КП Эффективность фильтров в борьбе с пескопроявлениями на нефтяных месторождениях
advertisement
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Политехнический колледж КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по МДК.01.02 Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Тема: Эффективность применения фильтров в борьбе с пескопроявлением на нефтяных месторождениях Специальность: 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Выполнил: студент группы Р-402 Темербеков Карим Макарович "___"________ 2024_г. /_______________________ дата подпись Научный руководитель: преподаватель ПТК СахГУ Молчановская Карина Григорьевна должность, звание, ФИО – полностью! "___"________ 2024г. дата /_______________________ подпись Дата защиты___________________ Оценка____________________________ Южно-Сахалинск 2024 № экз. Лист Листов 2 29 листов Наименование Кол-во Формат № строки Обозначение Примечание 1 2 3 4 5 А4 КП.21.02.01.01.23 Задание на курсовой проект 2 6 А4 КП.21.02.01.01.23. ПЗ Пояснительная записка 27 7 А1 КП.21.02.01.01.23. С6 Схема расположения фильтров в 1 скважине 8 А1 КП.21.02.01.01.23. С6 Каркасно-проволочный фильтр 1 КП.21.02.01.01.23. ВК Изм. Лист Разраб. Провер. № докум. Темербеков Карим Молчановская Подпись Дата Эффективность применения фильтров в борьбе с пескопроявлением на нефтяных месторождениях Ведомость курсового проекта Лит. ПТК СахГУ Р-402 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6 1.1. Общая характеристика пескопроявлений 6 1.2. Причины пескопроявленией 7 1.3. Последствия выноса песка из продуктивных коллекторов 10 1.4. Применяемые методы и способы борьбы с выносом песка 13 2 РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 15 2.1 Методы эксплуатации скважин, осложненных пескопроявлениями 15 2.2 Сравнительные характеристики скважинных фильтров 17 2.3 Расчет размеров и пропускной способности каркасно-проволочных фильтров 23 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 26 Изм. Лист Разраб. Провер. № докум. Темербеков Карим Молчановская Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Эффективность применения фильтров в борьбе с пескопроявлением на нефтяных месторождениях Пояснительная записка Лит. Лист Листов 3 29 ПТК СахГУ Р-402 ВВЕДЕНИЕ Структура геологического пласта является важнейшим показателем того, какой метод будет применён для борьбы с пескопроявлением, т.к. достаточно часто структура геологического пласта в области месторождения ценных ископаемых представляет собой один или несколько песчаных слоев со слабоцементированными повредить ствол скважины, спровоцировать выбросы песка, в целом снизить эффективность разработки. При заканчивании (освоении) и особенно при эксплуатации скважин, продуктивные коллекторы которых представлены слабоцементированными породами, часто наблюдается вынос песка. В скважине образуются песчаные пробки. Вынос песка является одной из основных причин образования каверн и смятия колонн. Особую актуальность эта проблема приобрела с развитием термических методов добычи высоковязких нефтей: снижается вязкость нефти, повышается её текучесть. В этом случае рыхлые коллекторы теряют цементирующее связывающее вещество – вязкую нефть. При плановых и аварийных остановках, когда нагнетание теплоносителя прекращается, обратный поток теплоносителя поступает в нагнетательные скважины и выносит механические примеси. Это также приводит к образованию песчаных пробок в скважинах и препятствует нормальной закачке теплоносителя. Существует несколько способов для борьбы с пескопроявлениями. Каждый имеет свои плюсы и минусы, но один из самых эффективных методов является фильтры Объектом исследования является - борьба с пескопроявлением на нефтяных месторождениях, предметом - фильтры в борьбе с пескопроявлением на нефтяных месторождениях Актуальность темы курсового проекта заключается в том, что пескопроявления являются большой проблемой при эксплуатации скважины и Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 4 преждевременное предупреждение пескопроявления позволяет увеличить продуктивность скваженны. Целью данного курсового проектирования является: проанализировать эффективность применения фильтров в борьбе с пескопроявлением на нефтяных месторождениях. Задачи курсового проекта: Рассмотреть общую характеристику пескопроявлений. Выявить причины пескопроявлений. Рассмотреть последствия выноса песка из продуктивных коллекторов и применяемые методы и способы борьбы с выносом песка. Ознакомиться с методами эксплуатации скважин, осложненных пескопроявлениями. Сравнить характеристики скважинных фильтров. Провести расчеты размеров и пропускной способности каркасно- проволочных фильтров. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 5 1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.1 Общая характеристика пескопроявлений При заканчивании (освоении) и особенно при эксплуатации скважин, продуктивные коллекторы которых представлены слабосцементированными породами, часто наблюдается вынос песка. В скважине образуются песчаные пробки. По М. Маскету, при образовании песчаных пробок, проницаемость которых в 200 раз больше проницаемости пласта, дебит нефти тем не ме­ нее снижается на 34 %. Этот песок содержит до 5 % нефти, и при его удалении возникают проблемы — загрязняется окружающая среда. Песок отлагается в трубопроводах, наземном оборудовании, эродирует его. Этот вид осложнений почти по­ всеместен. Только на месторождениях Азербайджана ежегодно по этой причине проводят около 100 тыс. ремонтов и более 200 скважин ежегодно выводится из действующего фонда. По зарубежным публикациям, вынос песка является важной проблемой, особенно в таких нефтедобывающих регионах, как Калифорния, северная часть Мексиканского залива (США), Канада, Венесуэла, Тринидад, Западная Африка, Индонезия и др. Эта проблема существует и в России, а при разработке место­ рождений на заключительной стадии она приобретает перво­ степенное значение. Вынос песка - причина образования каверн и смятия колонн. Особую актуальность эта проблема приобрела с развитием термических методов добычи высоковязких нефтей: снижается вязкость нефти, повышается ее текучесть. В этом случае рыхлые коллекторы теряют цементирующее связывающее вещество - вязкую нефть. При плановых и аварийных остановках, когда нагнетание теплоносителя прекращается, обратный поток теплоносителя поступает в нагнетательные скважины и выносит механические примеси. Это Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 6 также приводит к образованию песчаных пробок в скважинах и препятствует нормальной закачке теплоносителя. Существующие методы эксплуатации скважин, осложненных пескопроявлениями, можно условно разделить на две группы: 1) эксплуатация скважин с выносом песка из пласта; 2) предотвращение выноса песка из пласта. В первой группе разработаны способы ликвидации песчаных пробок, а также мероприятия по обеспечению выноса поступающих из пласта частиц на поверхность: применение полых штанг, спуск хвостовиков в пределы продуктивной зоны, под­ лив жидкости и т.п. Для борьбы с абразивным износом подземного оборудования созданы всевозможные конструкции сепараторов, якорей и других защитных устройств. Основной недостаток метода - разрушение призабойной зоны пласта. Более эффективны методы борьбы с пескопроявлениями, в основе которых лежит принцип предотвращения выноса песка в скважину. Наиболее простым является способ ограничения отборов жидкости из скважины, позволяющий уменьшить поступление песка в скважину, однако при этом резко сокращаются дебиты нефти. Более рациональным представляется крепление пород пласта в призабойной зоне скважин, для чего применяют химические, физикохимические и механические методы и их комбинации. 