zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



УДК 622.245.52

 

ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ВИКЛИКУ ПРИПЛИВУ ФЛЮЇДУ З ДОПОМОГОЮ АЕРОВАНОЇ РІДИНИ

 

Якимечко Я.Я., Нє Кайнань

Україна, м. Івано-Франківськ,

Івано-Франківський національний

технічний університет нафти і газу

 

Аннотация. В статье рассмотрена технология освоения скважин с помощью устройства для аэрации жидкости, описаны строение и принцип работы устройства, отображена схема обвязки технологического оборудования для интенсификации притока флюидов в скважину. Приведена формула для рассчета объема аэрированной жидкости, которой необходимо заполнить скважину, чтобы значения давлений на забое сравнялись.

 

На сьогоднішній день відомо близько двадцяти технологічних процесів виклику притоку рідини і газу з пласта. Методи освоєння свердловин і виклику притоку з пласта в свердловину, які застосовуються у промисловій практиці, базуються на таких основних способах: шляхом заміщення рідини в колоні з більшою густиною на рідину з меншою густиною, за допомогою повітряної „подушки”, з використанням пускових клапанів, за допомогою струминних апаратів. Всі ці способи потребують значних затрат часу і техніки. Найбільш прогресивним способом є заміна рідини у свердловині на аеровану рідину (піну). Для цього в ємності розрахованого об’єму розчиняють піноутворювач (поверхнево-активну речовину, в подальшому ПАР) і через спеціальний водоповітряний ежекторний пристрій подають у свердловину з допомогою насосного агрегату і компресора.

Нами пропонується спосіб виклику припливу нафти або флюїду з пласта при освоєнні свердловини за допомогою аерованої рідини, створюваної пристроєм, в якому рідина і повітря (газ) подаються різними каналами розташованими концентрично і під кутом до осі. Струмені рідини і повітря (газу), які виходять з сопла, сходяться на вході в камеру змішування, де проходить процес аерації. Для стабілізації аерованої рідини використовується піноутворювач, який всмоктуються автоматично за рахунок депресії, створюваної аерованими потоками в об’ємі між виходом з сопла і входом в камеру змішування.

При проектуванні обладнання для виклику припливу з пласта, нами за основу була взята конструкція пристрою ПЕОС – 1 із вставним ежекторним насосом, пристрою для аерації рідини [1], а також теоретичні і практичні напрацювання з водоповітряними ежекторами з багатоотвірним соплом [2].

Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним нами в якості прототипу є пристрій для аерації рідини [1], який складається з корпуса, до якого радіально прикріплені фільтри-пробки, а в корпус вставляється ежекторна вставка з багатоотвірним соплом, камерою змішування і дифузором. У цьому пристрої рідина подається за допомогою насосного агрегату на багатоотвірне сопло, а повітря всмоктується через фільтри-пробки. При такому техпроцесі також потрібно попередньо готувати у ємності розчин з піноутворювачем (ПАР) і, як показали випробовування цього пристрою на свердловині, тільки всмоктування повітря недостатньо для утворення стійкої піни.

Виходячи з цього, нами запропоновано пристрій для аерації рідини [3] з використанням багатоотвірного сопла (рис. 1) з отворами, розташованими концентрично до центрального отвору під кутом a » 5°...7°, які встановлені таким чином, що струмені-потоки сходяться на вході в камеру змішування, частково накладаючись один на одного, що у свою чергу призводить до збільшення коефіцієнта ежекції і відповідно аерації рідини. Те, що струмені сходяться біля входу в камеру змішування, дає можливість суттєво зменшити діаметри камери та дифузора і відповідно зменшити їх довжину і довжину самого пристрою.

Саме багатоотвірне сопло (рис. 1) відрізняється тим, що для подачі рідини служать отвори 1, які розташовані концентрично до центрального отвору. Для подачі повітря (газу) служать не наскрізний центральний отвір, а отвір 2 виконаний тільки до половини сопла і з’єднаний радіальними отворами 3 з виточкою на зовнішній конусній поверхні 4 корпуса сопла, а також пази 5, розташовані на передній зовнішній поверхні сопла із зміщенням в радіальній площині по відношенню до концентричних отворів.

 

Рисунок 1 – Багатоотвірне сопло

 

Пристрій складається з таких основних частин (рис. 2): корпуса 3, до якого радіально прикріплені зворотний клапан 7 з регулюючим краном 6 і ніпелем 5. В корпус 3 вставляється модульно виконаний аератор, який в свою чергу складається з корпуса аератора 12 з герметизуючими елементами 11, закріпленого в корпусі 12 багатоотвірного сопла 4 і камери змішування з дифузором 8. На вході в аератор розташовано фільтр 2. Камера змішування з дифузором 8 приєднані до корпуса аератора 12 за допомогою різьби, що дає можливість регулювати віддаль між соплом 4 та камерою змішування 8 і фіксувати останню контргайкою 10. Пристрій приєднаний до лінії подачі рідини 1, лінії подачі повітря 13 та лінії подачі аерованої рідини у свердловину 9. При необхідності до ніпеля 5 можна приєднати гнучкий шланг і за його допомогою під’єднатись до ємності з піноутворювачем або ПАР.

