Анализ эффективности эксплуатации скважин с применением ШСНУ в ЦДНГ №2 НГДУ “Аксаковнефть”

Пластовая нефть: плотность изменяется от 820 (Шкаповское месторождение, пласт  Д4) до 966 кг/м³ (Шкаповское месторождение, пласт СЮ ), вязкость - от 1 (Шкаповское месторождение, пласт Д») до

70 мПа"с (Шкаповское  месторождение, пласт Cib); поверхностная нефть: содержание смол и асфальтенов от 2,34 (Демское месторождение, пласт Д») до 7,29 % (Згурицкое месторождение, пласт ДО, содержание парафинов от 2 (Дмитриевское месторождение, пласт Cit) до 7,1 % (Шкаповское месторождение, пласт Cit), содержание серы от 0,8 (Шкаповское месторождение, пласт ДО до 5,58 % (Демское месторождение, пласт Д»).

Преобладающим типом  нефтей является нефть тяжелая, сернистая, смолистая, парафинистая.

На общем фоне выделяются высоковязкие нефти бобриковского горизонта  на Шкаповском месторождении, вязкость которых является максимальной по всей группе месторождений и составляет 70 мПа'с.

 

 

 

 

 

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ФОНДА  СКВАЖИН НГДУ В ЦЕЛОМ И ЭКСПЛУАТИРУЕМЫМ  С ПРИМЕНЕНИЕМ ШСНУ.

 

2.1 Общие сведения по фонду скважин в НГДУ

 

Распределение действующего фонда по способам эксплуатации следующие:

1.Электрогпогружными  установками эксплуатируется 280 скважин с дебетом нефти на 1 скважину 6,3 т/сут., жидкости – 157,2 м³/сут.

2.Штанговыми глубинно-насосными  установками эксплуатируется 795 с дебетом нефти на одну  скважину 2,4 т/сут., жидкости – 4,2 м³/сут.

В 1999 году эксплуатационное бурение осуществлялось на 2-х месторождениях: Знаменском, Балкановском.

В течении года введены 10 скважин из бурения, добыто из них 17,8 тыс.тонн нефти.

Характеристика фонда  скважин Знаменского месторождения  приведена в таблице 1.1.7, всего  на площади пробурено 1079 скважины. Фонд нефтяных действующих скважин состоит из 493 добывающих, из которых оборудованы ЭЦН – 44, ШГН – 461.Всего нагнетательных скважин 284, в т.ч. действующих – 203, в бездействии – 10.

Характеристика фонда  скважин на 01.01.2002 Шкаповского месторождения   

 

Таблица 1

№	Наименование	Характеристика фонда  скважин	К – во скважин
1.	Фонд добывающих	Всего	1079
		Действующих	493
		фонтанных	-
		УЭЦН	44
		ШСНУ	461
		УЭДН	5
		Бездействующих	10
		В освоении	-
		В консервации	36
2.	Фонд нагнетательных	Всего	284
		Действующих	203
		Бездействующих	17
		В освоении	-
		Внутриконтурные	64
3.	Специальные скважины	Контрольные и пьезометрические	44
		Водозаборные	86
4.	Ликвидированные и в  ожидании ликвидации		126

 

 Сопоставление проектных  и фактических показателей разработки приведены в таблице

 Таблица 2

Сравнение фактических  и проектных показателей разработки Шкаповского месторождения

№	Показатели	Проект	Факт	+,-
1.	Годовая добыча нефти,т.т.	553,0	562,2	+9,2
2.	Темп падения добычи нефти, %	8,0	5,6	-2,4
3.	Темп отбора: от нач. извл. запасов,%	2,96	3,01	+0,05
	от остаточных извлекаемых  запасов,%	6,6	6,7	+0,1
4.	Годовой отбор жидкости, т.т.	1562,1	1862,9	+300,8
5.	Закачка воды, т.м3	1693,0	1882,0	+189
6.	Обводненность (вес.),%	64,6	69,8	+5,2
7.	Средсуточный дебит , т/сут	3,2	3,3	+0,1

 

2.2 Эксплуатация скважин оборудованных ШСНУ.

