Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Апреля 2014 в 13:13, курсовая работа
Опыт показал, что для увеличения эффективности и надежности работы УЭЦН, извлечения дополнительной нефти при нарастающей обводненности, одной из важных задач является обеспечение работ насосных установок в оптимальном режиме, обеспечивающем минимальные энергетические затраты, возможно больший межремонтный период работы оборудования, а также повышения коэффициента эксплуатации.
Цель работы - провести анализ работы и оптимизацию скважин, оборудованных УЭЦН на Южно-Ягунском месторождении НГДУ «Когалымнефть» ЦДНГ-1, которое по объему начальных запасов относится к разряду крупных.
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Характеристика района
1.2 История освоения месторождения
2 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Краткая геолого-физическая характеристика месторождения
2.1.1 Стратиграфи
2.1.2 Тектоническое Нефтеносность месторождений. Гидрогеология
2.2 Коллекторские свойства продуктивных пластов
2.3 Свойства пластовых жидкостей и газов
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Основные проектные решения по разработке Южно - Ягунского месторождения
3.2 Текущее состояние разработки
3.3 Анализ системы заводнения
3.4 Анализ результатов гидродинамических исследований скважин и пластов, характеристика их продуктивности и режимов
4 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Требования к конструкции скважин, технологиям и проиводству
буровых работ
4.2 Подземное и устьевое оборудование при различных способах добычи
4.2.1 Фонтанная эксплуатация скважин
4.2.2 Эксплуатация скважин штанговыми глубинными насосными установками
4.2.3 Общие сведения об эксплуатации скважин УЭЦН
4.2.4 Технические характеристики насосов
4.3 Преимущество скважин оборудованных УЭЦН
5 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
5.1 Характеристика фонда скважин, оборудованных УЭЦН
5.2 Анализ эффективности работы и причины отказов УЭЦН
5.3 Анализ ремонтов УЭЦН не отработавших гарантийный срок
5.4 Анализ применения УЭЦН Российского производства
5.5 Анализ применения УЭЦН импортного производства
5.6 Способы борьбы с осложнениями при эксплуатации УЭЦН
5.7 Подбор оборудования и установление оптимального режима эксплуатации скважин оборудованных УЭЦН
6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
6.1 Оптимизация режима работы скважин.
6.2 Расчет потока денежной наличности от применения НТП.
6.3 Анализ чувствительности проекта к риску.
7. ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТИ ПРОЕКТА
7.1 Обеспечение безопасности работающих
7.1.1 Основные вредные и опасные факторы в процессе производства
7.1.2 Расчет заземления скважин, оборудованных ЭЦН
7.1.3 Основные мероприятия по обеспечению безопасных условий труда.
7.1.4 Средства индивидуальной защиты
7.2 Оценка экологичности проекта
7.2.1 Анализ и оценка опасности для природной среды при обслуживании скважин, оборудованных ЭЦН
7.2.2 Расчет выбросов вредных веществ (углеводородов) от скважин
7.2.3 Расчет выбросов вредных веществ от свечи рассеивания
7.2.4 Основные мероприятия по охране природной среды
7.2.5 Охрана недр при эксплуатации скважин, оборудованных ЭЦН
7.3 Оценка и прогнозирование чрезвычайных ситуаций
7.3.1 Описание возможных аварийных ситуаций
7.3.2 Характеристика мероприятий по защите персонала промышленного объекта в случае возникновения ЧС
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
3. Определяется
относительная скорость
4. Скорость смеси определяется по формуле:
wсм =4·(Qж +Vг )/(p·Dэк 2 ).
