Точнее первоначально нефть
добывали, а собирали в местах естественного выхода. Первым способом добычи стал ямный (или копаночный): копанки представляли собой неглубокие ямы (до двух метров глубиной), на дне которых скапливалась нефть, просачивавшаяся через почву.
Следующим способом нефтедобычи стал колодезный.
В середине XIX в. появились нефтяные скважины. Есть сведения, что первая в мире нефтяная скважина была пробурена на Биби-Эйбате (вблизи Баку) в 1846 г. по предложению инженера горного ведомства Ф.А. Семенова.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 5

Важно понимать, что углеводороды не лежали под землей в виде озер нефти.

Важно понимать, что углеводороды не лежали под землей в виде озер нефти.
Они были смешаны с водой и песком, которые постепенно просачивались сквозь пористые слои песчаников и известняков вместе с пузырьками газа. Часто смесь продвигалась сквозь породы под воздействием высокого давления. Нефть и газ просачивались в пустоты между частицами осадочных пород, как вода проходит в губку. Рано или поздно на пути нефти и газа попадался слой породы, сквозь который они не могли просочиться, - непроницаемой породы, не имевшей пор или трещин, - и таким образом, они оказывались в геологической "ловушке".

Происхождение нефти.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 6

история добычи нефти

Нефть и газ начали добывать издревле. Точнее первоначально нефть не

история добычи нефти Нефть и газ начали добывать издревле. Точнее первоначально нефть
добывали, а собирали в местах естественного выхода. Первым способом добычи стал ямный (или копаночный): копанки представляли собой неглубокие ямы (до двух метров глубиной), на дне которых скапливалась нефть, просачивавшаяся через почву. Следующим способом нефтедобычи стал колодезный. Время его появления точно неизвестно, во всяком случае, не позже XVI века. Нефть из колодца вычерпывали бурдюком и поднимали на поверхность либо вручную, либо на конной тяге. В середине XIX в. появились нефтяные скважины. В середине XIX в. появились нефтяные скважины. Есть сведения, что первая в мире нефтяная скважина была пробурена на Биби-Эйбате (вблизи Баку) в 1846. В 1864-1866 гг. в районе реки Кудако (близ Майкопа) занимался бурением полковник А.Н. Новосильцев. Он получил с глубины 55 метров первый в России нефтяной фонтан, с первоначальным суточным дебитом 12 тыс. пудов. От этого события отсчитывают рождение российской нефтяной промышленности.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 7

история добычи нефти

Нефть из скважин добывали желонкой - металлическим сосудом (труба) высотой

история добычи нефти Нефть из скважин добывали желонкой - металлическим сосудом (труба)
до 6 м. Подъем желонки (тартание) велся вручную, затем на конной тяге (начало 70-х годов XIX в.) и с помощью паровой машины (80-е годы). Первые глубинные насосы были применены в Баку в 1876 г., а первый глубинный штанговый насос – в Грозном в 1895 г. Однако тартальный способ длительное время оставался главным. Вытеснение нефти из скважины сжатым воздухом или газом предложено в конце XVIII в. Не сформировался к началу XX века и фонтанный способ добычи. Из многочисленных фонтанов Бакинского района нефть разливалась в овраги, реки, создавала целые озера, сгорала, безвозвратно терялась, загрязняла почву, водоносные пласты, море.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 8

СВОЙСТВА НЕФТИ и ГАЗА

Нефть и газ, угли и горючие сланцы, а

СВОЙСТВА НЕФТИ и ГАЗА Нефть и газ, угли и горючие сланцы, а
также другие природные органические соединения составляют особую группу минеральных образований земной коры. Их называют горючими ископаемыми, или каустобиолитами (от греч. "каусто" — горючий, "биос" — жизнь, "литос" — камень).
Химический состав – это в основном групповой углеводородный состав нефтепродуктов (содержание парафинов, нафтенов, ароматики и непредельных углеводородов) и примесей в них (сернистые, азотистые, кислородсодержащие соединения).
Физические свойства нефти – свойства нефти учитывающие физические ее характеристики, такие как фракционный состав, плотность, температуры вспышки, застывания и др.
Фракционный состав – характеристика нефти с точки зрения пределов выкипания различных ее фракций и содержания этих фракций в нефти. Фракциями называются соединения, испаряющиеся в заданном промежутке температуры.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 9

