Мероприятия по предупреждению и борьбе с осложнениями при эксплуатации скважин

2.3 Мероприятия по предупреждению и борьбе с осложнениями при эксплуатации скважин

По данным анализов глубинных проб нефти нижнепермских отложений, она характеризуется как тяжелая, средневязкая, сернистая с относительно низким газосодержанием. Содержание в ней смол селикагелевых и асфальтенов - до 17,49 % масс. суммарно, парафинов – до 1,32 % масс., серы – до 2,02 % масс. Нефти триасовых отложений относятся к высоковязким нефтям.

При эксплуатации  скважин, оборудованных УЭЦН, Торавейского месторождения наиболее вероятными осложнениями могут быть [5]:

- вредное влияние свободного газа на приеме насоса;

- асфальтено-смоло-парафинистые отложения (АСПО) на всем пути движения газожидкостного потока при снижении его термодинамических и, соответственно,  повышении реологических характеристик в НКТ, системе сбора и транспорта нефти;

- солеотложения;

- коррозия подземного внутрискважинного оборудования и наземного оборудования объектов обустройства от воздействия агрессивных пластовых  вод.

- растепление в околоскважинном пространстве многолетнемерзлых (ММП) пород с проседанием почвы и нарушением конструкции скважин. ММП имеют сплошное площадное распространение и составляют верхнюю часть разреза толщиной до 200 м;

- механические примеси.

2.3.1 Вредное влияние свободного газа на приеме насоса

        Количество газа, выделяющегося из жидкости в процессе её движения по стволу скважины, является величиной переменной и зависит от термодинамических условий и характеристики газожидкостной смеси. Следовательно, плотность смеси также меняется, что подтверждается кривыми распределения давления. В области приёма УЭЦН нарушение термогидродинамического равновесия системы усиливается.

        Влияние присутствия свободного газа на характеристику насоса проявляется в ухудшении процесса энергообмена между рабочим колесом и жидкостью, а также в создании условий для интенсивного выделения газа из жидкости. Это приводит к коалесценции пузырьков газа в каналах рабочего колеса, образованию газовых каверн, влияние которых на работу УЭЦН соизмеримо с влиянием размеров проходного сечения канала. И в первом, и во втором случае параметры работы насоса ухудшаются. Особенно ярко эти процессы происходят в насосах, эксплуатирующихся в скважинах с наклонно направленными стволами. Скопление свободного газа в повышенных частях рабочей ступени насоса наряду с уменьшением его производительности приводит к интенсификации проявления вибрационных нагрузок [5].

        Известны следующие методы борьбы с вредным влиянием свободного газа на работу ЭЦН:

        - спуск насоса в зону, где давление на его приёме обеспечивает оптимальную подачу жидкости и устойчивую работу насоса;

        - применение различных конструкций сепараторов;

        - монтаж на приёме насоса диспергирующих устройств;

        - принудительный сброс газа в затрубное пространство;

        - применение комбинированных насосов.

        Рассмотрим эти методы подробнее.

        Создание на приёме насоса давление, равного давлению насыщения нефти газом или близкое к нему. Метод широко распространён, так как прост технологически и организационно. Однако, данный метод является неэкономичным, поскольку для его осуществления требуется спуск насоса на большую глубину. Это связано с  затратами на НКТ, кабель, электроэнергию и спускоподъёмные операции, а иногда невыполнимо по техническим причинам.

        Применение сепараторов. Метод предусматривает применение на приёме насоса специальных устройств, разделяющих жидкость и газ, и выброс последнего в затрубное пространство скважины. В различных нефтедобывающих районах прошли промышленное апробирование сепараторы как отечественные, так и импортные.

        Применение диспергаторов. Применение этих устройств позволяет увеличить допустимое значение объёмного расходного газосодержания на приёме насоса от 0,10 до 0,25 за счёт образования тонкодисперсной структуры газожидкостной смеси. Конструкции диспергаторов разнообразны и должны отвечать главным условиям – создавать на приёме ЭЦН эффективную турбулизацию потока. Диспергаторы можно устанавливать как вне, так и внутри насоса взамен нескольких первых рабочих ступеней. Диспергаторы эффективны в обводнённых скважинах, образующих вязкую эмульсию, так как способствуют разрушению её структуры.