В.В.Андреев, К.Р. Уразаков, В.У. Далимов и др.; Под ред. К.Р. Уразакова.
2000.-374 с илл.
Описаны физические основы добычи нефти и газа, а также разработки нефтяных месторождений. Рассмотрены способы эксплуатации скважин - фонтан, газлифт, СШН, ЭЦН. Затронуты вопросы методики подбора выпускаемого оборудования и его характеристик для указанных способов эксплуатации. Рассмотрены процессы поддержания пластового давления, повышения нефтеотдачи пластов, сбора и подготовки нефти, газа и воды на промысле, а также подземного ремонта скважин. Описаны техника и технология проводимых процессов.
Для инженерно-технических работников, занятых в области добычи нефти. Может быть полезна студентам нефтяных вузов и техникумов.
Введение
Нефть и газ, являясь основными энергоносителями, играют значительную роль в экономике любого государства. Продукты нефтегазопе-реработки - основа всех видов топлива для транспорта (сухопутного, водного и воздушного), ценное сырье для химической промышленности.
Нефть и углеводородные газы являются основой получения более пяти тысяч различных химических продуктов. В химической промышленности использование углеводородного сырья в широких масштабах позволяет заменить при производстве, например, синтетического каучука этиловый спирт, получаемый из пищевого сырья, дешевым синтетическим спиртом.
Из нефти при ее переработке получают бензин, керосин, дизельное топливо, смазочные масла, мазут, парафин, битум и другие нефтепродукты.
Химическая переработка нефти и газа дает различные полимерные соединения: синтетические каучуки и волокна, пластмассы, краски и т.д.
До 1917 г. основным нефтедобывающим районом был Кавказ. После национализации нефтяной промышленности начался период восстановления нефтепромыслового хозяйства, разрушенного в годы революции. В это же время открываются новые месторождения в Азербайджане, Туркмении, Дагестане, на Сахалине.
В предвоенные и военные годы вводятся месторождения в Пермской, Оренбургской и Куйбышевской областях, в Башкирии и Татарии.
После 1945 г. выявлены нефтяные и газовые месторождения в Туркмении, Узбекистане, Казахстане, Нижнем Поволжье, на Кубани, Украине и в Белоруссии. Значительным событием явился ввод в эксплуатацию в Западной Сибири нефтегазоносных площадей, которые в настоящее время превратили ее в основной нефтегазодобывающий регион страны. Принимаются меры по созданию Прикаспийского нефтегазового комплекса.
Поиск и разведку новых месторождений нефти и газа ведут полевые партии, отряды, экспедиции, геофизические и буровые управления.
Мощные буровые установки позволяют сооружать скважины на суше и море с глубинами скважин до 5-7 тыс. м.
Проекты разработки нефтяных месторождений включают применение передовых технологических схем размещения скважин, систем поддержания пластового давления и новых методов повышения нефтеотдачи.
В настоящее время с применением методов искусственного воздействия на продуктивные пласты (в основном, заводнения) добывается 80 % всей нефти нашей страны. При этом повышение степени извлечения нефти из недр является одной из главных проблем.
В проектах разработки обязательны разделы по эксплуатации скважин, в которых указываются виды и средства добычи нефти и газа, а также потребность в оборудовании.
В этапах разработки рассматриваются фонтанный и механизированный способы эксплуатации скважин. В свою очередь, последний осуществляется в основном с помощью штанговых установок, установок с погружными электронасосами.
На промыслах применяются герметизированные системы сбора нефти, газа и попутно добываемой воды. Нефть перед дальнейшей транспортировкой доводится до необходимой кондиции на установках подготовки нефти. Внедряются установки предварительного сброса попутно добываемой воды.
Коренное техническое перевооружение нефтедобывающей промышленности стало возможным на базе комплексной автоматизации с использованием блочных автоматизированных установок.
С целью оптимального использования энергии пласта, ликвидации потерь нефти и газа и сосредоточения основного технологического оборудования в укрупненных пунктах производства и сокращения металло-и капиталоемкости систем используются новые технические решения.
С применением блочных автоматизированных установок стало возможным использовать систему управления нефтегазодобывающим предприятием - АСУ-нефть.
С увеличением добычи нефти и газа в различных регионах страны возрастает протяженность магистральных нефте- и газопроводов. Эксплуатируется один из крупнейших в мире нефтепроводов "Дружба", по которому российская нефть из восточных районов страны поступает в Польшу, Чехию, Словакию, Венгрию, Германию, Болгарию. Действуют системы нефтепроводов Нижневартовск - Усть-Балык - Курган - Уфа -Альметьевск - Полоцк.
Для ускоренного развития нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности необходимо решать проблемы увеличения единичных мощностей и комбинирования установок, повышения эффективности капиталовложений, сокращения эксплуатационных расходов, сокращения численности обслуживающего персонала и повышения производительности труда.