В среднем в нефти содержится:
82 - 87% углерода (С);
11- 14%

В среднем в нефти содержится: 82 - 87% углерода (С); 11- 14%
водорода (Н)
0,4 - 1% примесей

Нефти делятся на :
малосмолистые - содержание смол не более 18%
смолистые - смол от 18 до 35%
высокосмолистые - смол более 35%
беспарафинистые - парафина до 1%
слабопарафинистые - парафина 1-2%
парафинистые - парафина > 2%
малосернистые - серы до 0.5%
сернистые - серы от 0.5 до 2.0%
высокосернистые - серы более 2.0%

Важнейшие физические свойства нефти:
плотность;
вязкость (динамическая и кинематическая)

В среднем в нефти содержится:
82 - 87% углерода (С);
11- 14% водорода (Н)
0,4 - 1% примесей

Химический состав

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 10

Физические свойства нефти.

Физические свойства нефтей в пластовых условиях значительно отличаются от

Физические свойства нефти. Физические свойства нефтей в пластовых условиях значительно отличаются от
свойств дегазированных нефтей.

Плотность ρ характеризует количества покоящейся массы, выраженной в единице объёма. Плотность нефти при нормальных условиях колеблется от 700 (газовый конденсат) до 980 и даже 1000 кг/м3. По величине плотности нефти условно разделяют на три группы: легкие (820-860), средние (860-900) и тяжелые с плотность 900-950 кг/м3.

Под удельным весом понимается отношение веса нефти к весу воды того же объёма.

Вязкостью определяются масштабы перемещения нефти и газа в природных условиях, ее необходимо учитывать в расчетах, связанных с добычей этих полезных ископаемых.
Величина вязкости учитывается при оценке скорости фильтрации в пласте, при выборе типа вытесняющего агента, при расчете мощности насоса добычи нефти и др..

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 11

Нефть добывается из скважин не в чистом виде, а виде смеси с

Нефть добывается из скважин не в чистом виде, а виде смеси с
пластовой водой и попутным газом. Содержание воды сильно влияет как на работу скважины, так и на промысловое оборудование. По количеству поступающей из скважины воды (%воды) и её составу можно судить о процессах, происходящих в скважине. Чем выше содержание пластовой воды в нефти и минерализация этой воды (содержание солей) тем в более сложных условиях приходится эксплуатировать скважинное оборудование. Контроль над содержанием пластовой воды в нефти и её составом осуществляется по результатам анализа проб нефти (устьевой или глубинной пробы).

Содержание воды.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 12

Присутствие механических примесей объясняется условиями залегания нефти и способами ее добычи. Механические

Присутствие механических примесей объясняется условиями залегания нефти и способами ее добычи. Механические
примеси нефти состоят из взвешенных в ней частиц твердых пород. При эксплуатации скважины механические частицы, содержащиеся в нефти и выносимый из пласта песок, способствуют износу подземного и наземного оборудования скважин, а также отлагаются на забое, образуя пробки.

Содержание механических примесей.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 13

Содержание серы.

Сера и ее соединения являются постоянными составляющими частями сырой нефти. По

Содержание серы. Сера и ее соединения являются постоянными составляющими частями сырой нефти.
химической природе это соединения сульфидов, гомологов тиофана и тиофена. Кроме указанных соединений, в нефти встречаются сероводород, меркаптаны и дисульфиды. Соединения серы в нефти, как правило, являются вредной примесью. Они токсичны, имеют неприятный запах, способствуют отложению смол, в соединениях с водой вызывают интенсивную коррозию металла. Особенно в этом отношении опасны сероводород и меркаптаны. Они обладают высокой коррозийной способностью, разрушают цветные металлы и железо.

