Курсовая работа "Видобуток нафти фонтанним способом"

Название:
Видобуток нафти фонтанним способом
Тип работы:
курсовая работа
Размер:
55,7 K
31
Скачать
Аналіз комплексу обладнання для експлуатації свердловин фонтанним способом. Основні деталі і вузли фонтанної арматури. Методи боротьби з відкладанням солей і парафіну при видобутку флюїду. Розрахунок штуцера та корпуса. Забезпечення охорона праці.

Краткое сожержание материала:

МОіО України

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Курсова робота

на тему: “Комплекс обладнання для видобутку нафти фонтанним способом”

Івано-Франківськ, 2001

Вступ

Високими темпами нафтова промисловість почала розвиватися тільки в ХХ столітті, коли стали широко використовувати двигуни внутрішнього згорання, які потребують різноманітного палива і мастильних матеріалів. Особливо швидко почала розвиватися світова нафтова промисловість з тих пір, коли нафта і її продукти переробки стали використовуватись в якості сировини в нафтохімічній промисловості.

Нафта, газ і продукти їх переробки, на даному етапі становлення нашої держави, відіграють велику роль в розвитку економіки України. Тому темпам розвитку нафтової і газової промисловості постійно приділяється велика увага.

Незважаючи на різноманітні проекти по як найшвидшому забезпеченню України нафтою і газом, багатий досвід вітчизняної та зарубіжної промисловості.

1. Загальна частина

1.1 Аналіз комплексу обладнання для видобутку нафти фонтанним

способом

Фонтанний спосіб експлуатації позволяє добувати із свердловин найбільшу кількість нафти при найменших затратах. Тому однією із головних задач при експлуатації свердловин цим способом є забезпечення можливості ділильного фонтанування свердловин, що зв'язане з раціональним використанням енергії пласта шляхом забезпечення високого ККД роботи фонтанного підйомника /3/.

Обладнання для експлуатації свердловин фонтанним способом складається з чотирьох основних частин: колони труб, обладнання низа колони, обладнання устя, тобто фонтанної арматури і обв'язки устьового обладнання, яке називається маніфольдами. Колона НКТ в деяких випадках оснащується клапанами-відсікачами або сідлами для установки вставних клапанів-відсікачів. Інколи в свердловини встановлюють ущільнювач.

Рідина і газ, які збираються ідуть із свердловини по НКТ і на усті відводяться арматурою в промислові комунікації /2/.

Устя закінченого буріння свердловини обладнано колонною головкою, яка з'єднує на поверхні закінчення обсадної колони і герметизує затрубний простір. На колоній головці кріпиться арматура для фонтанних свердловин. Основні параметри і типові схеми арматури вказані в ГОСТ 13846-89.

Фонтанна арматура складається із трубної головки, фонтанної ялинки, запірних пристроїв з ручним, дистанційним і автоматичним керуванням, регулюючих приладів (дроселів) /4/.

Трубна головка монтується безпосередньо на колонній головці і призначена для підвищування одного чи двох рядів насосно-компресорних труб, герметизації на усті затрубного простору, а також для виконання технологічних операцій при освоєнні, експлуатації і ремонті свердловин. Трубна головка повинна позволяти подавати рідину чи газ в міжтрубний простір, контролювати тиск.

Колони підйомних труб підвішуються на різьбі і на клиновій підвісці.

Фонтанна ялинка монтується на трубній головці і призначається для направлення відібраних із свердловини рідин та газів в маніфольд, регулювання і контроль за роботою фонтанної свердловини, установці спеціальних приладів при спуску свердловинних приборів або скребків для очистки труб від парафіну, заміру тиску і температури середовища, а також для проведення різноманітних технологічних операцій.

Головні струни арматури закінчуються відвіднимі фланцями для кріплення до ліній маніфольда. На фланцях бокових відводів трубної і фонтанної ялинки передбачається отвори для подачі інгібіторів корозії і гідроутворення в затрубний простір і в стовбур ялинки.

Основними деталями і вузлами фонтанної арматури є: хрестовина 1, яка має два бокових відвода; трійник 2, який має один боковий відвід ;котушка чи перевідник 3; запірний пристрій 4, кран 5, манометр 6, дросель 7, відвідний фланець 8 /2/.

Хрестовина і трійник позволяють відводити рідину, яка добувається до маніфольду. На цих же деталях можна підвісити колону НКТ. Перевідник служить для підвішування НКТ і для переходу з одного розміру деталей арматури на інший.

Запірні пристрої служать для повного перекриття чи повного відкриття прохідного січення ствола чи відводу. Регулювання параметрів потоку відбувається за допомогою відкриття чи закриття замірного пристрою (дроселя). Дросель має корпус в який встановлено спеціальна чи замінна втулка з невеликим по діаметру отвором. Через отвір втулки проходить вся продукція свердловини. Підбором розміру отвору регулюється дебіт свердловини.

