Блок манифольда для цементирования скважины
Блоки манифольда 1БМ-700 и 1БМ-700С
Блоки манифольда 1БМ-700 и 1БМ-700С предназначены для обвязки насосных установок между собой и с устьевым оборудованием при нагнетании жидкости в скважину в районах с умеренным климатом (блок манифольда 1БМ-700) и с умеренным и холодным климатом (при температуре до -50°С, район 1 «б») (блок манифольда 1БМ-700С).
Каждый блок манифольда состоит из напорного и приемно-раздаточного коллекторов, комплекта труб с шарнирными соединениями и подъемной стрелы.
Рис. 6.24. Блоки манифольда 1БМ-700 и 1БМ-700С: 1 - автошасси ЗИЛ-131; 2 - фара; 3 - поворотная стрела; 4 - вспомогательный трубопровод; 5 - раздающий коллектор; 6 - клапанная коробка; 7 - комплект напорных труб с фитингами; 8 - ящик для инструментов
Напорный коллектор состоит из трех клапанных коробок с шестью отводами, служащими для присоединения напорных линий насосных установок. С одной стороны к каждой клапанной коробке прикреплен проходной кран с зубчатым сектором, с другой стороны прикреплена центральная труба, заканчивающаяся тройником с предохранительным клапаном и двумя патрубками с пробковыми кранами и накидными гайками для присоединения напорных трубопроводов, которыми оснащена арматура устья скважины. Каждый отвод - с обратным клапаном.
Приемно-раздаточный коллектор служит для подачи рабочей жидкости к насосным установкам. Коллектор представляет собой трубу с приваренными к ней десятью ниппелями, к каждому из которых привернут пробковый кран. На коллекторе установлен предохранительный клапан многократного действия.
Блок манифольда оснащен насосно-компрессорными трубами вспомогательного напорного трубопровода с шарнирными коленами.
На платформе автомобиля имеется площадка для перевозки устьевой арматуры, погрузка и разгрузка которой производятся поворотной стрелой блока манифольда.
Применение блока манифольда при цементировании скважин, гидравлическом разрыве пластов и гидропескоструйной перфорации сокращает время монтажа и демонтажа коммуникации обвязки установок между собой и с устьевой головкой и значительно упрощает эти операции.
Блок манифольда
Блок манифольда (БМ) предназначен для обвязки насосных установок с устьем скважины при цементировании скважин, гидроразрыве пластов и проведении других промывочно-продавочных работ. Оборудование БМ смонтировано на раме, рама устанавливается на шасси автомобиля или металлические сани. На раме установлены напорный и раздающий коллекторы, грузоподъемный механизм, элементы вспомогательного трубопровода и ложемент для перевозки цементировочной головки.
| Напорный коллектор - наибольшее рабочее давление, МПа - количество присоединяемых линий, шт. - количество отходящих линий, шт | 32 6 2 | 63 6 2 |
| Раздающий коллектор: - наибольшее рабочее давление, МПа - количество присоединяемых линий, шт. | 2,5 10 | 2,5 10 |
| Вспомогательный трубопровод: - общая длина труб, м - условный проход, мм - количество шарнирных колен, шт | 80 50 21 | 80,5 50 16 |
| Грузоподъемный механизм с ручным приводом: - грузоподъемность, кг - вылет стрелы, мм - высота подъема, мм | 500 1600 1860 | 500 1600 2790 |
| Габаритные размеры, мм, не более - длина - ширина - высота | 9300 2550 3300 | 8600 2550 3500 |
| Полная масса, кг | 13 500 | 14 000 |
| БМ-40У | На шасси а/м УРАЛ, рабочее давление – до 32 МПа. В напорном кол- лекторе установлен измерительный модуль с датчиками из ком- плекта системы контроля цементирования скважин (СКЦС). При низких температурах обеспечивается обогрев клапанной коробки, измери- тельного модуля и крана сброса давления выхлопными газами автомобиля. |
| БМ-40С | На санях, без обогрева |
| БМ-70Н | На шасси а/м КамАЗ 43118 с жилым помещением |
| БМ-70П | На прицепе НЕФАЗ |
- с измерительным модулем для использования в составе комплекса;
- без измерительного модуля для автономного использования.
