госы_1 / 18

БИЛЕТ №18

1.Определение коэффициента подачи УШСН

Действительная подача Qд, замеренная на поверхности после сепарации и охлаждения нефти, как правило, меньше теоретической (за исключением насосных скважин с периодическими фонтанными проявлениями) в силу целого ряда причин. Отношение Qд к Qт называют коэффициентом подачи насоса, который учитывает все возможные факторы, отрицательно влияющие на подачу ШСН. Таким образом, коэффициент подачи

Где F - площадь сечения плунжера (или цилиндра насоса); S-величина хода;n-количество ходов плунжера

Для каждой конкретной скважины величина η служит в известной мере показателем правильности выбора оборудования и режима откачки установки. Нормальным считается, если η >0.6 – 0.65.

Однако бывают условия (большие газовые факторы, низкие динамические уровни), когда не удается получить и этих значений коэффициентов подачи, и тем не менее откачка жидкости с помощью ШСН может оставаться самым эффективным способом эксплуатации.

На коэффициент подачи ШСН влияют постоянные и переменные факторы.

К постоянным факторам можно отнести

• влияние свободного газа в откачиваемой смеси;

• уменьшение полезного хода плунжера по сравнению с ходом точки подвеса штанг за счет упругих деформаций насосных штанг и труб;

• уменьшение объема откачиваемой жидкости (усадка) в результате ее охлаждения на поверхности и дегазации в сепарационных устройствах.

К переменным факторам, изменяющимся во времени, можно отнести:

• утечки между цилиндром и плунжером, которые зависят от степени износа насоса и наличия абразивных примесей в откачиваемой жидкости;

• утечки в клапанах насоса из-за их немгновенного закрытия и открытия и, главным образом, из-за их износа и коррозии;

• утечки через неплотности в муфтовых соединениях НКТ, которые все время подвергаются переменным нагрузкам.

Переменные факторы, сводящиеся кразличного рода утечкам, меняются во времени и поэтому их трудно определить расчетным путем, за исключением утечек через зазор между плунжером и цилиндром. Это приводит к тому, что коэффициент подачи η вновь спущенного в скважину насоса, после незначительного его снижения в начальный период в результате приработки плунжера, затем стабилизируется и длительное время остается практически постоянным. Затем он заметно начинает снижаться в результате прогрессирующего износа клапанов, их седел и увеличения зазора между плунжером и цилиндром. Наряду с этим может произойти и резкое уменьшение коэффициента подачи в результате смещения втулок насосов, отворотов и неплотностей в муфтах.

Таким образом, результирующий коэффициент подачи насоса можно представить как произведение нескольких коэффициентов, учитывающих влияние на его подачу различных факторов:

_,где η₁ - коэффициент наполнения цилиндра насоса жидкостью, учитывающий влияние свободного газа; η₂—коэффициент, учитывающий влияние уменьшения хода плунжера; η_{3 -} коэффициент утечек, учитывающий наличие неизбежных утечек жидкости при работе насоса; η_{4 -} коэффициент усадки, учитывающий уменьшение объема жидкости при достижении ею поверхностных емкостей.

2.Состав и классификация АСПО в системе сбора скважинной продукции.

АСПО-сложная смесь УВ, состаящая из парафинов 20-70% по массе, асфальто-смолистых веществ 20-40% по массе, смол и мех примесей.

Парафины это предельные УВ. В нефти растворены парафины входящие в АСПО начиная с С16 по содержанию парафина нефть классифицируется на малопараифнистые менее 1,5%, парафинистые от 1,5 -6 %, и высокопарафинистые более 6%.

Основой парафинов входящих в АСПО является углерод резины С37 до С53, они отличаются высокой температурой кипения, плотностью и молекулярной массой.

Асфальтены-это вещества бурого или коричневого цвета, плотность более тысячи кг/м3, массового содержания в нефтях достигает 5%.

Парафиновые отложения формируются в основном в процессе добычи нефти при кристаллизации твёрдых углеводородов непосредственно на поверхности НКТ и промыслового оборудования по направлению теплопередачи.

Осадки формируются в основном в донной части резервуаров, ёмкостей и при малых скоростях потока в нижней части труб и трубопроводов в результате седиментации взвешенных в жидкости частиц АСПО и механических примесей. По составу отложения и осадки практически одинаковы, но последние имеют менее плотную структуру.