сернистые до 0,5%

высокосернистые более 2%

средне сернистые 0,5-2%

серы

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 14

Наличие парафина

При добыче парафинсодержащей нефти, на стенках труб, а также на

Наличие парафина При добыче парафинсодержащей нефти, на стенках труб, а также на
деталях оборудования часто откладывается парафин. Это объясняется тем, что температура стенок труб может быть ниже, чем у перекачиваемой жидкости, а также тем, что частицы парафина, выделившиеся из нефти, вследствие высокой концентрации или колебания температуры на различных участках трубопровода, прилипают к его стенкам. Это приводит к уменьшению эффективного сечения труб и оборудования, что в свою очередь требует повышения давления для поддержания необходимого расхода (объема протекающей жидкости) и может привести к снижению производительности всей системы.

ПАРАФИНЫ

малопарфинистые менее 1,5%

парафинистые 1,5- 6,0%

высокопарафинистые более 6%

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 15

Основные характеристики углеводородных газов:
относительная плотность;
растворимость
Параметры растворимости:
коэффициент растворимости газа

Основные характеристики углеводородных газов: относительная плотность; растворимость Параметры растворимости: коэффициент растворимости газа
(газовый фактор)
давление насыщения;
критическая температура
критическое давление

Газы разделяются на:
сухие
жирные

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА НЕФТИ и ГАЗА

Свободный газ обычно расположен в повышенной части пласта, в газовой шапке. Если газовая шапка в нефтяной залежи отсутствует, то весь газ залежи растворён в нефти. Это возможно при высоком пластовом давлении или особом строении залежи. Этот газ, по мере снижения давления при добыче, выделятся из нефти. Он называться попутным газом.
В пластовых условиях все нефти содержат растворённый газ. Чем выше давление в пласте, тем больше, растворённого газа содержится в нефти.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 16

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О НЕФТЯНЫХ, ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

Аккумулятором или вместилищем для

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О НЕФТЯНЫХ, ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ Аккумулятором или вместилищем для
воды, нефти и газа в недрах земной коры служит пласт-коллектор, называемый природным резервуаром, в кровле и подошве которого залегают покрышки, сложенные плохо проницаемыми породами.

Хорошими коллекторами являются осадочные породы: пески, песчаники, конгломераты, трещиноватые и кавернозные известняки и доломиты.
Иногда нефть может быть в трещинах и порах изверженных пород, но эти скопления, как правило, не имеют промышленного значения.
Слабопроницаемые породы, являющиеся кровлей и подошвой нефтяного месторождения: глина, сланц, и др.
Образовавшиеся при определенных условиях, нефть и газ, попав в природный резервуар, заполненный водой, перемещаются к его кровле, скапливаются там и попадают в ловушку.

Примечание: существует две гипотезы образования нефти – органическая и неорганическая.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 17

В ловушке любой формы при благоприятных условиях может произойти значительное скопление нефти

В ловушке любой формы при благоприятных условиях может произойти значительное скопление нефти
и газа, называемое залежью. Совокупность залежей одной и той же группы (например, сводовых), находящихся в недрах земной коры единой площади, называется месторождением нефти и газа.

Виды ловушек

Ловушки

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 18

Породы нефтяной (газовой) залежи характеризуются пористостью, проницаемостью, гранулометрическим составом, удельной поверхностью, карбонатностью,

Породы нефтяной (газовой) залежи характеризуются пористостью, проницаемостью, гранулометрическим составом, удельной поверхностью, карбонатностью,
сжимаемостью и насыщенностью нефтью, газом и водой.