Блоки манифольдов
Блоки манифольдов 1БМ-700 и 1БМ-700С предназначены для обвязки насосных установок между собой и с устьевым оборудованием при нагнетании жидкости в скважину в районах с умеренным климатом (1БМ-700) и с умеренным и холодным (при температуре до –50 °С) климатом (1БМ-700С).
Каждый блок, смонтированный на автошасси ЗИЛ-131, состоит из напорного и приемораздаточного коллекторов, комплекта труб с шарнирными соединениями и подъемной стрелы.
Управление коробкой отбора мощности - механическое, из кабины автомобиля.
Для ГРП используются и другие вспомогательные агрегаты на автомобильном ходу. Например, агрегат для транспортировки блока манифольда IБM-700 высокого давления (70 МПа) с подъемной стрелой для погрузки и разгрузки тяжелых деталей манифольда рисунок 19.11.
Рисунок 19.11. Блок манифольда 1БМ-700
1 – автошасси ЗИЛ-131; 2 – фара; 3 – поворотная стрела; 4 – вспомогательный трубопровод.
Манифольдный блок предназначен для обвязки выходных линий нескольких насосных агрегатов высокого давления и присоединения их к арматуре устья скважины. Манифольдный блок транспортируется на специально приспособленной платформе автомобиля ЗИЛ-131 пли 311Л-157К.
В комплект входят:
- напорный коллектор из кованой стальной коробки с шестью отводами для присоединения шести насосных агрегатов, рассчитанный на давление 70 МПа. Коллектор имеет центральную трубу с датчиками давления, плотномера и расходомера, с дистанционной регистрацией показаний на станции контроля и управления процессом ГРП. На коллекторе также предусмотрено шесть пробковых кранов и шесть предохранительных клапанов. Напорный коллектор присоединяется к устью скважины с помощью двух линий высокого давления.
Напорный коллектор состоит из трех клапанных коробок с шестью отводами, служащими для присоединения напорных линий насосных установок. С одной стороны к коробке прикреплен проходной кран с зубчатыми секторами, с другой — центральная труба, заканчивающаяся тройником с предохранительным клапаном и двумя патрубками с пробковыми кранами и накидными гайками для присоединения напорных трубопроводов, которыми оснащена арматура на устье скважины. Каждый отвод снабжен обратным клапаном.
Раздаточный коллектор — труба с приваренными к ней десятью ниппелями, к каждому из которых присоединен пробковый кран, предназначен для подачи рабочей жидкости к насосным установкам. На нем установлен предохранительный клапан многократного действия.
Блок манифольда оснащен насосно-компрессорными трубами вспомогательного напорного трубопровода с шарнирными коленами.
На платформе автомобиля предусмотрена площадка для перевозки устьевой арматуры, погрузка и разгрузка которой осуществляются поворотной стрелой блока манифольда.
Применение блока манифольда при цементировании скважин, гидравлическом разрыве пласта и гидропескоструйной перфорации сокращает время монтажа и демонтажа коммуникаций обвязки установок между собой и с устьевой головкой, а также значительно упрощает эту работу.
Page 2
Универсальная арматура устья.
Универсальная арматура устья 2АУ-700 предназначена для обвязки насосных агрегатов с устьем скважины при гидравлическом разрыве пласта, гидропескоструйной перфорации, кислотных обработках и цементировании скважин.
Арматура состоит из трубной и устьевой головок, запорной арматуры и элементов обвязки головок. Укомплектована она кранами с цилиндрической пробкой, легко управляемыми при любом рабочем давлении.
Устьевая головка снабжена резиновой манжеткой, обеспечивающей спуск — подъем НКТ без разгерметизации устья скважины.
Более полная информация об отечественном и зарубежном оборудовании приведена в комплекте каталогов.
Технология ГРП включает:
1. Промывку скважины;
2. Спуск в скважину высокопрочных НКТ с пакером и якорем на нижнем конце;
3. Обвязку и опрессовку на 1.5- кратное рабочее давление устья и наземного оборудования;
4. Определение приемистости скважины закачкой жидкости;
5. Закачку в пласт жидкости-разрыва, жидкости-песконосителя и продавочной жидкости (собственно гидроразрыв);
6. Демонтаж оборудования и пуск скважины в работу.
При выборе оборудования для ГРП необходимо: определить технологическую схему — давление и расход жидкостей; типы и количество жидких сред и наполнителя.
