Подземное оборудование

При добыче нефти трубы применяются для крепления стволов скважин и для образования каналов внутри скважин, подвески оборудования в скважине, прокладки трубопроводов по территории промысла. Типы применяемых труб весьма разнообразны, но можно выделить три основные группы: 1) насосно-компрессорные трубы; 2) обсадные и бурильные трубы; 3) трубы для нефтепромысловых коммуникаций

Наземное оборудование.

Фонтанная арматура предназначена для герметизации устья, контроля и регулирования режима эксплуатации скважин Фонтанная арматура состоит из трубной головки и фонтанной елки.

Трубная головка монтируется непосредственно на колонной головке и предназначается для подвески одной или нескольких колонн НКТ и герметизации на устье межтрубных пространств. Трубная головка должна обеспечивать проход жидкости или газа в межтрубные пространства, а также контроль давления в них и выполнения необходимых исследований скважины.

Трубная головка: 1 — крестовик; 2 — набор манжет; 3 — грундбукса; 4 — трубодержатель; 5 — предохранитель; 6 — винт; 7 — манжеты; 8 — гайка; 9 — втулка; 10 — переводник.

Фонтанная арматура выполняет несколько функций, главные из которых: - удержание на весу колонны НКТ, спущенной в скважину, а при двухрядном подъемнике — двух колонн; - герметизация затрубного пространства и их взаимная изоляция; - обеспечение возможности регулирования режима работы скважины в заданных пределах, непрерывности ее работы и исследования скважины путем измерения параметров ее работы как внутри самой скважины, так и на поверхности.

Типовые схемы фонтанной арматуры: 1 - манометр; 2 - запорное устройство к манометру; 3 - фланец под манометр; 4 - запорное устройство; 5 - тройник, крестовина; 6 - дроссель; 7 - переводник трубной головки; 8 - ответный фланец; 9 - трубная головка.

При исследовании скважин часто необходимо устанавливать над фонтанной елкой лубрикатор для спуска того или иного прибора.

Схема лубрикатора: 1 — ролик; 2 — кронштейн; 3 — проволока; 4 — сальниковый узел; 5 — сальниковая крышка; б — труба (собственно лубрикатор); 7 — глубинный прибор; 8 — манометр; 9 — сливной кран; 10 — буферная задвижка; 11 — задвижки выкидных манометров; 12- центральная задвижка

Манифольд.

Фонтанная арматура скважины соединяется с промысловыми коммуникациями сбора пластовой жидкости или газа с помощью манифольда , который представляет собой сочетание трубопроводов и запорных устройств, а иногда и клапанов, обвязывающих фонтанную арматуру. Манифольд служит для подключения к трубному и затрубному пространствам агрегатов для проведения различных операций при пуске и эксплуатации скважины.

Вопрос 3.

Залежи подразделяются на нефтяные, газовые, газонефтяные, газоконденсатные.

В нефтяной и газовой частях залежи, кроме нефти и газа, содержится вода в виде тонких слоев на стенках пор и трещин, удерживающихся силами капиллярного давления. Эту пленочную воду называют «связанной» или «остаточной». Содержание связанной воды в нефтяных месторождениях достигает от 10 до 30% суммарного объема пор и трещин пласта. Толщина тонких слоев связанной воды в горных породах в значительной мере зависит от проницаемости коллектора и минерализации воды. Знать количество связанной воды в той или иной залежи важно при подсчете запасов нефти и газа для конкретной залежи. Вследствие различной пористости и проницаемости нефтяных и газовых коллекторов, а также из-за капиллярного подъема воды в порах нет четкого раздела между нефтяной и водяной частями продуктивного пласта. Содержание воды по вертикали изменяется от 100% в водоносной части до остаточной водонасыщенности в повышенных частях. Эта часть продуктивного пласта называется переходной зоной. Толщина пласта переходной зоны может достигать 3-5 м в зависимости от глинистости и проницаемости породы.

Пористые и трещиноватые горные породы, проницаемые для жидкостей и газа и способные быть их вместилищем, назы­ваются коллекторами.

К хорошо проницаемым породам относятся пески, рыхлые песчаники, кавернозные и трещиноватые известняки; к плохо проницаемым породам – глины, гипсы, ангидриты, сланцы, глинистые известняки, песчаники и конгломераты с глинистым цементом.