Решение задач рациональной разработки и эксплуатации месторождений.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 19

Под пористостью горной породы понимается наличие в ней пустот (пор, каверн, трещин),

Под пористостью горной породы понимается наличие в ней пустот (пор, каверн, трещин),
не заполненных твердым веществом.
Различают поровые каналы:
Сверхкапиллярные - ∅ больше 0,5 мм (поровых каналов), движение жидкости свободно.
Капиллярные - ∅ 0,5 ÷ 0,0002 мм, движение жидкости возможно при значительных перепадах давления газы движутся легко.
Субкапиллярные - ∅ меньше 0,0002 мм, при существующих в пластах перепадах давления жидкость перемещаться не может.
Широкие измерения предела пористости одних и тех же пород объясняются действием многих факторов: взаимное расположение зерен, процесса цементации, растворения и отношения солей и др.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 20

ТЕМПЕРАТУРА. ДАВЛЕНИЕ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ И СКВАЖИНАХ

Повышение температуры горных пород с

ТЕМПЕРАТУРА. ДАВЛЕНИЕ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ И СКВАЖИНАХ Повышение температуры горных пород с
глубиной характеризуется геотермическим градиентом (величиной приращения температуры на 100 м глубины, начиная от пояса постоянной температуры)

Горное давление обусловлено весом вышележащих пород, интенсивностью и продолжительностью тектонических процессов, физико-химическими превращениями пород и т.п.

Значение бокового горного давления определяется величиной вертикальной
компоненты давления, коэффициентом Пуассона пород и геологическими свойствами пород.

Пластовое давление - внутреннее давление жидкости и газа, заполняющих поровое пространство породы, которое проявляется при вскрытии нефтеносных, газоносных и водоносных пластов.

Гидростатическое давление (в Па) – давление столба жидкости на некоторой глубине:
рг = gpжН,

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 21

УСЛОВИЯ ПРИТОКА ЖИДКОСТИ И ГАЗА В СКВАЖИНЫ

Каждая нефтяная и газовая залежь

УСЛОВИЯ ПРИТОКА ЖИДКОСТИ И ГАЗА В СКВАЖИНЫ Каждая нефтяная и газовая залежь
обладает запасом естественной пластовой энергии, количество которой определяется величиной пластового давления и общим объемом всей системы, включая нефтяную и водяную зону.

До вскрытия пласта скважинами жидкость и газ находятся в статическом состоянии и располагаются по вертикали соответственно своим плотностям. После начала эксплуатации равновесие в пласте нарушается: жидкости и газ перемещаются к зонам пониженного давления ближе к забоям скважин. Это движение происходит вследствие разности (перепада) пластового (начального) давления (Рпл) и давления у забоев скважин (Рпл - Рзаб). Накопленная пластовая энергия расходуется на перемещение жидкости и газа по пласту и подъем их в скважинах, а также на преодоление сопротивлений, возникающих при этом перемещении.
Коэффициент продуктивности скважин – количество нефти и газа, которое может быть добыто из скважины при создании перепада давления на ее забое 0,1 МПа. В зависимости от видов энергии, используемых при отборе флюидов из пласта, различают режимы эксплуатации залежей: водонапорный, газонапорный, растворенного, газа и гравитационный.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 22

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН

Скважина - цилиндрическая горная выработка, большей длинны и малого диаметра.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН Скважина - цилиндрическая горная выработка, большей длинны и малого диаметра.

Начало скважины называется устьем, цилиндрическая поверхность - стенкой или стволом, дно - забоем. Расстояние от устья до забоя по оси ствола определяет длину скважины, а по проекции оси на вертикаль ее глубину.

Бурение скважин - сложный технологический процесс строительства ствола буровых скважин, состоящий из следующих основных операций:
- углубление скважин посредством разрушения горных пород буровым инструментом;
- удаление выбуренной породы из скважины;
- крепление ствола скважины в процессе ее углубления обсадными колоннами;
- проведение комплекса геолого-геофизических работ по исследованию горных пород и выявлению продуктивных горизонтов;
- спуск на проектную глубину и цементирование последней (эксплуатационной) колонны.
Принято считать: мелкое бурение - до 1500 м, бурение на средние глубины - до 4500 м, глубокое - до 6000 м и сверхглубокое бурение - глубже 6000 м (глубина Кольской скважины 12650 м).