 

1 – лінія подачі рідини; 2 – фільтр; 3 – корпус пристрою; 4 – сопло багатоотвірне; 5 – ніпель; 6 – кран регулюючий; 7 – зворотний клапан; 8 – камера змішування з дифузором, 9 – лінія подачі аерованої рідини; 10 – контргайка, 11 – герметизуючий елемент; 12 – корпус аератора; 13 – лінія подачі повітря (газу).

Рисунок 2 – Пристрій для аерації рідини

 

Пристрій працює таким чином. Компресором по вхідній лінії 13 під тиском подається повітря (газ) на багатоотвірне сопло 4. Одночасно насосним агрегатом робоча рідина (технічна вода або легка нафта) подається під тиском по лінії 1 через фільтр 2 на багатоотвірне сопло 4. Сопло виконане таким чином, що два потоки – рідини та повітря (газу), проходять через нього різними каналами і тільки на виході з сопла отримують велику швидкість і активно змішуючись у камері змішування 8 формується аерована рідина, яка дальше подається по лінії 9 у свердловину. В об’ємі між виходом з сопла і входом у камеру змішування створюється депресія за рахунок великої швидкості потоків, і відповідно, пониженого тиску в цій зоні. При цьому відкривається зворотний клапан 7 і всмоктується піноутворювач або ПАР з відповідної ємності за допомогою шлангу приєднаного до ніпеля 5. Кількість всмоктуваного піноутворювача регулюється за допомогою крану 6.

Для проведення робіт з інтенсифікації виклику припливу флюїду за допомогою аерованої рідини використовується таке підземне та наземне обладнання (рис. 3): фільтр-хвостовик або розтруб 1, колона НКТ 2, фонтанна арматура 4, зворотний клапан 5, пристрій для аерації рідини 7, насосний агрегат 12, компресор 14, лінії подачі рідини 10, лінії подачі повітря (газу) 13 і лінії подачі аерованої рідини 6 ємності з технічною рідиною або легкою нафтою 11. При необхідності можна використовувати піноутворювач або ПАР з ємності 9 за допомогою гнучкого шлангу 8.

Перед початком виклику притоку в свердловину потрібно спустити колону НКТ, „башмак” якої повинен бути встановлений на 5 – 10 м вище верхніх отворів перфорації обсадної колони. На верхній робочій струні фонтанної арматури встановлюється штуцер з оптимальним розміром каналу для попередження надмірної депресії на пласт або надлишкового протитиску в період роботи.

Далі проводиться обв’язка гирла свердловини з насосним агрегатом, компресором, пристроєм для аерації рідини, зворотним клапаном і ємністю з технічною водою із забезпеченням кругової циркуляції рідини, як показано на рис. 3, а також можливість здійснення самовиливу аерованої рідини з міжтрубного і трубного просторів.

При низькому пластовому тиску свердловини і малому газовому факторі пластового флюїду допускається проводити кругову циркуляцію рідини безпосередньо із замірної ємності агрегату. Але при перших ознаках появи газу обов’язково переходити на типову схему циркуляції із забезпеченням всіх правил техніки безпеки.

Для більш безпечного проведення робіт замість повітря можна використовувати газ (безпосередньо з колектора) або якийсь нейтральний газ, наприклад, азот.

Допустиму величину депресії на пласт при виклику припливу пластового флюїду вибирають з урахуванням таких умов:

·       міцності обсадної колони;

·       міцності цементної оболонки у кільцевому просторі;

·       стійкості колектора за умови, що змикання тріщин для тріщинуватих колекторів можна уникнути.

Перепад тиску в обсадній колоні залежить від зминальних тисків, закладених у проекті спорудження свердловини і практично перевіряється за даними про конструкцію експлуатаційної колони.

 

1 – фільтр-хвостовик; 2 – колона НКТ; 3 – обсадна колона; 4 – фонтанна арматура; 5 – зворотний клапан; 6 – лінія подачі аерованої рідини; 7 – пристрій для аерації рідини; 8 – гнучкий шланг; 9 – ємність з піноутворювачем (ПАР); 10 – лінія подачі рідини; 11 – ємність з технічною водою; 12 – насосний агрегат; 13 – лінія подачі повітря (газу); 14 - компресор

Рисунок 3 – Схема компоновки обладнання для інтенсифікації виклику припливу флюїду з допомогою аерованої рідини

 

Об’єм аерованої рідини, якою необхідно заповнити свердловину, щоб значення тисків на вибої зрівнялись, визначають за формулою:

          ,                           (1)

   де S  – площа внутрішнього перерізу колони, м2;

       Н – довжина колони НКТ, м;

      Sнкт – площа перерізу внутрішньої порожнини НКТ, м2.

       Рплтиск у продуктивному пласті, МПа;

     ΔРз.п, ΔРквтрати тиску, відповідно, в затрубному просторі та в колоні труб (НКТ), Па;

     - прискорення вільного падіння, м/с2;

     hпл – глибина розташування експлуатаційного горизонту, на якій тиск дорівнює пластовому, м.