В недрах земной коры вместилищем для воды, нефти и газа служит коллектор, кровлю и подошву которого составляют пласты, сложенные плохо проницаемыми породами. Такой кол­лектор называют природным резервуаром.

Если мощную толщу проницаемых пород, которая состоит из нескольких пластов, не отделенных плохо проницаемыми породами, покрывают и подстилают плохо проницаемые по­роды, то такой природный резервуар называется массивным. В земной коре встречаются природные литологически ограниченные резервуары, в которых проницаемая порода окружена со всех сторон плохо проницаемой породой.

Подавляющее большинство природных резервуаров насы­щено водой. Образовавшиеся при определенных условиях нефть и газ, попав в природный резервуар, заполненный водой, начинают перемещаться (мигрировать). Это происходит вслед­ствие того, что плотности нефти, газа и воды различные.Сначала нефть и газ перемещаются до кровли подземного резервуара, а затем, если пласт наклонный, вдоль его кровли до выхода на поверхность земной коры или до какого-либо препятствия.В первом случае выходящая на поверхность нефть погло­щается окружающей место обнажения пласта породой, а газ улетучивается в атмосферу.Во втором случае нефть и газ скапливаются вблизи препят­ствия, попав в своеобразную ловушку.

Ловушка— часть природного резервуара, в котором со временем устанавливается равновесное состояние воды, нефти и газа. Так как плотность газа наименьшая, он скапливается в верхней части ловушки. Ниже газа располагается нефть. Вода, как более тяжелая жидкость, скапливается в нижней части ловушки.

В природе существуют самые разнообразные виды лову­шек. Наиболее распространены сводовые и экранированные ловушки.

Сводовые ловушки образуются в антиклинальных складках, если в кровле и подошве последних располагаются плохо проницаемые породы. В этом случае нефть и газ всплы­вают над водой, содержащейся в проницаемом пласте, попа­дают в свод антиклинали и оказываются в ловушке. В такой ловушке препятствием (экраном) для миграции нефти и газа является плохо проницаемая кровля в сводовой части антиклинальной складки.

Ловушка может образоваться и тогда, когда хорошо проницаемая порода на некотором протяжении ограничена плохо проницаемой породой. Ловушки подобного вида назы­вают литологически экранированными.

Ловушки могут образоваться и в местах контакта по тре­щине пористого пласта и плохо проницаемой породы. Ловушка такого типа называется тектонически экранирован­ной.

Встречаются в природе и так называемые стратигра­фически экранированныеловушки. В этом случае нефть и газ, находящиеся в наклонно залегаю­щем пористом пласте, контактируют с горизонтально залегаю­щими, плохо проницаемыми породами, которые служат экра­ном для нефти и газа.

По происхождению различают следующие ловушки:

1. Структурные – образованные в результате изгиба слоев.

2. Стратиграфические – см. выше.

3. Литологические – см. выше.

4. Рифогенные – сформированные в результате отмирания организмов-рифостроителей (кораллов, мшанок), накопления их скелетных остатков в форме рифого тела и последующего его перекрытия непроницаемыми породами.

В ловушке любой формы при благоприятных условиях мо­жет скопиться значительное количество нефти и газа. Такая ловушка называется залежью. Форма и размер залежи обу­словливаются формой и размером ловушки.

Сохранение скоплений нефти и газа в породах-коллекторах невозможно, если они не будут перекрыты непроницаемыми для флюидов (нефти, газа, воды) породами. Перекрывающие нефтяные и газовые залежи плохопроницаемые породы называют покрышками. Их роль выполняют глины, соли, гипсы, ангидриты, и некоторые разности карбонатных пород.

По литологическому составу различают:

Однородные (глинистые, карбонатные; галогенные) - состоят из пород одного литологического состава

Неоднородные(песчано-глинистые; глинисто-карбонатные; терригенно-галогенные и др.):

смешанные - состоят из пород различного литологического состава, не имеющих ясной слоистости.

расслоенные - состоят из чередования прослоев различных литологических разностей пород.

Важную роль в экранирующих свойствах покрышек играет степень их однородности: присутствие прослоев песчаников и алевралитов ухудшает их качество. Наиболее широко распространены глинистые покрышки. Надежным экраном является каменная соль.

Абсолютно непроницаемых для нефти и газа покрышек в природе не существует.