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 23

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН

По характеру разрушения горных пород различают механические и немеханические способы бурения.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН По характеру разрушения горных пород различают механические и немеханические способы
К механическим относятся: вращательные способы (роторное, турбинное, реактивно-турбинное бурение и бурение с использованием электробура и винтовых забойных двигателей).


При данных двигателях горная порода разрушается в результате прижатого к забою породоразрушающего инструмента (бурового долота), и ударные способы.
При бурении на нефть и газ порода разрушается буровыми долотами, а забой скважин обычно очищается от выбуренной породы потоками непрерывно циркулирующей промывочной жидкости (бурового раствора), реже производится продувка забоя газообразным рабочим агентом.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 24


Скважины бурят на суше и на море при помощи буровых установок.

Цели

Скважины бурят на суше и на море при помощи буровых установок. Цели
и назначение буровых скважин различные. Эксплуатационные скважины закладывают на полностью разведанном и подготовленном к разработке месторождении. В категорию эксплуатационных входят не только скважины, с помощью которых добывают нефть и газ (добывающие скважины), но и скважины, позволяющие организовать эффективную разработку месторождения (оценочные, нагнетательные, наблюдательные скважины).

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 25

1. Направление - для предотвращения размыва устья.

2. Кондуктор - для крепления верхних

1. Направление - для предотвращения размыва устья. 2. Кондуктор - для крепления
неустойчивых интервалов разреза, изоляции горизонтов с грунтовыми водами, установки на устье противовыбросового оборудования.

4. Эксплуатационная колонна - для изоляции горизонтов и извлечения нефти и газа из пласта на поверхность. Эксплуатационную колонну оборудуют элементами колонной и заколонной оснастки (пакеры, башмак, обратный клапан, центратор, упорное кольцо и т.п.).
Устье скважины оснащено колонной головкой (колонная обвязка).

Конструкция скважины

3. Промежуточная обсадная колонна (одна или несколько) - для предотвращения возможных осложнений при бурении более глубоких интервалов (при бурении однотипного разреза прочных пород обсадная колонна может отсутствовать).

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 26

эксплуатационная колонна

направление

кондуктор

техническая колонна

Конструкция скважины

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

эксплуатационная колонна направление кондуктор техническая колонна Конструкция скважины Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 27

На месторождениях Западной Сибири распространено кустовое бурение. Кустовое бурение – сооружение групп

На месторождениях Западной Сибири распространено кустовое бурение. Кустовое бурение – сооружение групп
скважин с общего основания ограниченной площади, на котором размещается буровая установка и оборудование. Производится при отсутствии удобных площадок для буровых установок и для сокращения времени и стоимости бурения. Расстояния между устьями скважин не менее 3 м.

Кустовое бурение

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 28

Классификация скважин по назначению.

Оценочные скважины

Эксплуатационные (добывающие) скважины

Нагнетательные скважины

Наблюдательные скважины
Предназначены для уточнения

Классификация скважин по назначению. Оценочные скважины Эксплуатационные (добывающие) скважины Нагнетательные скважины Наблюдательные
границ обособленных продуктивных полей и оценки выработанности отдельных участков для уточнения рациональной разработки залежей.
Предназначены для воздействия на эксплуатационный объект путем закачки воды, газа, воздуха или др. агентов.
Предназначены для контроля за разработкой путем систематического наблюдения за изменением пластового давления, продвижением водонефтяного (ВНК), газоводяного (ГВК) и газонефтяного (ГНК) контактов в процессе эксплуатации залежи.

Предназначены для извлечения (добыча) нефти и газа, включая сопутствующие компоненты.

Наблюдательные скважины

Контрольные скважины

Пьезометрические скважины

Предназначены для систематического измерения пластового давления в законтурной области, в газовой шапке и в нефтяной зоне пласта.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 29

Способы эксплуатации скважин.