Рисунок 19.12. — Технологическая схема гидравлического разрыва пласта
1 — трещина разрыва; 2 — продуктивный пласт; 3 — пакер; 4 — якорь; 5 — обсадная колонна; 6 — насосно-компрессорные трубы; 7 — арматура устья; 8 — манометр; 9 — блок манифольдов; 10 — станция контроля и управления процессом; 11 — насосные агрегаты; 12 — пескосмесители; 13 — емкости с технологическими жидкостями; 14 — насосные агрегаты.
Давление нагнетания на устье скважины —
,
где — гидростатическое давление столба жидкости в скважине; — давление на трение в трубах определяется по формуле Дарси-Вейсбаха (при необходимости с учетом увеличения потерь давления за счет наличия в жидкости песка); — забойное давление разрыва пласта устанавливают по опыту или оценивают по формуле:
,
где — горное давление; — прочность породы пласта на разрыв в условиях всестороннего сжатия ( МПа); — глубина залегания пласта, м; — средняя плотность вышележащих горных пород равная 2200 ¸ 2600 кг/м3, в среднем 2300 кг/м3; — ускорение свободного падения.
Пример: м; МПа; кг/м3
МПа
При глубине скважины м можно определять (Данные статистического анализа).
Минимальный расход закачки жидкости должен составлять не менее 2 м3/мин и может быть оценен при образовании вертикальной и горизонтальной трещин соответственно по формулам:
;
,
где , — минимальные расходы, л/с; — толщина пласта, см; , — ширина вертикальной и горизонтальной трещины, см; — вязкость жидкости, МПа*с; — радиус горизонтальной трещины, см.
В частности для расчетов можно принять следующие значения параметров: м; см;
см; МПа*с; м.
Общая продолжительность процесса ГРП — , час,
где — объем жидкости разрыва, м3, м3; — объем жидкости песконосителя, м3; , где — количество закачиваемого песка [ т на один гидроразрыв]; — концентрация песка в 1 м3 жидкости, кг/м3; [ кг/м3 для вязкой жидкости и кг/м3 для воды]; — объем продавочной жидкости; — внутренний диаметр НКТ (и обвязки); — длина НКТ (и обвязки); — средний расход жидкости, м3/час.
Потребное число агрегатов устанавливают, исходя из подачи одного агрегата и максимального расхода жидкости в процессе ГРП с учетом одного резервного агрегата:
.
Давление гидроразрыва может доходить до 70 ¸ 100 МПа.
Пакеры и якори рассчитаны на перепад давления 30 ¸ 50 МПа, проходное сечение НКТ мм.
Page 3
Неингибированную соляную кислоту от химических заводов до кислотной базы перевозят в железнодорожных цистернах, гуммированных специальными сортами резины и эбонитами, а ингибированную — в обычных железнодорожных цистернах, покрытых химически стойкой эмалью или лаком. Уксусную кислоту транспортируют также в металлических гуммированных цистернах, а плавиковую доставляют в эбонитовых баллонах.
Концентрированные товарные кислоты хранят в металлических стационарных резервуарах, вместимостью 25, 50; 100 м3, защищенных кислотоупорной футеровкой (покрытие эмалями, лаками, гуммирование).
Для доставки кислоты с базы на скважины используют автоцистерны‑кислотовозы, внутреннюю поверхность которых гуммируют или защищают многослойным покрытием химически стойкими эмалями или лаками.
Агрегат закачки кислоты в скважину АЗК-32 (рисунок 19.13) предназначен для повышения эффективности использования скважин, увеличения объема добываемой нефти.
Агрегат позволяет производить, транспортировку и закачку кислотных растворов в нефтяные и нагнетательные скважины с целью воздействия на призабойную зону пласта в процессе их освоения и эксплуатации.
Рисунок 19.13. — Агрегат закачки АЗК-32
Главным преимуществом агрегата АЗК-32 является долговечность его цистерны, представляющей из себя две емкости, каждая из которых полностью выполнена из полиэтилена низкого давления (ПНД ГОСТ 16338-17), устойчивого к воздействию кислот.
| Состав и основные характеристики АЗК- 32: | |
| База | а/м УРАЛ-4320-0001912-30 |
| Тип насоса | плунжерный Н-200К´50 |
| Привод насоса | от тягового двигателя автомобиля через спец. трансмиссию |
| Давление нагнетания максимальное, МПа | 32.0 |
| Производительность, м3/час (л/с) | 32.4 (9.0) |
| Вместимость цистерны, м3 | |
| Масса транспортируемой агрегатом жидкости, кг, не более | |
| Закачиваемая жидкость | раствор ингибированной соляной кислоты, соляной в смеси с плавиковой и уксусной кислотами, серной кислоты, неагрессивные жидкости |
| Габаритные размеры, мм, не более | 9200´2500´3200 |
Page 4
В настоящее время отечественными и зарубежными предприятиями и фирмами выпускается много нового оборудования для воздействия на пласт. Ниже приведены примеры новых разработок.