5. Истинное газосодержание определяется по формуле:(40)
jг = bг wсм / (wсм +wго ). (41)
6. Приведенная плотность
газонасыщенной нефти
rнг * = rн */bн ·(1+ 1,293· rгр *·10-3 · Г). (42)
7. Плотность жидкости определяется по формуле:
rж = rн · (1 - B)+ rв ·B. (43)
8. Плотность газожидкостной
смеси рассчитывается по
rсм = rж · (1-jг ) + rг ·jг .(44)
9. Вязкость нефти при при пластовой температуре определяется по формуле:
mнпл = 1 / c· (c· mн20 )A ,(45)
где
b=2,52·10-3 1/°C, c=10 при mн20 >1000,
b=1,44·10-3 1/°C, c=100 при 10 £ mн20 £1000,
b=0,76·10-3 1/°C, c=1000 при mн20 <10;
A=1/( 1+b·(tпл -20)·lg(c mн20 ) ). (46)
10. Вязкость газонасыщенной нефти определяется по формуле:
mнг =A· mнпл B ,(47)
где
A = exp(-87,24 · 10-4 · Г* + 12,9 ·10-6 · (Г*)2 ); (48)
B = exp(-47,11 · 10-4 · Г* + 8,3 ·10-6 · (Г*)2 ); (49)
Г* - газонасыщенность нефти объемная при 15°С и атмосферном давлении в м3 /м3 , которая вычисляется следующим образом, по формуле:
Г* = 0,983 · (1+5 ·aн )·rн · G0 · 10-3 , (50)
где aн = 10-3 · 2,638 · (1,169- rн *) при 0,78£rн *£0,86, (51)
aн = 10-3 · 1,975 · (1,272- rн *) при 0,86< rн *£0,96; (52)
10. Вязкость водонефтяной эмульсии
Находим критическую скорость, по формуле:
wкр = 0,064 · 56B (g ·Dэк )1/2 (53)
Если обводненность B£ 0,5 и скорость смеси wсм > wкр , то тип эмульсии - "вода в нефти" и расчет вязкости ведется так:
Вычисляется скорость сдвига эмульсии по формуле:
wсд = 8 · wсм / Dэк , (54)
Параметр А, учитывающий влияние скорости сдвига на вязкость, определяется по формуле:
A = (1 + 20 · B2 ) / wсд 0,48 · B (55)
Если A>1, тоmсм = A · mнг · (1 + 2,9 · B) / (1 - B). (56)
Если A£1, то mсм = mнг · (1 + 2,9 ·B) / (1 - B). (57)
Если обводненность B > 0,5 или скорость смеси wсм < wкр , то тип эмульсии - "нефть в воде" и расчет вязкости ведется так:
mсм = mвод · 103.2 * (1 - B) . (58)
11. Число Рейнольдса по жидкой фазе определяется по формуле:
Reж =wсм 2 ·Dэк ·rж / mсм (59)
12. Коэффициент гидравлического сопротивления для жидкой фазы, определяется по формуле:
l = 0,067·(158/Reж +2e/Dэк )0,2 , (6о)
где e - абсолютная шероховатость внутренней поверхности труб нефтяного сортамента (для, труб не загрязненных отложениями солей, смол и парафина, e = 1,4·10-5 ).
13. Градиент потерь давления на трение, рассчитывается по формуле:
(dp/dH)тр = lw2 см rсм 10-6 /(2Dэк ). (61)
14. Суммарный градиент давления, определяется по формуле:
(dp/dH) = 10-6 ·rсм ·cosa+(dp/dH)тр . (62)
15. Увеличиваем глубину на значение шага DH (оптимальное с точки зрения точности и времени расчета - 5 м).
16. Находим новое значение P прибавляя к нему значение DP.
DP = (dP/dH) ·DH. (63)
17. Возвращаемся к пункту 1.раздела
18. Расчет продолжаем до тех пор пока текущая глубина достигнет значения Lскв . Соответствующее этой глубине давление P будет равно забойному давлению.