Фонтанный

Газлифтный

Насосный
Способ эксплуатации, при котором нефть из скважины поступает на поверхность

Способы эксплуатации скважин. Фонтанный Газлифтный Насосный Способ эксплуатации, при котором нефть из
самоизливом за счет энергии пласта.
Способ эксплуатации, при котором нефть на дневную поверхность поднимается с помощью энергии сжатого газа, вводимого в скважину с поверхности.
Способ эксплуатации, при котором нефть поднимается из скважины механизированным способом с помощью насосов:
штанговых глубинных (ШГН);
электроцентробежных (ЭЦН);
винтовых (ШВН);
гидропоршневых.

В зависимости от величины пластового давления, свойств нефти, содержания в ней воды, газа, механических примесей, коллекторских свойств пласта и т.д. способы эксплуатации нефтяных скважин подразделяются на:

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Слайд 30

штанговый глубинный насос (ШГН);

газлифт

Винтовой насос

Способы эксплуатации скважин.

УЭЦН

Специальность «Оператор по

штанговый глубинный насос (ШГН); газлифт Винтовой насос Способы эксплуатации скважин. УЭЦН Специальность «Оператор по подготовке скважин"
подготовке скважин"

Слайд 31

ФОНТАННАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

Подъем жидкости и газа от забоя скважины на

ФОНТАННАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН Подъем жидкости и газа от забоя скважины на
поверхность составляет основное содержание процесса эксплуатации скважин. Если процесс происходит за счет природной энергии поступающих к забою скважины жидкости и газа, то эксплуатация скважины называется фонтанной.

При фонтанировании скважины через колонну труб малого диаметра газовый фактор уменьшается, в результате чего увеличивается продолжительность фонтанирования.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

В большинстве случаев вместе с нефтью в пласте находится газ, и он играет главную роль в фонтанировании скважин. Это справедливо даже для месторождений с явно выраженным водонапорным режимом. Для водонапорного режима характерно содержание в нефти газа, находящегося в растворенном состоянии и не выделяющегося из нефти в пределах пласта.
Пластовый газ делает двойную работу: в пласте выталкивает нефть, а в трубах поднимает.

Слайд 32

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Роль фонтанных труб

После спуска в скважины лифтовых труб

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Роль фонтанных труб После спуска в скважины
малого диаметра удается достигнуть фонтанирования. Поэтому с целью рационального использования энергии расширяющего газа все скважины, где ожидается фонтанирование, перед освоением оборудуют лифтовыми трубами условным диаметром от 60 до 114 мм, по которым происходит движение жидкости и газа в скважине.

Диаметр подъемных труб подбирают опытным путем в зависимости от ожидаемого дебита, пластового давления, глубины скважины и условий эксплуатации. Трубы опускают до фильтра эксплуатационной колонны.

При фонтанировании скважины через колонну труб малого диаметра газовый фактор уменьшается, в результате чего увеличивается продолжительность фонтанирования.

Слайд 33

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Подземное оборудование

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) - выполняют следующие

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Подземное оборудование Насосно-компрессорные трубы (НКТ) - выполняют
основные функции:

являются каналом для подъема добываемой жидкости;
служат для подвески глубинного оборудования;
являются каналом для проведения различных технологических операций;
являются инструментом для воздействия на забой и призабойную зону.

НКТ следующих условных (наружных) диаметров, мм: гладкие – 48, 60, 73, 83, 102, 114 и с высаженными наружу концами – 33, 42, 48, 60, 73, 89, 102, 114. Толщина стенок от 4 до 7 мм, длина трубы от 5,5 до 10 м (в среднем 8 м). НКТ выпускаются из стали группы прочности Д, К, Е, Л, М. Конструкция резьбового соединения специальная.
Резьба в НКТ – коническая.

Затрубным пространством называется пространство между эксплуатационной колонной и колонной насосно-компрессорных труб (НКТ).
Разделение трубного и затрубного пространства позволяет проводить в скважине исследовательские и ремонтные работы.