Классификация АСПО, отражающая содержание в них органических компонентов. В зависимости от отношения содержания парафинов (П) к сумме содержания смол и асфальтенов (С+А) отложения можно разделить на три основных типа:

асфальтеновый — П/(А+С) < 1;

парафиновый — П/(А+С) > 1;

смешанный — П/(А+С) ≈ 1.

Классификация АСПО с учётом содержания механических примесей

Содержание

Тип АСПО П/(С+А)Вид механических примесей,,масс.%

Асфальтеновый (А)< 1 А1 0 — 0,2

А2 0,2 — 0,5

А3> 0,5

Парафиновый (П)> 1 П1 0 — 0,2

П2 0,2 — 0,5

П3> 0,5

Смешанный (СМ)" 1 СМ1 0 — 0,2

СМ2 0,2 — 0,5

СМ3> 0,5

Знание состава, типа и вида АСПО позволяет более точно определить оптимальный метод борьбы с отложениями и выбрать наиболее эффективные удалители или ингибиторы из имеющегося ассортимента химических реагентов.

3. Формы существования остаточной нефти

Нефтеотдача зависит от многочисленных параметров и свойств пористой среды, условий вытеснения нефти водой и газом (количество и состав связанной воды, состав и физико-химические свойства нефти и горных пород, скорость вытеснения и т.д.) и др.

Исходя из причин, вызывающих неполную отдачу нефти пластом, можно отметить следующие формы существования остаточной нефти(100%):

1.капиллярно удержанная нефть;

2.нефть в пленочном состоянии, покрывающая поверхность твердой фазы породы 30%;

3.нефть, оставшаяся в малопроницаемых участках, обойденных и плохо промытых вытесняющим агентов (водой, газом) 27%;

4.нефть в линзах, отделенных от пласта непроницаемыми перемычками и не вскрытых скважинами 24%;

5.нефть, задержавшаяся у местных непроницаемых «экранов» (сбросы и другие непроницаемые перемычки)19%.

Упомянутые виды остаточной нефти, по-видимому, содержатся в том или ином объеме во всех залежах углеводородов.

Пленочной называется нефть, покрывающая тонкой смачивающей пленкой поверхность твердой фазы коллектора. Количество этой нефти определяется радиусом действия молекулярных сил твердой и жидкой фаз, строением поверхности минерала и размером удельной поверхности пород.

В природных условиях, кроме пленочной и капиллярно удержанной нефти, значительные ее количества могут оставаться в обойденных и плохо промытых водой участках, а также в изолированных линзах, тупиках и в местных непроницаемых экранах и перемычках.

Если бы пласты были макрооднородными, нефтеотдача их была бы весьма значительной (70-80 %). Небольшие значения коэффициентов нефтеотдачи естественных коллекторов свидетельствуют о значительном количестве нефти, остающейся в пласте в виде мелких и больших ее целиков вследствие неоднородности строения пород и пластов.

Изучению влияния на нефтеотдачу скорости вытеснения нефти водой из пористой среды также посвящено значительное число работ отечественных и зарубежных авторов. Часть исследователей считает, что максимальную нефтеотдачу можно получить при небольших скоростях продвижения водонефтяного контакта. Другая часть авторов полагает, что наибольшая нефтеотдача наблюдается при повышенных скоростях вытеснения нефти водой. Третья часть исследователей пришла к выводу, что она не зависит от скорости вытеснения нефти водой.

Для заводненных пластов эта проблема приобретает очень большое значение, в связи с тем, что нефть и вода в пластах как несмешивающиеся жидкости по разному взаимодействуют с породой, с активными рабочими агентами и между собой в зависимости от насыщенности, компонентного состава нефти, минерального состава воды, вещественного состава пород и структуры пор породы.

Нефтеотдача также зависит от температуры залежи, качества вскрытия пласта, от начальной нефтегазонасыщенности пор пласта, от степени и характера механических изменений порового пространства коллекторов. Следовательно, проблема кардинального повышения нефтеотдачи пластов – комплексная, она может быть решена с учетом всех факторов, формирующих нефтеотдачу для данной залежи.