На основании методики подбора оборудования и установления оптимального режима на скважинах были выполнены мероприятия по увеличению добычи нефти, путем увеличение прозводительности УЭЦН. Данные указаны в таблице № 5.15
Таблица 5.15 Мероприятия по увеличению добычи нефти по фонду скважин Южно –Ягунского месторождения ЦДНГ-1
Куст |
скв |
Насос |
Н Дин |
Р дин |
м3 \с |
% |
т\с |
Мероприятия |
м3 \с |
% |
т\с |
Прирост |
121 |
5060 |
Э-50 |
665 |
6 |
30 |
10 |
23 |
см.Э-50*Э-80, пром.забоя |
100 |
42 |
50 |
27 |
121 |
5059 |
Э-50 |
602 |
6 |
87 |
1 |
74 |
см.Э-50*Э-80, пром.забоя |
97 |
4 |
80 |
6 |
132 |
1478 |
Э-50 |
516 |
14 |
70 |
78 |
8 |
см.Э-50*Э-80, пром.забоя |
118 |
81 |
19 |
11 |
127 |
5020 |
ТД450 |
611 |
1 |
45 |
3 |
37 |
см.ТД450*Э-60 пром.забоя |
88 |
4 |
72 |
35 |
127 |
5021 |
Э-50 |
608 |
14 |
87 |
71 |
22 |
см.Э-50*Э-80, пром.забоя |
108 |
67 |
30 |
8 |
133 |
1452 |
НВ29 |
461 |
2 |
4 |
56 |
1 |
см.НВ29*НН44, пром.забоя |
17 |
89 |
2 |
1 |
236 |
5099 |
FS950 |
998 |
0,2 |
150 |
2 |
126 |
см.FS950*Э-160, пром.забоя |
182 |
4 |
149 |
23 |
24 |
465 |
Э-25 |
184 |
1 |
34 |
81 |
5 |
см.Э-25*Э-50, пром.забоя |
75 |
83 |
11 |
6 |
120 |
5056 |
ТД750 |
950 |
23 |
106 |
58 |
38 |
см.ТД750*Э125, пром.забоя |
153 |
56 |
58 |
20 |
120 |
5072 |
Э-50 |
501 |
7 |
70 |
41 |
35 |
см.Э-50*Э-80, пром.забоя |
113 |
44 |
54 |
19 |
133 |
1508 |
Э-50 |
788 |
19 |
77 |
14 |
57 |
см.Э-50*Э-80, пром.забоя |
119 |
7 |
95 |
38 |
240 |
5128 |
НН44 |
643 |
0,3 |
8 |
18 |
6 |
см.НН44*Э-25, пром.забоя |
28 |
23 |
18 |
12 |
135 |
437 |
Э-50 |
715 |
4 |
60 |
93 |
3 |
см.Э-50*Э-80, пром.забоя |
97 |
91 |
7 |
4 |
129 |
1456 |
Э-80 |
0 |
8 |
125 |
46 |
57 |
см.Э-80*Э-125, пром.забоя |
135 |
46 |
62 |
5 |
140 |
1539 |
Э-25 |
1538 |
32 |
21 |
43 |
10 |
см.Э-25*Э-50, пром.забоя |
56 |
43 |
27 |
17 |
120 |
5070 |
ТД280 |
497 |
12 |
38 |
75 |
8 |
см.ТД280*Э-60, пром.забоя |
70 |
75 |
15 |
7 |
Технологический расчет на внедрение УЭЦН | |
на скважине 1508 куста 133 Южно-Ягунского мест-я | |
Исходные данные |
|
Пластовое давление, Р пл. атм. |
212 |
Давление насыщения, Р нас. атм. |
14 |
Давление коллектора, Р кол. атм. |
23 |
Верхняя точка перфорации Н перф, м |
2505 |
Глубина верхней точки перфорации по вертикали Н кр, м |
2360 |
Дебит скважины по жидкости Q ж, куб.м/сут. |
75 |
Обводненность В,% |
10 |
Удельный вес нефти g н,г/см3 |
0,85 |
Удельный вес воды g в,г/см3 |
1,014 |
Удельный вес пластовой жидкости g ж,г/см3 |
0,87 |
Динамический уровень Н дин, м |
886 |
Затрубное давление Р затр, атм |
14 |
Глубина спуска насоса Н учт., м |
1820 |
Проектируемый отбор жидкости Q пр, м3 /сут. |
110 |
Потери напора в НКТ h тр, м |
100 |
ВЫВОД
1 Из всего фонда скважин 63% приходится на скважины, оборудованных УЭЦН, а 37% фонда оборудованных установками ШГН. Средний дебит по жидкости скважин, оборудованных УЭЦН, составляет 83м3 /сут, а средний дебит по жидкости скважин, оборудованных ШГН, составляет 15,0м3 /сут. Из выше изложенного следует, что значительная добыча нефти приходится на скважины, оборудованные УЭЦН, то работы, связанные с повышением эффективности этих установок, являютсякрайне актуальными.