Оборудование для вибросейсмического воздействия на продуктивные пласты.
АООТ «Юганскнефтегаз», СКБ прикладной геофизики СО РАН и АО «Элсиб» предлагают новую технологию и технические средства повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации нефтедобычи - вибросейсмическое воздействие на продуктивные пласты с земной поверхности:
· имеет объемный характер воздействия на нефтяную залежь и предназначено для повышения нефтеотдачи и интенсификации нефтедобычи за счет снижения влияния зональной и послойной неоднородности на отдачу и приемистость продуктивных пластов, улучшения охвата разработкой, снижения обводненности добываемой жидкости и улучшения физико-химических свойств пластовой нефти;
· оказывает положительное влияние на разработку всех продуктивных пластов многопластовых месторождений с радиусом действия 3 ¸ 5 км и более;
· не нарушает экологию и безопасно для инженерных сооружений и промыслового оборудования;
· апробирована на нескольких высокообводненных месторождениях с терригенными коллекторами и глубиной залегания продуктивных пластов до 2.5 ¸ 3 км, при этом дополнительная добыча нефти обеспечивается в основном за счет снижения на 20 ¸ 40 % обводненности добываемой продукции скважин при себестоимости в 3 ¸ 4 раза меньшей, чем у известных химических методов повышения нефтеотдачи пластов;
· может применяться для интенсификации добычи и повышения нефтеотдачи неоднородных продуктивных пластов с карбонатными и терригенными коллекторами различной проницаемости на разных стадиях эксплуатации месторождений маловязких, вязких и высоковязких нефтей, а также нефтяных оторочек газонефтяных залежей, разрабатываемых как с поддержанием пластового давления, так и в режиме его падения.
Механизм вибросейсмического воздействия на продуктивные пласты с земной поверхности определяет возможность его применения совместно с другими известными способами повышения нефтеотдачи для взаимного усиления эффективности.
Применение установок гибкой трубы (Hydra Rig, УПД-5М).
Установки гибкой трубы могут применяться при газлифтной добыче, очистке скважины от песка, при цементировочных работах, бурении, резке НКТ, картонажных работах в горизонтальных скважинах, канатных работах, установке мостовых пробок, скважинных закачках со сдвоенными пакерами, кислотных обработках (рисунок 19.14).
Рисунок 19.14 — Кислотная обработка гибкой трубой
Контрольные вопросы:
1. Назначение и типы насосных агрегатов.
2. Особенности насосной установки АКПП-500.
3. Назначение центробежного насоса на установке У НЦ2 - 160 х500.
4. Отличие насосной установки ЦА - 320 от 5ЦА - 320С.
5. Какое давление развивает насос на установке УН1 - 630х700А?
6. Сколько скоростей обеспечивает КПП на установке
УНБ 1-400x40?
7. Назначение и типы смесительных установок.
8. Какого типа смесители установлены на смесительных установках?
9. Какой насос применяется для откачки песчано-жидкостной смеси?
10. Назначение и типы автоцистерн.
11. Каким образом происходит подогрев жидкости автоцистерны
в зимнее время?
12. Какая цистерна установлена на кислотовозе КП - 6,5?
13. Назначение блока манифольда.
14. Назначение арматуры устья 2АУ - 700.
15. Расшифровать ППУА-1600/100.
16. Сравнительная характеристика ППУ и АДПМ.
17. Назначение установки УДС-1М.
18. Область применения моторного подогревателя УМП-350-131.
19. Какая лебедка установлена на агрегате АзИНмаш - 8А?
20. Транспортная база агрегата АГГТ - 4 (ЛСВ-6).
21. Назначение и типы пакеров.
22. Принцип работы механического пакера.
23. Принцип работы гидравлического пакера.