Слайд 34

Оборудование фонтанной скважины

Все оборудование фонтанной скважины можно разделить на две группы –

Оборудование фонтанной скважины Все оборудование фонтанной скважины можно разделить на две группы
подземное и наземное.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Наземное оборудование

рабочие манифольды
(обвязка устья скважины)

Обвязка устья скважины (манифольд)

Трубная головка

Колонная головка

устьевая
арматура

устьевая арматура

колонная головка

Слайд 35

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Вентиль

Колонная головка

Внешняя
затрубная
задвижка

Патрубок для проведения
исследований

Трубная головка

Тройник

Буферная задвижка

Манометр для контроля

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Вентиль Колонная головка Внешняя затрубная задвижка Патрубок
буферного давления

Трубная задвижка

заглушка

Линейная задвижка

штуцер

пробоотборник

Вентиль

Манометр для контроля линейного давления

Внутренняя затрубная задвижка

Центральная задвижка

Обратный клапан

Викидная линия

Манометр для контроля межколонного давления

Слайд 36

Подземное оборудование

Специальность «Оператор по подготовке скважин"
включает в себя все устройства и приспособления,

Подземное оборудование Специальность «Оператор по подготовке скважин" включает в себя все устройства
работающие в скважине и находящиеся ниже фланца обсадной колонны.

насосно-компрессорные трубы (НКТ);
якорь;
пакер;
клапаны;

муфты.

Подземное оборудование

Слайд 37

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Эксплуатация скважины с помощью УЭЦН.

Установка погружного центробежного насоса

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Эксплуатация скважины с помощью УЭЦН. Установка погружного
включает в себя наземное и подземное оборудование.

Установка электроцентробежного насоса.

В наземное оборудование входит: фонтанная арматура, оборудованная кабельным вводом, сборные манифольды, а также наземное электрооборудование, включающее в себя станцию управления, трансформатор, клеммную коробку, кабельные линии.
Наземное электрооборудование служит для электроснабжения, управления и защиты электронасосов
Фонтанная арматура позволяет контролировать, регулировать и направлять поток скважинной жидкости через манифольды в замерную установку, где производится определение объема добываемой продукции.

Слайд 38

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Наземное оборудование

Обвязка устья скважины (манифольд)

фонтанная арматура

кабельный ввод

станцию управления

Кабельная

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Наземное оборудование Обвязка устья скважины (манифольд) фонтанная
линия

трансформатор

Слайд 39

Подземное оборудование включает в себя: погружной центробежный насос с электродвигателем, кабельную линию,

Подземное оборудование включает в себя: погружной центробежный насос с электродвигателем, кабельную линию,
колонну насосно-компрессорных труб и другое дополнительное оборудование.

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Эксплуатация скважины с помощью УЭЦН.

Установка электроцентробежного насоса.

Слайд 40

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Эксплуатация скважин оборудованных ШГНУ.
Оборудование штанговой глубинной насосной установки.

Наиболее

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Эксплуатация скважин оборудованных ШГНУ. Оборудование штанговой глубинной
распространенный способ добычи нефти – применение штанговых скважинных насосных установок. Дебит скважин, оборудованных ШГН, составляет от нескольких сотен килограммов до нескольких десятков тонн. Насосы спускают на глубину от нескольких сотен метров до 2000 метров (в отдельных случаях до 3000 м).
Оборудование ШСНУ включает:

Наземное оборудование.
Фонтанная арматура.

Обвязка устья скважины.
Станок-качалка.
Подземное оборудование.
Насосно-компрессорные трубы.
Насосные штанги.
Штанговый скважинный насос.
Различные защитные устройства (газовый или песочный якорь, фильтр и т.д.)

Слайд 41

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Обвязка устья скважины.
Станок-качалка.

Наземное оборудование.
Фонтанная арматура.

Станок-качалка

Обвязка устья
скважины

Фонтанная арматура

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Обвязка устья скважины. Станок-качалка. Наземное оборудование. Фонтанная

Слайд 42

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Подземное оборудование.
Насосно-компрессорные трубы.
Насосные штанги.
Штанговый скважинный насос.
Различные защитные устройства

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Подземное оборудование. Насосно-компрессорные трубы. Насосные штанги. Штанговый
(газовый или песочный якорь, фильтр и т.д.)

