Применение промывок различного типа

В качестве дополнительного метода борьбы с АСПО, в НГДУ «ЛН” на 77,9% осложненного фонда скважин, эксплуатируемых УШГН, используются промывки различного типа (дистиллятом, дистиллятом в комбинации с нефтью, горячей нефтью).

Динамика проведения промывок представлена в таблице 7

 

Таблица 7

Динамика проведения промывок

Виды промывок	Годы
	1997	1998	1999	10 месяцев
				2000	2001
Всего промывок, в т.ч. - дистиллят - дистиллят + нефть - горячая нефть	1516 316 745 455	1684 309 1174 201	1289 424 625 240	1128 374 546 208	938 275 551 112

В качестве растворителя используется нефтяной дистиллят, как собственного производства, так и получаемый в ОЭ НГДУ «Татнефтебитум”.

Более 58 % всех проведенных в 2001 году обработок составили промывки дистиллятом в комбинации с нефтью. Содержание нефти в растворе при этом составляет от 20 до 50 %. Выбор концентрации осуществляется технологическими службами нефтепромыслов с учетом скважинных условий.

Всего промывками охвачено 484 скважины с периодичностью промывок 2-3 раза в год. Объем разовой дистиллятной обработки составляет в среднем 8 м³.

Гидравлический расчет промывки скважины нефтедистиллятной смесью

Исходные данные:

Скважина №1828А,

Н _забой = 1620 м - искусственный забой,

Диаметр эксплуатационной колонны D_{экс. к} =146 мм,

Диаметр НКТ d_HKT = 73 мм,

Диаметр штанг d_ШТ. = 22 мм,

НН2Б – 44,

Плотность дистиллята ρ_Д = 707 кг/м³,

Q = 8 м³, В=0 %.

Техника для промывки:

ЦА - 320; d_поршня = 100 мм; N = 180 л/с

Производительность агрегата:

1 скорость - 1,4 л/с 2 скорость - 2,55 л/с

3 скорость - 4,8 л/с 4 скорость - 8,65 л/с

Расчет гидравлического сопротивления при движении дистиллята в кольцевом пространстве.

 

P₁ = λ· (H_HKT· ρ_Д)/(D_экс.к – d_HKT) х (v_н²/2), Πa (13 стр.193) (2.1)

 

где: l - коэффициент трения, l = 0,035;

Н_НКТ - длина колонны НКТ, м;

v _н- скорость нисходящего потока жидкости, м/с;

ρ_Д - удельный вес дистиллята, кг/м³;

D_{экс. к} - диаметр эксплуатационной колонны, м;

d_HKT - диаметр НКТ, м;

При работе на 1 скорости:

 

Р₁ = 0,035·(1450·707)/(0,146 – 0,073) х (0,17²/2) = 0,0071·10⁶ Па;

 

на 2 скорости:

 

Р₁ = 0,035·(1450·707)/(0,146 – 0,073) х (0,37²/2) = 0,0339·10⁶ Па;

 

на скорости 3:

 

Р₁ = 0,035·(1450·707)/(0,146 – 0,073) х (0,53²/2) = 0,0696·10⁶ Па;

 

на скорости 4:

 

Р₁ = 0,035·(1450·707)/(0,146 – 0,073) х (1,03²/2) = 0,263·10⁶ Па.

 

2. Гидравлическое сопротивление по уравновешиванию столбов жидкости в НКТ и колонне:

 

P₂ = (ρ_н - ρ_Д)·g ·Н_НКТ, (13, стр.197) (2.2)

 

где: ρ_н - плотность нефти.

С достаточной точностью для расчетов

 

P₂ = (820 – 707)·9,81·1450 = 1,607·10⁶ Па

 

3. Гидравлическое сопротивление в трубах НКТ:

 

Р₃ = j·l_НКТ· Н_НКТ·ρ_Д· v ²_в/[2(d_ВН - d_ШТ.)] (13, стр. 199) (2.3)

 

где: j - коэффициент, учитывающий потери на местных сопротивлениях при движении дистиллята в НКТ, j =1,1;

l_НКТ - коэффициент трения в НКТ, l_НКТ = 0,04;

d_ВН - внутренний диаметр НКТ, м ;

d_ШТ. - диаметр штанг, м;

v _в - скорость восходящего потока, м/с;

на 1 скорости:

 

Р₃ = 1,1·0,04·1450·707·0,4²/[2·(0,062 – 0,022)] = 0,09·10⁶ Па

 

на 2 скорости

 

Р₃ = 1,1·0,04·1450·707·0,8²/[2·(0,062 – 0,022)] = 0,361·10⁶ Па

 

на скорости 3

 

Р₃ = 1,1·0,04·1450·707·1,6²/[2·(0,062 – 0,022)] = 1,443·10⁶ Па

 

на скорости 4

 

Р₃ = 1,1·0,04·1450·707·2,91²/[2·(0,062 – 0,022)] = 4,775·10⁶ Па

 

Гидравлические сопротивления на выходе агрегата ЦА-320 при обратной промывке ничтожно малы, при расчете их не используют.