Допускається при необхідності додатково включати в фонтанну арматуру автоматичні запобіжні пристрої на бокових відводах ялинки, запірні пристрої з дистанційним керуванням на стволі ялинки, пристрої, які забезпечують можливість з'єднання свердловинного обладнання з наземною системою його керування /4/.

Деталі і вузли арматури з'єднуються між собою фланцями з ущільненням чи різьбою. Тому по цьому признаку фонтанна арматура поділяється на фланцеву і різьбову. Вертикальна, ствольна частина ялинки може мати відводи в одну сторону (через трійники) чи в дві сторони (через хрестовини). По цьому признаку фонтанна арматура поділяється на трійникового і хрестового типу.

Основні параметри арматури - діаметр прохідного січення стволової частини фонтанної ялинки і робочі тиски, на які розрахована фонтанна арматура.

В ГОСТі 13846-89 встановленні робочі тиски Р(МПа): 14, 21, 35, 70, 105, 140, а також прохідні січення Dу(мм): 50, 65, 80, 100, 150.

У трійникової арматури при двох бокових відводах, верхній є основним робочим відводом. При виході його деталей із ладу, закривається стволовий запірний пристрій і рідина чи газ, направляється по нижньому відводу без зупинки роботи свердловини. Це зручно при необхідності ремонту верхнього відводу. Але розташування відводів по вертикалі збільшує висоту арматури, що ускладнює обслуговування фонтанної арматури.

Трійникову арматуру рекомендується використовувати при низьких і середніх тисках.

Для середніх і високих тисків ГОСТ рекомендує приймати хрестову арматуру /2/.

В арматурі приміняються слідуючи запірні пристрої: засувки клинові, засувки прямоточні, крани, вентилі.

Запірні пристрої перших трьох типів - основні в стволовій і відвідній частинах арматури. Вентилі встановлюються перед манометрами. Основна перевага клинової засувки - її простота. Але при відкритій засувці у прохідного каналу образується вихрові токи, втрати напору і можливість відкладення в ньому солей, парафіну і піску. При цьому ущільнюючі поверхні біля корпуса і клина інтенсивно омиваються з свердловини, що приводить до їх посиленої корозії.

Цих недоліків немає у прямоточній засувці. Клинове ущільнення у ній замінено шиберним з двома клапанами чи одношиберним.

Арматура устя свердловини з'єднується з промисловими трубопроводами маніфольдами, які складені з типових вузлових зборок. Маніфольди мають запірні пристрої, регулюючий штуцер, запобіжні клапани, хрестовини, трійники, вентилі для скидання тиску і приєднання приборів.

Внаслідок технічних умов експлуатації фонтанної арматури її хрестовини, трійники, перевідники, фланці і корпусні деталі запірних пристроїв виконуються тільки із сталі. Ущільнення між фланцями арматури виконується стальними кільцями.

Поширені литті і зварні деталі арматури. Приміняються сталі марок: Сталь 45, 40ХЛ, 40ХНЛ і інші леговані сталі. Для ущільнюючих кілець приміняються сталі марок: 08КП, Сталь 20, 30, 40 і леговані сталі.

Через втулки дроселів продукція свердловини проходить з великою швидкістю. При цьому продукція свердловини має великий вміст піску та агресивні рідини. Тому втулки виконуються із загартованих сталей та твердих сплавів /2/.

1.2 Опис фонтанної арматури на 70МПа робочого тиску

Хрестовинна арматура для свердловин, які немають вмісту абразиву, з прохідним (умовним) отвором 50мм, розрахована на робочий тиск 70МПа. Ялинка арматури має два змінних штуцера, що позволяє швидко їх замінити. Арматура розрахована, як на однорядний, так і на двохрядний підйомник.

Хрестова арматура значно нижча трійникової, що полегшує її обслуговування.

До недоліків хрестової арматури відносять те, що при виході із ладу одного із (отворів) відводів необхідно закривати нижній стволовий запірний пристрій та відповідно зупиняти свердловину /3/.

Фонтанна арматура на робочий тиск 70МПа виготовляється з прямоточними засувками з автоматичною подачею мастила по схемі 6 ГОСТ 13846-89. в якості запірного пристрою приміняюєься прямоточна засувка типу ЗМАД і ЗМАДП з двопластинчатим шибером з автоматичною подачею мастила в затвор.

В залежності від типу арматура комплектується засувками з ручним, дистанційним і автоматичним керуванням, типу АФ6аВ - засувка з ручним, дистанційним і автоматичним керуванням; типу АФ6А - засувка з ручним і автоматичним керуванням; типу АФ6 - засувка з ручним керуванням. Засувки з дистанційним і автоматичним керуванням пневмоприводні (типа ЗМАДГ), вони мають дублююче ручне керування /4/.

Засувка прямоточна ЗМАД-50*700 з висувним зрівноваженим шпіндем, призначена для монтування в обладнання устя високодебітних нафтових свердловин.

Засувка складається із наступних основних деталей: корпус 1...