24. Назначение и принцип работы гидравлического якоря.
25. Техника безопасности при соляно-кислотной обработке.
Блок манифольда 1БМ - 700
Перейти к загрузке файла | ||||||
| Предназначен для обвязки насосных установок между собой и с устьевым оборудованием при нагнетании жидкости в скважину. Можно использовать в макроклиматических условиях с умеренным климатом. Блок манифольда содержит напорный и приемно-раздаточный коллекторы, комплект труб с шарнирными соединениями и подъёмную стрелу. Блок манифольда 1БМ-700. Рис. 3.4. 1 - автошасси ЗИЛ-131; 2 - фара; 3 - поворотная стрела; 4 - вспомогательный трубопровод Напорный коллектор состоит из трех клапанных коробок с шестью отводами, служащими для присоединения капорных линий насосных установок. С одной стороны к каждой клапанной коробке прикреплен проходной кран с зубчатыми секторами, с другой центральная труба, заканчивающаяся тройником с предохранительным клапаном и двумя патрубками с пробковыми кранами и накидными гайками для присоединения напорных трубопроводов, которыми оснащена арматура устья скважины. Каждый отвод с обратным клапаном, приёмно-раздаточный коллектор служит для подачи рабочей жидкости к насосным установкам. Коллектор представляет собой трубу с приваренными к ней десятью пителями к каждому из которых, привинчен пробковый кран. На коллекторе установлен предохранительный клапан многократного действия. Блок манифольда оснащен насосно-компрессорными трубами вспомогательного напорного трубопровода с шарнирными коленами. На платформе автомобиля имеется площадка для перевозки устьевой арматуры, погрузка и разгрузка которой проводятся поворотной стрелой блока манифольда. Применение блока манифольда при цементировании скважины, гидравлическом разрыве пластов и гидропескоструйной перфорации сокращает время монтажа и демонтажа коммуникаций обвязки установок между собой и с устьевой головкой значительно упрощает эти операции. Таблица 3.5 Техническая характеристика 1БМ - 700.
|
Page 2
Перейти к загрузке файла | ||||||
| Установка УСП - 50 предназначена для транспортирования песка, приготовление песчано-жидкостной смеси и подачи её на приём насосных установок при гидроразрыве нефтяных и газовых пластов, а также при гидропескоструйной перфорации в скважинах. Пескосмесительный агрегат УСП-50. Рис. 3.5. 1 - пульт управления; 2 - аккумулятор; 3 - рабочий шнек; 4 - сварной бункер; 5 - загрузочный шнек; 6 - пневмовибратор; 7, 8 - соответственно приемный и раздаточный коллекторы; 9 - регулятор выдачи сыпучего материала; 10 - рама автошасси КрАЗ-257; 11 - центробежный насос 5ПС-10; 12 - гидросистема. Установка УСП - 50 состоит из бункера, разделенного перегородкой на две секции для песка двух различных фракций; прикрепленных к стенкам бункера пневмовибраторов; рабочего и загрузочного шнеков; регулятора выдачи сыпучего материала; смесителя представляющего собой цилиндрическую ёмкость с коническим днищем и лопастной мешалкой; раздаточного и приёмного коллектора, а также центробежного пескового насоса. Бункер установки с днищем конической формы разделен продольной перегородкой на два одинаковых отсека, что позволяет одновременно транспортировать песок (или смеси) двух фракций. Осмотр и очистка отсеков проводятся через люки в крышке, которые снабжены металлическими решетками, препятствующими попаданию в бункер крупных твердых включений. Таблица № 3.6 Техническая характеристика УСП _ 50.
|
Шнек загрузочный составной во время переезда отводится в сторону и крепится к монтажной раме. С помощью рабочего шнека песок подаётся из отсеков бункера в аккумулятор (смеситель) для приготовления смеси. На коническом днище бункера предусмотрены два пневмовибратора, приводимых от пневмосистемы автомобиля и улучшающих условия поступления песка в рабочий шнек. Аккумулятор смеси - емкость с лопастной мешалкой и поплавковым указателем уровня. Готовая песчаножидкостная смесь из аккумулятора отбирается песковым насосом, установленным на раме установки, и подается к насосным установкам. Привод узлов осуществляется от тягового двигателя автомобиля. Управление осуществляется одним оператором с пульта расположенного в кабине автомобиля.
гидравлический разрыв пласт скважина
