Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 [ 99 ] 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

в забойном электронагревателе (рис. 4.1-41) электрический ток к шести стальным нагревательным элементам 2 подводится по кабелю /, а отводится по другому кабелю или по НКТ. Необходимо учитывать, чтобы нефть не нагревалась выше температуры коксообразования. Нагревательные элементы все время должны быть смочены нефтью. Температура поверхности нагревательных элементов не должна превышать температуру нефти более чем на 40°С или не превышать 150°С. Температура нагрева продукции зависит в основном от дебита скважин, продолжительности нагрева и потерь тепла в пласте. Потребное количество тепла определяется по формуле

Ф=т]<7усАГ, (4.1-58)

где т) - коэффициент полезного действия при нагреве, зависящий от потерь тепла в окружающую среду (весьма приближенно он равен 0,5); ц - дебит скважины по жидкости; А7" - планируемое повышение температуры. При выборе кабеля нужно быть очень осторожным. Кабель должен быть защищен как от механических повреждений, так и от коррозии. Изоляцию из поливинилхлорида можно применять только до температуры около 80 °С. При температуре свыше 93 °С применяют кабели, изолированные асбестом и лакированным текстилем, которые помещают затем в свинцовую броню. При еще более высоких темпера-

Стоимость элЕнтроэнергаа,

8,366 руб/гдж

4,832 pyS/ГДон. 3,221 ру/ГДж

J I 1 I I I I 1

200 т 600

200 W0 800

Глубина. снВ11жи.ны,м

Рис. 4.1-42. Экономические показатели методов нагрева призабойной зоны (по Уолкеру, 1959)

турах рекомендуется применение кабеля с броней из меди. При некоторых составах продукции скважин броня может подвергнуться коррозионному разрушению.

На рис. 4.1-42 приведены экономические показатели описанных способов подогрева продукции скважины. В случае подачи горячей воды стоимость доведения до забоя одной тепловой единицы возрастает с

Рис. 4.1-41 взят из публикаций издательской фирмы Хоуэл и Хогвуд Петролеум Паблишинг Компани, Бокс 1260, Талса, Оклахома, 74101 (1962 г.).

глубиной, а также зависит от стоимости газа, применяемого для подогрева воды. Стоимость электронагрева практически зависит не от глубины, а только от стоимости электроэнергии. Например, если электроэнергия покупается или производится за 83 форинта за каждый 1 ГДж, стоимость электропрогрева на глубине 600 м приблизительно равна стоимости подогрева горячей водой при условии, если стоимость 1 м* газа составляет 0,318 форинта. В Калифорнии в 1959 г. около 1700 скважин эксплуатировалось одним или другим методом нагрева.

Рис. 4.1-43. Схема конструкции скважины, в которой штанговый насос совмещен с газовой горелкой для подогрева призабойной зоны (По Брандту и др., 1965)

Призабойную зону можно подогревать также непосредственным сжиганием газа (рис. 4.1-43). Горелка / установлена ниже насоса. В качестве топлива применяется смесь углеводородного газа и воздуха или пропана и воздуха. Смесь поступает в горелку по трубке 2. Продукты горения по трубке 3 отводятся в затрубное пространство, откуда выпускаются в атмосферу. Регулирование подачи топлива и соотношения объемов газ - воздух осуществляются с помощью органа управления на поверхности. Газ поступает по трубе 4, воздух - по трубе 5 и, соответственно, пройдя регуляторы давления 6, попадают в клапан уравновешивания давления 7, который выравнивает давления на газовой и воздушных линиях перед штуцерами 8. Расход регулируется за счет перепада давления между регуляторами давления 6 н регулятором давления до себя 9, взаимодействующимя с сопротивлением потока в системе. Правильный выбор соотношения объемов газ -воздух обеспечивается соответствующим выбором штуцеров 8.

Более детальная схема газовой горелки показана в части А. Топливо через фильтр 10 и обратный клапан поступает в два противоположно расположенных сопла горелки. Фильтр задерживает механические примеси, которые могут закупорить сетку. Размер ячейки сетки составляет 1 мм. Камера сгорания выложена из керамики. Это предохраняет стенки нагревателя от прямого контакта с пламенем, с одной стороны, и предотвращает коксообразование - с другой. Длина ступенчатой камеры сгорания составляет 2,4 м, ее минимальный диаметр 19 мм. Зажигание топлива обеспечивается от запальной свечи 14; ток к свече подводится по кабелю 15. В нагреватель 12 вмонтирован термометр 16 последовательно с запальной свечой (в период зажигания невозможно измерять температуру). При применении этого типа нагревателя следует учитывать, что при подъеме продуктов сгорания будет образовываться некоторое количество конденсата. Поток, таким образом, становится двух фазным.

При сравнительно низких дебитах, например при пробковой структуре потока, требуется поддерживать забойные давления на достаточно высоком уровне. Это отрицательно влияет на дебит скважины. При более высоких дебитах поток имеет кольцевой характер, требуется меньший перепад давления для поддержания его и соответственно меньшее забойное давление. Поэтому такой способ подогрева обычно неприемлем для скважин с дебитом ниже 0,2 м/сут. Верхний предел составляет около 32 м/сут малообводкенной нефти. Прп более высокой обводненности приемлемость метода ограничивается. Такой нагрев можно применять при глубинах скважин, превышающих 1500 м.

На рис. 4.1-44 и 4.1-45 показаны два возможных решения по использованию глубинных насосов, позволяющих одновременно дозировать на забой скважины растворители для снижения вязкости (Уокер, 1959). На рис. 4.1-44 маловязкая нефть подается на забой через полые штанги и отверстие / в насосе. Разбавленная нефть поднимается на поверхность по затрубному пространству 2 между колонной штанг и НКТ. На рис. 4.1-45 показано технологическое решение, которое распространено в Венесуэле. Маловязкая нефть закачивается в межтрубное пространство между колонной штанг и НКТ. Через перфорированные отверстия она поступает в затрубное пространство / и поднимается на поверхность в смеси с тяжелой нефтью. Этот метод неприемлем, если при ходе вниз плунжер вяло погружается в жидкость или в случае подъема газонасыщенных нефтей.

Вышеприведенные решения приемлемы в основном и при добыче штанговыми насосами нефтей с высокой температурой застывания. Если при остановках имеется опасность застывания нефти в затрубном пространстве, скважину после остановки или перед запуском следует залить маловязкой нефтью с низкой температурой застывания. Остановки таких скважин могут вызвать определенные трудности.

Оборудование для добычи нефти, содержащей песок. Основное назначение песочных якорей состоит в том, чтобы отделить песок от продукции скважины перед поступлением ее на прием насоса. В конструкции (рис. 4.1-46) жидкость поступает на прием насоса по трубе /, а затем по межтрубному пространству 2. Площадь