1.2 Причины пескопроявлений На нефтяных представлены месторождениях слабосцементированными геологические структуры терригенными часто коллекторами. Эксплуатация таких объектов осложнена разрушением призабойной зоны скважин и выносом пластового песка, который вызывает абразивный износ Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 7 наземного оборудования, образование песчаных пробок, повреждение обсадной колонны, а также снижение производительности. Причины, способные нарушить устойчивость призабойной зоны пласта и в дальнейшем ее разрушение, можно разделить на две группы: Первую группу составляют факторы, вызванные особенностями геологического строения пластов и физико-химическими свойствами горных пород (пластовое и горное давление, сцементированность, гранулометрический состав, пористость, проницаемость, состав пластового флюида, соотношение газа и воды). Вторую – технические и технологические факторы, обусловленные техникой и технологией бурения, заканчивания и эксплуатации скважин (конструкция забоя, способ вскрытия пласта, технологические жидкости, дебит, депрессия; скорость фильтрации, допустимое содержание песка в добываемой продукции и др.). Так, например, в слабосцементированные неглубоких пласты, скважинах, пескопрявление эксплуатирующих в основном фильтрационными деформациями пород призабойной зоны, зависящими от прочностных свойств пород пласта и депрессий. В то же время, в глубоких скважинах (свыше 4000 м) пескопроявление обуславливают, кроме того, высокое горное давление и наличие в нефти, насыщающей пласт, адсорбирующихся на поверхности раздела фаз смолистых веществ. В глубоких скважинах фильтрационные деформации и вынос пород из призабойной зоны в ствол скважины происходят после разрушения прочных пород призабойной зоны в результате концентрации горного давления на отдельных участках. Исследованиями установлено, что нарушение равновесной формы тела (форма, при которой все граничные точки тела имеют одинаковую возможность разрушения) начинается вследствие концентрации напряжения в какой-либо точке тела, например в весьма малой выемке в стволе скважины. В эксплуатационных Изм. Лист № докум. скважинах Подпись Дата такая выемка может быть КП.21.02.01.01.23. ПЗ в породе, Лист 8 примыкающей к эксплуатационной колонне, образованной при перфорации последней. Вынос породы и образование каверны в пласте приводят к возникновению области предельного состояния, представляющей собой совокупность крупных кусков разрушенной породы, не связанных силами сцепления. Проницаемость этой области по сравнению с проницаемостью пласта много больше и гидродинамическое сопротивление ее фильтрационному потоку незначительно для создания сил трения, обуславливающих (перемещение кусков пароды и вынос их в скважину. Поэтому проявление фильтрационных деформаций пород области предельного состояния зависит как от депрессии на пласт, так и от характеристик фильтрующейся жидкости — в основном от наличия в ней смолистых веществ, приводящих к структурным изменениям породы. Известно, что при адсорбции смолистых веществ на поверхности раздела нефть-вода они образуют гелеобразные структурированные адсорбционные слои, цементирующие частицы парафина и минералов в единый монолит. В результате структурных изменений каналов между кусками разрушенной породы снижается проницаемость призабойной зоны, а следовательно, увеличиваются депрессии, необходимые для поддержания отборов нефти из скважины на заданном уровне. В результате происходят фильтрационные деформации пород и вынос их кусков из призабойной зоны, а также пескопроявления скважин. Одной из причин разрушения ПЗП при градиенте давления и скорости фильтрации меньших, чем их критические значения, является наличие предварительного разрушения предварительной скелета пород. С увеличением степени разрушенности пород призабойной зоны значения критических градиентов давления и скоростей фильтрации уменьшаются. Начало разрушения связано с некоторым предельным общим напряженным состоянием пород. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 9 Из данных лабораторных исследований установлено, что в предельных случаях нагрузка на породу вызывает снижение пористости на 5 – 7 %, что может соответствовать уменьшению толщины пласта почти на 1 м на каждые 10 м толщины продуктивного интервала. В реальных условиях сжимаемость зависит от степени предшествующего нагружения, формы и размеров зерен, геометрии их укладки, гранулометрического и минерального составов. Уплотнение пласта и уменьшение его толщины в процессе добычи происходит при следующих условиях: Когда пластовая порода является сжимаемой. Когда давление жидкости или газа, насыщающих породу, снижается и внешняя нагрузка частично переносится с жидкой (газовой) фазы на скелет породы. Когда перекрывающие породы проявляют недостаточную жесткость, и в них происходят деформации, направленные вниз, что создает постоянную нагрузку на подстилающие отложения. При отборе жидкости или газа из пласта возможно снижение порового давления. Снижение это сопровождается соответствующим увеличением вертикальной нагрузки на скелет породы, так как она равна горному давлению минус поровое. 