Оглавление:
Введение................................................................................ 5
Глава 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ГАЗА 7
1.1. Газонефтяное месторождение................................................. 7
1.2. Состояние жидкостей и газов в пластовых условиях................... 8
1.3. Химико-физические свойства нефти, пластовой воды и газа......... 10
1.4. Физические свойства горных пород-коллекторов нефти и газа...... 16
1.5. Нефтеотдача при различных режимах эксплуатации залежей...... 17
Глава 2. РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ..................................................................................... 21
2.1. Системы разработки отдельных залежей нефти......................... 21
2.2. Методы вызова притока нефти или газа.................................. 23
2.3. Контроль и регулирование процесса разработки нефтяного месторождения ................................................................................ 25
2.4. Охрана недр и окружающей среды при разработке нефтяных и газовых месторождений.............................................................. 27
Глава 3. ФОНТАННАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН 31
3.1. Основы подъема газожидкостной смеси................................... 31
3.2. Оборудование устья фонтанной скважины............................... 34
3.3. Регулирование работы фонтанной скважины........................... 41
3.4. Исследование фонтанных скважин......................................... 44
3.5. Обслуживание фонтанных скважин........................................ 52
3.6. Техника безопасности при эксплуатации фонтанных скважин...... 60
Глава 4. ГАЗЛИФТНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН 62
4.1. Область применения газлифтного способа добычи нефти.......... 62
4.2. Системы и конструкции газовых подъемников........................... 64
4.3. Наземное оборудование газлифтных скважин............................ 67
4.4. Внутрискважинное оборудование............................................ 76
4.5. Обслуживание газлифтных скважин....................................... 81
4.6. Техника безопасности при эксплуатации газлифтных скважин..... 84
Глава 5. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН ШТАНГОВЫМИ НАСОСАМИ ................................................................................... 86
5.1. Приводы штанговых насосов................................................. 86
5.2. Насосно-компрессорные трубы............................................... 102
5.3. Штанговые скважинные насосы.............................................. 127
5.3.1. Штанговые скважинные насосы по стандарту ОСТ 26-16-06-86 127
5.3.2. Штанговые скважинные насосы зарубежного производства...... 139
5.4. Насосные штанги................................................................ 154
5.5. Выбор насосного оборудования и режима работы штанговых установок ..................................................................................... 164
5.6. Расчет штанговой скважинной насосной установки по стандарту АНИ...................................................................................... 175
5.7. Исследование глубинно-насосных установок............................. 184
5.8. Обслуживание глубинно-насосных установок........................... 184
5.9. Техника безопасности при штанговой эксплуатации скважин....... 195
Глава 6. ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН БЕСШТАНГОВЫМИ НАСОСАМИ................................................................ 197
6.1. Назначение и устройство электропогружных насосов.................. 197
6.2. Область применения и характеристики погружных насосов......... 199
6.3. Установки погружных центробежных насосов........................... 203
6.4. Эксплуатация скважин погружными электронасосами................ 213
6.5. Техника безопасности при монтаже и эксплуатации скважин, оборудованных погружными насосами............................................. 217
Глава 7. ПОДДЕРЖАНИЕ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ............................................... 219
7.1. Методы воздействия на нефтяные пласты................................ 219
7.2. Способы и методы заводнения................................................ 225
7.3. Оборудование для закачки воды и газа..................................... 227
7.4. Обработка призабойной зоны пласта...................................... 239
7.5. Оборудование для гидроразрыва пласта и обработки призабойной
зоны...................................................................................... 243
7.6. Охрана недр и окружающей среды при применении методов воздействия на пласт и призабойную зону........................................ 252
Глава. 8. СБОР И ПОДГОТОВКА НЕФТИ, ГАЗА И ВОДЫ НА ПРОМЫСЛЕ ................................................................................. 255
8.1. Сбор и транспорт нефти и газа на промысле............................ 255
8.2. Замерные установки систем нефтегазосбора.............................. 259
8.3. Установки для подготовки нефти, воды и газа............................ 263
8.4. Оборудование для сбора и подготовки нефти, газа и воды............ 269
8.5. Охрана окружающей среды на промыслах при транспорте нефти,
воды и газа.............................................................................. 273
Глава 9. ПОДЗЕМНЫЙ РЕМОНТ СКВАЖИН 280
9.1. Виды и классификация подземных работ в скважинах................ 280
9.2. Агрегаты, оборудование и инструмент.................................... 285
9.3. Текущий ремонт скважин...................................................... 325
9.4. Капитальный ремонт скважин.............................................. 341
9.5. Охрана окружающей среды при производстве подземных ремонтов скважин............................................................................. 367
Список литературы................................................................... 369
Предметный указатель.............................................................. 371