 

Не данный момент на месторождениях разрабатываемых НГДУ «Аксаковнефть» большая часть скважин (добывающих) – 843 скважин – эксплуатируются при помощи ШСНУ, с дебитом на 1 скважину нефти – 1,9 т/сут., жидкости – 3,8 м3/сут.

В НГДУ «Аксаковнефть» используются станки качалки как российских, так и зарубежных заводов-производителей. Из станков качалок (СК) зарубежного исполнения наиболее распространены СК следующих заводов-изготовителей:

 - «Vulcan», Bucuresti, Romania.

- «Lufkin Industries», Texas, USA.

Из СК Российского  исполнения в нашем НГДУ наиболее часто используются:

СК8-3-5500;

7СК8-3-4000;

6СК6-3-3500.

 

Таблица 3

         Технические данные российских СК.

Технические характеристики	6СК6-3-3500			7СК8-3-4000			СК8-3-5500
Максимальная нагрузка на устьевом штоке, кН, кгс	60(6000)			80(8000)			80(8000)
Длина хода устьевого  штока, м	1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0
Допускаемый крутящий момент на ведомом валу редуктора, кН·м (кгс·м)	35(3500)			40(4000)			55(5500)
Число качаний балансира  в мин	3,0-8,5			2,0-8,5			2,0-8,5
Система уравновешивания	кривошипная			кривошипная			кривошипная
Тип редуктора	цилиндрический 3-х ступенчатый			2-х ступенчатый
Передаточное число	51,45			37,18		51,45
Объем масла в картере, л	70-120			60-70		70-120
Масса редуктора (с сухим  картером), кг: стальной картер алюминиевый картер чугунный картер	2710 2240 3500			2160 2400 3500		2710 2400 3500
Привод редуктора	Клиноременная передача
Тип клинового ремня		С(В)-4000-ТХЛ-2	С(В)-4000-ТХЛ-2		С(В)-4000-ТХЛ-2
Количество клиновых ремней, шт.		6	6		6
№ Эл. Двигателя, кВт		15-18,5	22-30		22-30
Подвеска устьевого  штока, тип		ПСШ 15 ТУ26-16-54
Пульт управления		ПУСК01	ПУСК10		ПУСК01
Питание эл. оборудования: напряжение, В частота, Гц		380 50,60	380 50,60		380 50,60
Габаритные размеры  привода, мм: длина              ширина              высота		6925 2250 5355	6925 2278 5355		6925 2250 5355
Продолжение таблицы
Уровень шума привода, дБ		Не более 90
Масса привода, кг		13000	11790		13000
Средняя наработка на отказ, ч		4000
Средний ресурс до первого  КРС, ч		80000	60000		80000
Полный средний срок службы, ч		13000

 

В состав базового привода  СК8-3-5500 входят следующие основные части: рама 19, стойка 3, балансир 1, траверса 14, шатун 6, кривошип 16, подвеска устьевого штока 20, редуктор 15, тормоз 13, ограждение 18, площадка верхняя 2, смотровая площадка 7, противовес 17; остальные части привода являются либо приборами для обслуживания привода, либо крепежными элементами: кронштейн с выключателем 4, упор 5, ведомый шкив 8, электродвигатель 9, ведущий шкив 10, плита поворотная 11, ремень 12, ось 21, стяжка 22, головка балансира 23, пульт управления 24, опора балансира 25, рукоятка тормоза 26.

По особому заказу может поставляться зажим устьевого  штока и приспособление для монтажа и демонтажа кривошипа, съемник для шкивов.

Зажим устьевого штока  используется при ремонтных и  профилактических работах для удержания колонны штанг. Момент затяжки болтов зажима 150-200 Н·м (15-20 кгс·м).

 

Рисунок 1 – Устройство ШСНУ

Подвеска устьевого  штока:

1-траверса верхняя; 2,7-втулки; 3-канат; 4-плашка штока; 5-гайка; 6,11-пружины  плашек; 8-плашка каната; 9-шток устьевой; 10-траверса нижняя.