1.3 Последствия выноса песка из продуктивных коллекторов Присутствие в добываемой нефти большого количества механических примесей затрудняет эксплуатацию скважин и повышает износ оборудования. В этих условиях очень быстро изнашиваются детали верхней пяты вала насоса и участок вала насоса под сальником, снижается надежность гидрозащиты Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 10 погружного двигателя. Примеси, содержащиеся в откачиваемой жидкости, различны в качественном и количественном составе: это могут быть продукты разрушения пласта или цементного кольца, или принесенные с поверхности частицы различного состава. На рисунке 1 показано отложение механических частиц в проточных каналах насоса. В разы увеличилось количество добывающих скважин, эксплуатирующихся после проведения ГРП. Износ насосов связан с повышенным содержанием механической примеси в продукции скважин, в т.ч. незакрепленного проппанта. Их влияние на все насосы идентично: они забивают фильтры насосов, вначале уменьшая, а затем, полностью прекращая поступление жидкости в насос, или действуют как абразив, ускоряя процесс износа элементов насоса или заклинивания их. Отложения песчаного типа являются наиболее опасными для УЭЦН, так как по сравнению с отложениями другого типа вызывают интенсивный абразивный износ вращающихся деталей и, как следствие, преждевременный выход из строя установки. Рисунок 1 - Засорение межлопаточных каналов электроцентробежного насоса механическими частицами На рисунках 2 и 3 соответственно показаны фотографии абразивного износа переднего кольцевого уплотнения рабочего колеса и абразивный износ Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 11 втулки промежуточного подшипника и поверхности скольжения опорного подшипника. Рисунок 2 - Пример абразивного износа входного кольцевого уплотнения рабочего колеса В результате интенсификации добычи нефти начали внедрять больше УЭЦН с большей производительностью. Увеличились напоры насосов и их глубины спуска, увеличились дебиты добываемой продукции скважин, все эти факторы прямо влияют на рост количества выносимых механических примесей, за счет увеличившейся скорости движения жидкости в пласте, и изменения режима скорости фильтрации, которая была до внедрения высокопроизводительных установок. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 12 Рисунок 3 - Абразивный износ внутренних и внешних втулок подшипника и упорного подшипника 1.4 Применяемые методы и способы борьбы с выносом песка В настоящее время существует широкий спектр технологий и технических решений, направленных на снижение влияния механических примесей на работу внутрискважинного насосного оборудования. На рисунке 4 представлена их классификация. Способы снижения влияния механических примесей на работу внутрискважинного оборудования можно разделить на четыре группы: химические, технические, рассмотрим основные механических технологические способы, примесей на и направленные работу профилактические. на снижение внутрискважинного Ниже влияния насосного оборудования. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 13 Рисунок 4 - Способы снижения влияния механических примесей на работу внутрискважинного оборудования Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 14 2 РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 Методы эксплуатации скважин, осложненных пескопроявлениями Существующие методы эксплуатации скважин, осложненных пескопроявлениями, можно, условно, разделить на две группы: 1. Эксплуатация скважин с выносом пластового песка; 2. Эксплуатация скважин с предотвращением выноса пластового песка. В первой группе разработаны способы ликвидации песчаных пробок, а также мероприятия по обеспечению выноса поступающих из пласта частиц на поверхность: применение полых штанг, колтюбинговых технологий, спуск «хвостовиков» в пределы продуктивной зоны, подлив жидкости и т.