Характеристика геологічних умов та флюїду. Розробка покладів. Теоретичні основи експлуатації свердловин. Збирання, транспорт і підготовка продукції свердловин, страница 17

Обладнання стовбура свердловини

До обладнання стовбура належить обладнання, яке розташоване всередині експлуатаційної (обсадної) колони у просторі від вибою до гирла. При русі газу від вибою до гирла у стовбурі свердловини відбувається наступне. Потенційна енергія стисненого у пласті газу переходить в кінематичну енергію потоку, що рухається. По вертикалі знизу-догори збільшується швидкість руху газу, знижується його тиск, частина енергії витрачається на долання опору тертя. В результаті цього знижується температура газу. Зміна параметрів потоку Р та Т призводить до переходу з пароподібного (газового) в рідкий стан води й конденсату. При зміні Р і Т нерідко складаються умови, за яких можуть утворюватись гідрати в стовбурі свердловини.

Присутність у потоці газу твердих частинок та рідини може призвести до накопичення їх на вибої свердловини, якщо вони не виносяться потоком газу. Корозія металу агресивними компонентами Н2S, СО2 тощо може порушити герметичність труб. Як наслідок, можливі міжпластові перетоки газу, відкрите аварійне фонтанування, утворення грифонів та інші небезпечні ситуації на свердловинах. Описані фізико-механічні процеси, що проходять у свердловинах при видобуванні газу, зумовили необхідність спеціального обладнання стовбура свердловин.

По обсадній експлуатаційній колоні газ видобувають дуже рідко, коли в ньому немає шкідливих домішок, дуже мала кількість твердих частинок і рідини, невеликі глибини (до 1000 м), тиски (6 – 9 МПа), дебіти (до                   100 тис. м3/добу). В стовбурі не міститься жодного обладнання, затрати праці та засобів на обслуговування свердловини найменші.

Як правило, газ відбирають через колону фонтанних труб, котру опускають всередину обсадної колони. Фонтанні труби забезпечують наступне:

1) запобігання обсадних труб від ерозії та корозії;

2) винесення рідини та твердих частинок із вибою свердловини;

3) експлуатацію свердловини в ускладнених умовах;

4) одночасну роздільну експлуатацію (ОРЕ) декількох пластів однією свердловиною.

Колона фонтанних труб може бути однакового діаметра по всій довжині або ступінчастою зі збільшенням діаметра до гирла. Спускають фонтанні труби до середини інтервалу розкриття пласта, а також вище або нижче від інтервалу розкриття. На кінці колони роблять розтруб, що дозволяє спускати нижче від фонтанних труб, а потім підіймати прилади, жолонки, перфоратори.

Насосно-компресорні труби виготовляють за ГОСТ 633-80 у двох виконаннях − А (довжиною 10 м) та В (довжиною від 5,5 до 8,5 і від 8,5 до 10 м), чотирьох типів: з муфтами – гладкі, з висадженими назовні кінцями (тип В), гладкі високогерметичні (тип НКМ) і безмуфтові – з висадженими назовні кінцями (тип НКБ) умовним діаметром 27 − 114 м. Залежно від типу внутрішній діаметр труб змінюється від 20,7 до 100,3 мм при товщині стінки 3 − 8 мм. Для виготовлення труб та муфт використовують сталі груп міцності Д, К, Е, А, М і Р з тимчасовим опором 6,5 − 10,19 МПа й межею текучості 3,8 − 11,6 МПа.

Для обладнання стовбура газових свердловин розроблені та серійно випускаються комплекси обладнання типів КПГ (комплекс підземний для газових свердловин), КСГ (комплекс свердловинний для газових свердловин) і КО (комплекс підземного обладнання для газових свердловин).

Комплекс типу КПГ призначений для видобутку газу з об'ємною часткою сірководню й вуглекислого газу до 6 %, комплекс КСГ – для експлуатації газових і газоконденсатних надглибоких свердловин з нормальним та аномальним пластовим тиском, комплекс КО – для експлуатації газових свердловин на північних родовищах з експлуатаційною колоною умовним діаметром 219 мм.

Комплекс КПГ випускається у двох виконаннях − корозійностійкому та нормальному, і до нього входить таке свердловинне обладнання:

ü  гідравлічний пакер типу ПД-ЯГ для відокремлення затрубного простору від пласта й внутрішньої порожнини колони ліфтових труб;

ü  роз'єднувач колони РК для з'єднання та роз'єднання колони насосно-компресорних труб з пакером;