Насосные штанги

Штанговый
скважинный насос

Насосно-компрессорные
трубы

Слайд 43

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Другие способы эксплуатации скважин.
Газлифтная эксплуатация скважин.

Газлифтная добыча

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Другие способы эксплуатации скважин. Газлифтная эксплуатация скважин.
- способ подъема жидкости из скважины за счет энергии газа, находящегося под избыточным давлением.
Используется для добычи нефти и пластовых вод. Рабочий агент - сжатый компрессором попутный газ (компрессорный газлифт), а также природный газ под естественным давлением (бескомпрессорный газлифт). Может использоваться газ из продуктивного пласта, вскрытого той же скважиной (внутрискважинный бескомпрессорный газлифт).

Сущность газлифта - газирование жидкости. При этом плотность газожидкостной смеси (а следовательно, давление ее столба в скважине) с ростом газосодержания уменьшается, забойное давление скважины снижается. Приток продукции зависит от расхода газа.

Слайд 44

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Эксплуатация скважин установкой штангового винтового насоса

Установки погружных

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Эксплуатация скважин установкой штангового винтового насоса Установки
винтовых электронасосов типа УЭВН5, 2УЭВН 5, УЭВН Р5 предназначены для перекачивания пластовой жидкости повышенной вязкости из нефтяных скважин.

Установка состоит из погружного агрегата, кабеля в сборе и наземного электрооборудования: трансформатора и устройства комплектного. Погружной агрегат, состоящий из насоса и электродвигателя с гидрозащитой, спускают в скважину на насосно-компрессорных трубах. Кабель обеспечивает подвод электроэнергии к двигателю и крепится к колонне насосно-компрессорных труб.

Насос откачивает пластовую жидкость из скважины и подает ее на поверхность по колонне насосно-компрессорных труб.

Слайд 45

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

ПРОМЫСЛОВЫЙ СБОР И ПОДГОТОВКА НЕФТИ, ГАЗА И ВОДЫ

Специальность «Оператор по подготовке скважин" ПРОМЫСЛОВЫЙ СБОР И ПОДГОТОВКА НЕФТИ, ГАЗА И

АГЗУ

ВРБ

БКНС

УПСВ

Потребитель
или ГПЗ

ЦППН
УПН

НПС

Магистральный
нефтепровод

НПЗ

ДНС

Рис. 1.21. Схема сбора и подготовки продукции скважин.

Поступающая из нефтяных и газовых скважин продукция не представляет собой соответственно чистые нефть и газ. Из скважин вместе с нефтью поступают пластовая вода, попутный (нефтяной) газ, твердые частицы механических примесей (горных пород, затвердевшего цемента).

Слайд 46

Специальность «Оператор по подготовке скважин"

Гидродинамические исследования скважин
Цели гидродинамических методов исследования скважин

Основная цель

Специальность «Оператор по подготовке скважин" Гидродинамические исследования скважин Цели гидродинамических методов исследования
исследования залежей и скважин — получение информации о них для подсчета запасов нефти и газа, проек­тирования, анализа, регулирования разработки залежей и экс­плуатации скважин. Исследование начинается сразу же после открытия залежей и продолжается в течение всей «жизни» ме­сторождения, т. е. осуществляется в процессе бурения и экс­плуатации скважин, обеспечивающих непосредственный доступ в залежь.

Целью гидродинамических исследований на стадии промышленной разведки месторождений является получение возможно полной информации о строении и свойствах пластов, необходимой для подсчета запасов и составления проекта разработки.
С помощью промысловых исследований можно получить наиболее объективные материалы о комплексе гидродинамических характеристик пласта, ибо они основываются на изучении аналитических зависимостей между доступными для непосредственных измерений величинами, такими как пластовые давления, температуры, притоки жидкости и т. д.