п. Для борьбы с абразивным износом подземного оборудования созданы всевозможные конструкции сепараторов, якорей и других защитных устройств. Основным недостатком методов является разрушение ПЗП. Более эффективными являются методы борьбы с пескопроявлениями, в основе которых лежит принцип предотвращения выноса песка в скважину. Одним из наиболее простых является способ ограничения отборов пластового флюида из скважин, позволяющий уменьшить поступление пластового песка, однако область его применения ограничена в связи с резким сокращением дебитов. В настоящее время метод ограничения дебита не часто выбирают в качестве оптимального решения, так как заранее невозможно предсказать реальные предельные допустимые дебиты. Поэтому даже в случае слабосцементированных или прочных пород пласта-коллектора предпочтение отдается механическим способам задержания песка, поскольку они обеспечивают прогнозируемую техническую политику и удовлетворяют требованиям безопасности. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 15 Фильтр - это специальное устройство, устанавливаемое в скважину с целью очистки добываемого из пласта флюида от пластового песка и других инородных примесей. Фильтр должен пропускать флюид и иметь при этом минимальное гидравлическое сопротивление, надежно предохранять скважину от проникновения твердой фазы, образования пробок и существенного снижения дебита. У нас и за рубежом разработаны фильтры различных типов. Рисунок 5 – Расположение фильтра в скважине Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 16 2.2 Сравнительные характеристики скважинных фильтров Как уже было отмечено ранее, наиболее распространенным средством защиты внутрискважинного оборудования от механических примесей являются фильтры. Скважинные фильтры имеют неодинаковую протяженность (от метра до нескольких сотен метров) и конструкцию фильтрующих элементов. К основным типам конструкций фильтров можно отнести следующие: 1) сетчатые фильтры, 2) проволочные фильтры, 3) щелевые фильтры, 4) гравийные фильтры. В сетчатых фильтрах фильтрующая поверхность, иногда многослойная, выполнена в виде сетки (рис. 6). Данные фильтры позволяют задерживать остаточно мелкие частицы (до 50 мкм и менее), поэтому довольно часто применяются в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую степень очистки скважинной продукции. Из недостатков следует выделить сравнительно большие входные сопротивления на сетчатых фильтрах и их низкую ремонтопригодность в случае повреждения или засорения фильтрующих элементов. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 17 Рисунок 6 - Сетчатый фильтр: а) Общий вид фильтра, б), детали фильтра, в). 1 – опорный каркас, 2 – подкладочная сетка, 3 – проволочная спираль, 4 – фильтрационная сетка, 5 – накладные планки Основным элементом проволочных фильтров является профилированная проволока, которая наматывается на каркас, состоящих из параллельных стержней. Использоваться треугольные профили проволоки, причем одна из вершин треугольника направлялась внутрь фильтра, а две другие располагались на его внешней стороне. В процессе откачки пластовой жидкости с твердыми частицами поверхность таких щелей не способствует цементации и уплотнению породы, а напротив, стимулирует вынос частиц, меньших по размеру щели, и очищение профильтрованной зоны от шлама, мелких фракций и кольматантов. Рисунок 7 - Внешний вид выпускаемых проволочных фильтров для газовых и нефтяных скважин Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 18 Конструкция щелевых (безпроволочных) фильтров имеют много общего с конструкцией проволочных фильтров (рис. 8), поскольку и в том и в другом случае пластовая жидкость и механические примеси фильтруются через узкие щели (довольно часто используется название проволочно-щелевой фильтр). В отличие от проволочного фильтра ширина щели для щелевого фильтра всегда строго фиксирована. Основным недостатком классических щелевых фильтров является их низкая скважность – отношение суммарной площади фильтрующих отверстий к общей площади поверхности фильтра. Для увеличения скважности