 

Подвеска устьевого  штока предназначена для передачи усилия от привода на устьевой шток. Для установки в подвеске гидравлического динамографа (без снятия нагрузки) в нее устанавливают два винта, с помощью которых раздвигаются траверсы подвески.

Таблица 4

 

№	S, м	d, мм
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17	1,2 3,0 2,5 3,0 2,5 3,0 2,5 3,0 2,0 2,5 3,0 2,0 2,5 3,0 2,0 2,5 3,0	28 28 32 32 38 38 43 43 55 55 56 68 68 68 93 93 93

 

Нижняя головка шатуна:

1-нижняя головка шатуна; 2-втулка; 3-кривошип; 4,7-шайбы; 5,6-гайки; 8-ось кривошипа.

Нижняя головка шатуна с осью кривошипа, установленной на подшипниках, крепятся болтами к башмаку. Со стороны клиноременной передачи должна быть установлена нижняя головка шатуна с левой резьбой на оси кривошипа, с другой стороны нижняя головка шатуна с правой резьбой на оси кривошипа. Ось вставляется в отверстие кривошипа и через разрезную втулку 2 и шайбу 4 затягивается гайками.

 

 

 Диаграмма области применения  привода (при числе качаний  в минуту 8,5, коэффициенте подачи насоса – 0,75).

 

Рисунок 2 - График определения места установки противовесов на кривошипе и на количество.

 

 

Диаграмма изменения  крутящего момента в правильно уравновешенном приводе приводится далее.

Рисунок 3

Рисунок 4 - Диаграмма изменения крутящего момента в правильно уравновешенном приводе

Для уравновешивания привода, исходя из выбранного режима эксплуатации, необходимо определить требуемое количество и место расположения противовесов на кривошипах.

Находим требуемый уравновешивающий момент Мур:

Мур=Ршт+0,5Рж=S/2(0,53Рmax+0,4Рmin), где

S – длина хода устьевого  штока, м;

Ршт – масса штанг в жидкости, кг;

Рж – масса столба жидкости в НКТ над плунжером  насоса, кг;

Рmax и Рmin – max и min нагрузка в точке подвеса штанг, кгс.

По рассчитанному Мур  по графику определяется количество противовесов и место  их установки  на кривошипах.

Допустим, что Мур=57кН·м, тогда для уравновешивания привода необходимо установить на кривошипе 4 противовеса на отметке L=0,67м, 3 противовеса на отметке L=0,81м или 2 противовеса на отметке L=1,08м.

Из Румынских СК у  нас используются:

ИР9Т-2500-3500М;

ИР12Т-3000-5500М, где

9и12 – нагрузка на  устьевом штоке, т;

Т – конструктивный вариант: редуктор на опорах;

2500 и 3000 – длина  хода устьевого штока, мм;

3500 и 5500 – максимальный  момент на редукторе, кгс·м;

М – роторное уравновешивание.

Также есть варианты: С- комбинированное уравновешивание; В- балансирное уравновешивание.

 

Таблица 5

                      Техническая характеристика.

Технические данные	ИР9Т-2500-3500М	ИР12Т-3000-5500М
Нагрузка на полиров. штоке, кг	9000	12000
Максимальный момент редуктора, кгс·м	3500	5500
Длина ходов, мм:	2500 2000 1500 1200 900	3000 2500 2000 1500 1200
Продолжение таблицы
Число двойных ходов  в мин.	6;15	6;12
Передаточное число  редуктора	1:36,34	1:36,10
Диаметр клиноременного шкива, мм	800	1120
Эффект статического уравновешивания, кг	5950	8055
Количество клиновидных  ремней, шт	6	5
Профиль и длина ремней	С	Д
Емкость картера редуктора, л	150	230
Вес редуктора, кг	2647	4444
Вес станка качалки, кг	12692	18820
Конструктивная неуравновешенность, кг	+240	+232