2. Выполнен анализ
эффективности эксплуатации
- старение оборудования;
- увеличение осложненного фонда (механические примеси, парафиноотложения, солеотложения, рост обводненности продукции скважин);
- рост малодебитного фонда.
Средний МРП по скважинам, оборудованным УЭЦН, составляет 435суток.
3. Для борьбы
с осложнениями при
УЭЦН, рекомендуется проведение следующих мероприятий:
- применение износостойких,
антикоррозионных рабочих
в насосных установок, в частности углепластиковых;
- обработка скважин
ингибиторами солеотложений, парафиноотложений
и применение рабочих органов
насосов со специальным
- применение поднасосных
газосепараторов и
- применение механических скребков для борьбы с
парафиноотложениями.
4. Для повышения
эффективности эксплуатации
5. Выполнены расчеты
по оптимизации режимов работы
скважин 1508/133, оборудованной УЭЦН. Результаты
расчета показали, что только
за счет оптимизации режимов
работы этой скважин можно
получить увеличение дебита
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
6.1 Оптимизация режима работы скважин
Процесс оптимизации включает в себя выявление фонда скважин для проведения технологических мероприятий по оптимизации режимов работы скважин и оборудования, подбор УЭЦН к скважинам, выдачу и внедрение рекомендаций.
Критериями оптимизации скважин, оборудованных УЭЦН, являются прирост добычи нефти и увеличение межремонтного периода работы скважин.
Одной из важнейших задач оптимизации работы скважины является правильный выбор соответствующего типоразмера для смены предыдущего насоса и для конкретных условий эксплуатации каждой скважины, т.к. это в конечном итоге, определяет экономическую эффективность подъема продукции скважины на поверхность.
При оптимизации режима работы скважины производят смену насоса УЭЦН с меньшего на больший типоразмер. Подбор производят исходя из существующих параметров вручную или с помощью компьютера.
На Южно-Ягунском месторождении ЦДНГ-1 было выполнено 18 оптимизаций режима работы скважин, оборудованных УЭЦН. Произведем экономический расчет полученного прироста добычи нефти на скважине 1508 куст 133. Расчетный период примем - 12 месяцев 2003 года.
Таблица 6.1 Исходные данные для расчета НПДН и ЧТС.
№ п/п |
Показатели |
Ед. измерения |
Абсолютные значения |
1. |
Объем внедрения |
Скважина |
1 |
2. |
Дополнительная добыча нефти |
Тыс. тонн |
13,87 |
3. |
Цена нефти (за 1т.) |
Руб. |
1468 |
4. |
Стоимость одного ремонта |
Тыс. руб. |
105 |
6. |
Условно-переменные затраты на добычу 1т нефти |
% |
42 |
7. |
Себестоимость добычи 1тонны нефти |
Руб. |
835 |
8. |
Налог на прибыль |
% |
24 |
9. |
Коэффициент инфляции |
% |
14 |
10. |
Ставка дисконта |
% |
10 |
6.2 Расчет потока
денежной наличности от
Основным показателем оценки мероприятия НТП является поток денежной наличности за расчетный период.
Прирост потока денежной наличности на всех этапах мероприятия определяется по формуле:
где ΔВt– прирост выручки от проведения мероприятий в t-ом году, тыс.руб.
ΔИt – прирост текущих затрат в t-ом году, тыс.руб.
К t– капитальные затраты в t-ом году связанные с проведением мероприятия, тыс.руб.
ΔНt – прирост величины налоговых выплат в t-ом году, тыс.руб.,
Прирост выручки (Вt) может быть вызван либо увеличением обьема реализации нефти и газа