в современных щелевых фильтрах (например, ВМТФ) используется технология, аналогичная той, которая применяется для проволочных фильтров, когда профилированные элементы (кольца или стержни) привариваются к опорным конструкциям. Это препятствует смятию фильтра в процессе спускоподъемных операций на скважине, делают его конструкцию устойчивой по отношению к внешним воздействиям. Рисунок 8 - Щелевые фильтры: а) щели расположены симметрично, б) щели расположены в шахматном порядке, в) двойные щели, г) горизонтальные щели К гравийным относятся фильтры, у которых поверхность, контактирующая с породой, состоит из искусственно вводимого гравия, расположенного вокруг опорных фильтровых каркасов. Гравийные фильтры Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 19 собираются на устье скважины, либо намываются непосредственно на забое. Основным преимуществом гравийных фильтров по сравнению с фильтрами других конструкций является то, что они могут успешно применяться при большой неоднородности частиц коллектора. Рисунок 9 – Гравийный фильтр Фильтры устанавливаются в скважину с целью очистки добываемой из пласта жидкости от песка, пропанта и других механических примесей и должны выполнять две основные функции: 1) защита от проникновения твердой фазы, 2) создание минимального гидравлического сопротивления. Расчет пропускной способности фильтра в зависимости от создаваемого на нем перепада давления в общем случае является сложной задачей, требующей знания геометрических характеристик фильтра, физико-химических свойств пластовой жидкости и гранулометрического состава твердой породы. . В таблице 1 приведены данные измерения гидравлического параметра и скважности для фильтров различных конструкций при контакте с породой с разным гранулометрическим составом. Таблица 1 - Результаты промысловых испытаний фильтров различных конструкций Тип фильтра Сетчатый Изм. Лист № докум. Подпись Дата Скважность, η Гидравлический параметр, x 0.15 0.40–0.68 КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 20 Продолжение таблицы 1 Штампованный со щелями типа «мост» Щелевой (с треугольным сечением) 0.04 0.26–0.82 0.07 0.30–0.64 0.11 0.30–0.56 0.15 0.27–0.53 0.05 0.57–0.88 На рисунке 10 представлены графики зависимостей проницаемости фильтра от его скважности, из которого следует, что наименьшее гидравлическое сопротивление при одинаковой скважности обеспечивают каркасно-проволочные фильтры. Рисунок 10 - Зависимость проницаемости фильтров различных конструкций от скважности. 1 – каркасно-проволочный фильтр, 2 – фильтр с мостообразными отверстиями, 3 – щелевой (безпроволочный), 4 – сетчатый Преимущество каркасно-проволочных фильтров над щелевыми (безпроволочными) иллюстрирует также рис. 11, на котором сравниваются Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 21 пропускные способности гравийных фильтров с различным исполнением корпуса Рисунок 11 - Пропускная способность гравийных фильтров с проволочным (1) и щелевым (безпроволочным) корпусом (2) На основе выше приведенной информации можно сделать следующие выводы: 1) Среди различных конструкций фильтров наилучшие фильтрационные свойства демонстрируют каркасно-проволочные фильтры. При их проектировании необходимо добиваться максимального значения скважности. 2) Срок службы каркасно-проволочных фильтров значительно выше относительно сетчатых аналогов. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 22 3) При подборе фильтров для скважины необходимо изучить гранулометрический состав механических примесей, который определяет не только параметры фильтра (проходной размер ячеек, межвитковый зазор), но и саму его конструкцию. 4) В ряде случаев необходимо учитывать экономическую составляющую при подборе фильтрационного оборудования, а именно, стоимость фильтра, затраты, связанные с его установкой, ремонтопригодность, возможные потери от его преждевременного выхода из строя. В современных условиях, когда рынок защитных фильтров представлен достаточно широко, а их конструкции отличаются незначительно, на первый план выходит стоимость. 