       ρв.р, ρа.ргустина, відповідно, важкої (свердловинної) та аерованої рідини, кг/м3.

Якщо об’єм аерованої рідини, якою заповнюють затрубний простір, буде більшим від об’єму, визначеного за формулою 1, тоді виникає депресія на пласт, що може спричинити приплив пластового флюїду. Нагнітання аерованої рідини в свердловину припиняють, якщо швидкість виходу рідини з НКТ на гирлі зростає, а тиск у міжколонному просторі на гирлі зменшується, тобто починається приплив пластового флюїду з продуктивного пласта.

Для успішного здійснення процесу аерації підбирають таке співвідношення між кількістю рідини і стиснутого повітря (газу), які подаються в одиницю часу щоб забезпечити рух бульбашок до „башмака” НКТ без утворення „повітряної подушки”.

При подачі технічної води необхідно, щоб швидкість низхідного потоку суміші була більшою, ніж швидкість спливання бульбашок повітря. Остання приймається в межах 0,15-0,30 м/с. Якщо ця умова не дотримується, то повітряні бульбашки будуть випливати, утворюючи „повітряну подушку” в затрубному просторі, що приведе до зриву процесу аерації.

Крім того, необхідно спостерігати, щоб тиск на переборення гідравлічних втрат в трубах і різниці густини рідини (суміші) в НКТ і затрубному просторі в сумі не перевищував максимального тиску, який створюється компресором.  

Таку технологію нами було застосовано при випробуванні дослідного зразка пристрою згідно затвердженої програми і методики промислових випробувань ПІВП–1.00.000 ПМ-2 відбулися на свердловині № 134 Велико-Бубнівського родовища. Випробування проводилися з метою визначення: дефектів виготовлення і недоліків конструкції; відповідності дослідного зразка пристрою технічним вимогам конструкторської документації; густини аерованої рідини; часу заміни рідини в свердловині на аеровану рідину; працездатності пристрою в промислових умовах; напрацювання на відмову пристрою.

Для проведення робіт у свердловину було спущено НКТ діаметром 73 мм від гирла свердловини до глибини 2840 м. Гирло свердловини обладнали фонтанною арматурою, провели обв’язку гирла з насосним агрегатом АЧ-400, з пристроєм, зі зворотним клапаном і замірною ємністю із забезпечення кругової циркуляції рідини згідно схеми компоновки обладнання (рис 3). Також приєднали до пристрою компресор СД-9/101. Опресували нагнітальну та зворотну лінії тиском 29,4 МПа (300 атм). Далі насосним агрегатом створювали тиск в нагнітальній лінії 9,0 – 9,5 МПа, одночасно компресором створювали тиск 8,0 МПа і підтримували такий режим 50 хвилин. Потім насосним агрегатом через кожні 30 хвилин піднімали тиск у нагнітальній лінії на 0,5 МПа. Через дві години роботи на агрегаті тиск почав падати, а це означало, що рідина в НКТ також частково замінена на аеровану і на викиді пішла спінена нафто-газова суміш. Роботу насосного агрегату було зупинено, відкрили засувку викидної лінії на „амбар” і продовжили компресором ще працювати 20 хвилин.

Коли на викиді пішла під більшим тиском водо-нафто-газова суміш, роботу компресора зупинили і свердловина вийшла на режим переливання.

За час роботи з пристроєм (3 години 10 хвилин) у свердловину було запомповано приблизно 14 м3 технічної води і 1620 м3 повітря, чого було достатньо для заміни об’єму рідини в свердловині (приблизно 45 м3) на аеровану.

Так як ми проводили випробування на нагнітальній свердловині з очистки вибою, і вона почала переливати, то можна використовувати пристрій на таких свердловинах і без застосування ПАР.

Випробовування пройшли успішно і за їх результатами був складений акт, яким визнано роботоздатність пристрою для аерації рідини з багатоотвірним соплом.

 

Література:

1.          Патент 42393А Україна, МПК 7 Е21В43/27. Пристрій для аерації рідини [Текст] / Р.С. Яремійчук, М.М Лилак, В.Р. Возний, Т.Р. Шандровський, Я.Я. Якимечко: заявники і патентовласники Р.С. Яремійчук, М.М Лилак, В.Р. Возний, Т.Р. Шандровський, Я.Я. Якимечко. №u2001 020974; заявл. 25.04.2001; опубл. 15.10.2001, Бюл. № 9.

2.          Соколов Е.Я. Струйные аппараты [Текст] / Соколов Е.Я., Зингер Н.М. – М.: Энергоатомиздат, 1989, с. 213.

3.          Патент 62239А Україна, МПК 7 Е21В43/27. Пристрій для аерації рідини [Текст] / М.М. Лилак, В.Р. Возний, Т.Р. Шандровський, Я.Я. Якимечко, О.Ю. Витязь: заявники і патентовласники М.М. Лилак, В.Р. Возний, Т.Р. Шандровський, Я.Я. Якимечко, О.Ю. Витязь. - №u2003021111; заявл. 07.02.2003; опубл. 15.12.2003, Бюл. № 12.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info