Проблемы эксплуатации УЭЦН при влиянии газопроявлений на Самотлорском месторождении

Содержание

Введение

Глава 1. Геолого-технические условия эксплуатации месторождений Западной Сибири

1.1. Особенности геологического строения и физико-гидродинамические характеристики пластов Самотлорского месторождения

1.2. Физико-химические свойства пластовых флюидов и их влияние на процессы газовыделения в стволе скважины

1.3. Нормативное регулирование промышленной безопасности при эксплуатации механизированного фонда в РФ

Глава 2. Анализ надежности работы УЭЦН в условиях высокого газосодержания на приеме

2.1. Мониторинг и диагностика работы погружных систем при критических значениях газового фактора

2.2. Исследование причин и структуры преждевременных отказов оборудования на Самотлорском месторождении

2.3. Оценка результативности штатных методов сепарации газа в условиях нестабильного притока

Глава 3. Совершенствование технологий эксплуатации скважин с газопроявлениями

3.1. Внедрение высокоэффективных отечественных компоновок УЭЦН с газосепараторами-диспергаторами нового поколения

3.2. Оптимизация режимов работы интеллектуальных станций управления для предотвращения срыва подачи

3.3. Расчет технологических параметров и технико-экономическое обоснование проектных решений

Заключение

Список использованной литературы

ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ УЭЦН ПРИ ВЛИЯНИИ ГАЗОПРОЯВЛЕНИЙ НА САМОТЛОРСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы курсовой работы обусловлена критической значимостью Самотлорского месторождения для нефтяной промышленности Российской Федерации и необходимостью обеспечения стабильной работы механизированного фонда скважин в условиях поздней стадии разработки. Месторождение, открытое в 1965 году и являющееся крупнейшим в России по начальным извлекаемым запасам нефти, в настоящее время характеризуется высокой обводненностью продукции, ростом газового фактора и усложнением геолого-технических условий эксплуатации скважинного оборудования. Установки электроцентробежных насосов остаются основным способом механизированной добычи нефти на месторождении, однако их надежность существенно снижается при воздействии свободного газа на приеме насоса, что приводит к преждевременным отказам, снижению межремонтного периода и значительным экономическим потерям [1, c. 15].

Степень разработанности проблемы в отечественной научной литературе достаточно высока: вопросами эксплуатации УЭЦН в осложненных условиях занимались ведущие специалисты РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, Уфимского государственного нефтяного технического университета, ТюмГНГУ, а также научно-исследовательские институты ПАО «НК «Роснефть» и ПАО «Газпром нефть». Однако специфика газопроявлений на Самотлорском месторождении требует дальнейшего изучения применительно к конкретным геологическим и технологическим условиям разработки юрских продуктивных пластов.

Целью курсовой работы является разработка комплекса технологических решений по повышению эффективности эксплуатации установок электроцентробежных насосов в условиях интенсивных газопроявлений на Самотлорском месторождении.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• изучить геолого-технические условия эксплуатации месторождений Западной Сибири и особенности геологического строения Самотлорского месторождения;
• проанализировать физико-химические свойства пластовых флюидов и механизмы газовыделения в стволе добывающих скважин;
• исследовать причины и структуру отказов УЭЦН при критических значениях газового фактора на приеме насоса;
• оценить эффективность существующих методов сепарации газа и диагностики работы погружного оборудования;
• разработать рекомендации по совершенствованию технологий эксплуатации скважин с использованием современных компоновок УЭЦН.

Объектом исследования является механизированный фонд скважин Самотлорского месторождения, эксплуатируемых установками электроцентробежных насосов в условиях повышенного газосодержания. Предметом исследования выступают технологические процессы эксплуатации УЭЦН и методы предотвращения осложнений, вызванных влиянием газовой фазы на работу погружного оборудования.

Методологическая база исследования включает анализ промысловых данных по эксплуатации скважин, применение методов гидродинамического моделирования течения газожидкостных смесей, расчетные методики определения оптимальных режимов работы насосного оборудования, а также нормативно-технические документы Ростехнадзора и отраслевые стандарты нефтяной промышленности.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к анализу влияния газопроявлений на надежность УЭЦН применительно к специфическим условиям поздней стадии разработки Самотлорского месторождения. Теоретическая значимость состоит в систематизации данных о механизмах отказов погружного оборудования в газонасыщенных средах. Практическая значимость определяется возможностью применения разработанных рекомендаций для повышения межремонтного периода работы УЭЦН и снижения эксплуатационных затрат на добычу нефти.

Структура курсовой работы включает введение, три главы, заключение и список использованной литературы. Первая глава посвящена геолого-техническим условиям эксплуатации месторождений Западной Сибири, вторая глава содержит анализ надежности работы УЭЦН в условиях высокого газосодержания, третья глава представляет разработку технологических решений по совершенствованию эксплуатации скважин с газопроявлениями.

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

1.1. Особенности геологического строения и физико-гидродинамические характеристики пластов Самотлорского месторождения

Самотлорское нефтяное месторождение расположено в центральной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции на территории Ханты-Мансийского автономного округа – Югры и является уникальным по геологическому строению и масштабам извлекаемых запасов углеводородов. Месторождение приурочено к Самотлорскому куполовидному локальному поднятию Нижневартовского свода и характеризуется многопластовой залежью нефти в терригенных отложениях юрского возраста. История разработки месторождения началась в 1969 году, и к настоящему времени выработанность начальных извлекаемых запасов превышает 70 процентов, что определяет переход к поздней стадии эксплуатации с характерными осложнениями в работе скважинного оборудования [2, c. 23].

Продуктивные пласты месторождения представлены преимущественно отложениями васюганской и тюменской свит среднеюрского возраста, в разрезе которых выделяются девять основных горизонтов с индексами АВ1-3, БВ8, БВ10, ЮВ1, ЮВ2-3. Наиболее значимыми по запасам являются пласты группы АВ, залегающие на глубинах от 1650 до 1750 метров и характеризующиеся средней эффективной нефтенасыщенной толщиной 12-18 метров. Коллекторские свойства пластов варьируют в широких пределах: пористость изменяется от 18 до 24 процентов, проницаемость составляет от 50 до 800 милидарси, что обусловлено неоднородностью терригенного разреза и фациальной изменчивостью осадконакопления в юрский период [3, c. 67].

Физико-гидродинамические характеристики продуктивных пластов Самотлорского месторождения претерпели существенные изменения за длительный период разработки. Начальное пластовое давление в пласте АВ1 составляло 17,5 МПа при пластовой температуре 85 градусов Цельсия, од

…