ИТС 28-2017 Добыча нефти

     2.2.1 Скважина

Скважина - горно-техническое сооружение, включающее цилиндрическую горную выработку большой протяженности и малого диаметра, обсаженную одной или несколькими зацементированными колоннами труб, соединяющую продуктивные пласты с земной поверхностью, и оснащенное технологическим оборудованием для подъема извлекаемых из недр полезных ископаемых и попутных компонентов, нагнетания в пласт различных агентов, исследований пластов и пластовых флюидов, а также контроля и наблюдений за состоянием недр.

При проектировании и разработке нефтяных месторождений выделяются следующие группы скважин: эксплуатационные, нагнетательные и специальные.

Эксплуатационные скважины предназначены для извлечения из залежи нефтегазоводяной смеси и сопутствующих компонентов. В зависимости от способа подъема жидкости эксплуатационные скважины подразделяются на фонтанные, газлифтные и насосные.

Подъем жидкости и газа от забоя скважины на поверхность составляет основное содержание процесса эксплуатации скважин. Этот процесс может происходить как за счет природной энергии (фонтанный способ эксплуатации) поступающих к забою скважины жидкости и газа, так и за счет вводимой в скважину энергии с поверхности (газлифтный, насосный способ эксплуатации).

Фонтанирование скважин обычно происходит на вновь открытых месторождениях нефти, когда запас пластовой энергии велик, т.е. давление на забоях скважин достаточно большое, чтобы преодолеть гидростатическое давление столба жидкости в скважине, противодавление на устье и давление, расходуемое на преодоление трения, связанное с движением этой жидкости.

Различают два вида фонтанирования скважин:

- фонтанирование жидкости, не содержащей пузырьков газа - артезианское фонтанирование;

- фонтанирование жидкости, содержащей пузырьки газа, облегчающего фонтанирование - наиболее распространенный способ фонтанирования.

Артезианский способ встречается при добыче нефти редко. Он возможен при полном отсутствии растворенного газа в нефти и при забойном давлении, превышающем гидростатическое давление столба негазированной жидкости в скважине. При наличии растворенного газа в жидкости, который не выделяется благодаря давлению на устье, превышающему давление насыщения, и при давлении на забое, превышающем сумму двух давлений: гидростатического столба негазированной жидкости и давления на устье скважины.

При фонтанировании за счет энергии газа плотность столба нефтегазоводяной смеси в фонтанных трубах мала, поэтому гидростатическое давление столба такой смеси будет меньше. Следовательно, и для фонтанирования скважины потребуется меньшее забойное давление [22].

Для безопасной эксплуатации нефтедобывающих скважин, в том числе работающих в режиме фонтанной добычи, их оборудуют колонной головкой и фонтанной арматурой, модифицированной в зависимости от способа эксплуатации. Это оборудование позволяет обеспечить герметизацию устья, гарантирует разобщение межтрубного пространства и направление продукции скважин в пункты сбора нефти и газа, а также при необходимости позволяет полностью закрыть скважины под давлением.

Газлифтная добыча нефти - способ эксплуатации нефтяной скважины, при котором подъем нефти на поверхность осуществляют давлением сжатого газа, нагнетаемого в скважину с поверхности.

Газлифтный способ эксплуатации в основном применяется для:

а) высокодебитных скважин с большими забойными давлениями;

б) скважин с высокими газовыми факторами и забойными давлениями ниже давления насыщения;

в) Скважин, эксплуатируемых в труднодоступных условиях (например, затопляемость, паводки, болота и др.).

Достоинства газлифтного метода:

а) простота конструкции внутрискважинного оборудования (в скважине нет насосов).

б) расположение технологического оборудования на поверхности (облегчает его обслуживание, ремонт), обеспечение возможности отбора из скважин больших объемов жидкости (до 1800-1900 т/сут).

Недостатки газлифтного метода:

а) большие капитальные затраты; низкий коэффициент полезного действия (КПД).

б) повышенный износ насосно-компрессорных труб (НКТ).

в) быстрое увеличение расхода энергии на подъем 1 т нефтегазоводяной смеси по мере снижения дебита скважин с течением времени эксплуатации [23].

При насосном способе эксплуатация нефтяной скважины извлечение жидкости на поверхность происходит за счет использования насосов. Для этого способа эксплуатации могут применяться следующие виды насосов:

а) штанговые глубинные насосы;

б) центробежный насос с электроприводом. (ГОСТ Р 56830-2015 Установки скважинных электроприводных лопастных насосов (УЭЦН));

г) диафрагменный насос;

д) винтовые