2.3 Расчет размеров и пропускной способности каркасно-проволочных фильтров Расчет размеров каркасно-проволочных фильтров. Дано: - площадь поверхности фильтрового элемента 2 м2; - шаг намотки проволоки на сотню метров фильтров 20 мм. Диаметр фильтрового элемента (D): 4⋅A D = √( π D = √( ) 4⋅2 3.14 ) = 1.6 м (1) (2) Где A - площадь поверхности фильтрового элемента, Длина фильтрового элемента (L): L= L= Изм. Лист № докум. Подпись Дата A⋅100 (3) S 2⋅100 20 = 10 м КП.21.02.01.01.23. ПЗ (4) Лист 23 Где S - шаг намотки проволоки на сотню метров фильтров. Таким образом, для достижения требуемой площади поверхности 2 м2, диаметр фильтрового элемента должен быть приблизительно 1.6 м, а его длина 10 м. Расчет пропускной способности каркасно-проволочных фильтров. Дано: - Коэффициент фильтрации 0.6; - Проницаемость пласта 150 мД. Пропускная способность фильтра(Q): Q=C⋅k (5) Q = 0.6 ⋅ 150 = 90 бар (6) Где C - коэффициент фильтрации; k - проницаемость пласта. Таким образом, пропускная способность этого каркасно-проволочного фильтра составляет 90 бар. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 24 ЗАКЛЮЧЕНИЕ При эксплуатации скважин нередко происходит вынос песка, что осложняет процесс добычи нефти. В современных условиях нефтедобычи, когда компании проводят политику интенсификации добычи нефти все чаще происходят отказы оборудования по причинам, связанным с повышенным содержание механических частиц в флюиде. Накопленная информация показывает, что на отдельных месторождениях их число может составлять больше половины от всех отказов. Применение фильтров является наиболее простым и действующим методом борьбы с пескопроявлением. Так как фильтры предотвращают вынос песка на поверхность, следовательно скважинное оборудование не страдает от механических примесей. Лучше всего себя показали каркасно-проволочные фильтры. Они имеют лучшие фильтрационные свойства среди других нефтяных фильтров, их срок службы намного больше, что хорошо сказывается на эксплуатации скважины и сокращает финансовые потери. Но необходимо помнить, что для каждого отдельного месторождения необходимо подбирать свой фильтр, ведь каждое месторождение имеет свою особую структуру. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 25 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Арбузов В.Н., Курганова Е.В. Геология. Технология добычи нефти и газа. Практикум. Практическое пособие для СПО. М.: Юрайт, 2020. 2. Бабаян Э.В. Конструкция нефтяных и газовых скважин. Осложнения и их преодоление. М.: Инфра-Инженерия, 2018. 3. Басовская М. Т. Охрана труда для нефтегазовых колледжей. Учебное пособие. ФГОС. Феникс, 2019. 4. Басовская М. Т. Охрана труда для нефтегазовых колледжей. Учебное пособие. ФГОС. Феникс, 2019. 5. Захарова И.М. Охрана труда для нефтегазовых колледжей: учеб. пособие. Изд. 2-е. М.: Феникс, 2019. 6. Захарова И.М. Подземный и капитальный ремонт скважин: учеб. пособие. М.: Феникс, 2019. 7. Жирнов Б. С., Махмутов Р. А., Ефимович Д. О. Нефтегазовое технологическое оборудование. Справочник ремонтника. Инфра-Инженерия, 2021. 8. Карпов К.А. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. Учебное пособие для СПО. М.: Лань, 2021. 9. Короновский Н.В. Геология. Учебное пособие для СПО. М.: Юрайт, 10. Мангушев Р.А., Усманов Р.А. Механика грунтов. Решение 2020. практических задач. Учебное пособие для СПО. М.: Юрайт, 2020. 11. Мусин М.М., Липаев А.А., Хисамов Р.С. Разработка нефтяных месторождений. М.: Инфра-Инженерия, 2019. 12. Основы нефтепромыслового дела: Справочное пособие / Под редакцией Матвеева С.Н. Сургут: Нефть Приобья, 2019. 13. Хайн Н.Дж Геология, разведка, бурение и добыча нефти. М.: Олимп-Бизнес, 2019. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 26 14. Анализ оборудованиядля эффективности добычи фильтровдля нефтиот защиты механических погружного примесей URL: https://pandia.ru/text/80/264/28162.php 15. Гурин, В. В. Детали машин. Курсовое проектирование в 2 кн. Книга 2: учебник для среднего профессионального образования / В. В. Гурин, В. М. Замятин, А. М. Попов. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 295 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-10931-3. — URL: https://urait.ru/bcode/456891 Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП.21.02.01.01.23. ПЗ Лист 27