5. Давление на выкиде насоса:

 

Р_в = Р ₁+ Р ₂+ Р ₃; (13, стр.196) (2.4)

 

На 1 скорости:

 

Р_в = 0,0071·10⁶ + 1,607·10⁶ + 0,09·10⁶ = 1,704·10⁶ Па;

 

На 2 скорости:

 

Р_в = 0,0339·10⁶ + 1,607·10⁶ + 0,361·10⁶ =2,002·10⁶ Па;

 

На 3 скорости:

 

Р_в = 0,0696·10⁶ + 1,607·10⁶ + 1,443·10⁶ =3,120·10⁶ Па;

 

На 4 скорости:

 

Р_в = 0,263·10⁶ + 1,607·10⁶ + 4,775·10⁶ =6,645·10⁶ Па.

 

6. Рассчитываем мощность насоса:

 

N = P_в·Q/η, (13, стр.197 ) (2.5)

 

где η - К.П.Д насоса,

η = 0,65;

на 1 скорости:

 

N =1,704·10⁶ Па·1,4/0,65 = 3,67 кВт;

 

на 2 скорости:

 

N =1,704·10⁶ Па·2,55/0,65 = 6,68 кВт;

 

на 3 скорости:

 

N =1,704·10⁶ Па·4,8/0,65 = 12,58 кВт;

 

на 4 скорости:

 

N =1,704·10⁶ Па·8,65/0,65 = 22,68 кВт.

 

7. Использование максимальной мощности:

 

К =  (13, стр. 197) (2.6),

 

где максимальная мощность насоса N_mах = 130 кВт;

на 1 скорости:

 

К = 3,67·100/130 = 2,82%;

 

на 2 скорости:

 

К = 6,68·100/130 = 5,14%;

 

на 3 скорости:

 

К = 12,58·100/130 = 9,68%;

 

на 4 скорости:

 

К = 22,68·100/130 = 17,45%.

 

8. Скорость подъёма дистиллята в Н.К.Т.

 

v _п =v _в                     (13, стр.197) (2.7),

 

на 1 скорости v _п = 0,4 м/с

на 2 скорости v _п = 0,8 м/с

на 3 скорости v _п = 1,6 м/с

на 4 скорости v _п = 2,91м/с

где значения v _в выбраны по таблице Х.2 стр. 192 (1).

9. Продолжительность подъёма дистиллята в НКТ с разрыхлением парафина и его выносом:

 

t =H_HKT/ v _п (13, стр.197) (2.8),

 

на 1 скорости:

 

t =1450/0,4 = 3625 сек. = 60,42 мин.;

 

на 2 скорости:

 

t =1450/0,8 = 1812,5 сек. = 30,21 мин.;

 

на 3 скорости:

 

t =1450/1,6 = 902,25 сек. = 15,10 мин.;

 

на 4 скорости:

 

t =1450/2,91 = 498,28 сек. = 8,30 мин.

 

В НГДУ «ЛН” применяется для промывки скважин нефтедистиллятной смесью комплекты из агрегата ЦА-320 на базе КрАЗ-257 и автоцистерны на базе КамАЗ - 5220 емкостью 8 м³.

Из гидравлического расчета промывки скважины видно, что оптимальный режим работы агрегата осуществляется на 3 скорости, т.к. при этом режиме происходит наилучшее вымывание парафина с НКТ и соблюдаются технические условия безопасности работы с горючим материалом - давление выкида насоса меньше или равно 7 МПа.

Из условий наименьших гидравлических сопротивлений промывку желательно начинать на 1 скорости, производительностью 1,4 л/с, с постепенным наращиванием расхода (т.е. переходом на 2-3 скорости)

Продолжительность промывки на 3 скорости (объём 8 м³) составит 15,10 минут. При окончании промывки в обратной последовательности опускаемся до 1 скорости и заканчиваем промывку.

Схема размещения оборудования при промывке скважин нефтедистилятной смесью