внс скважины что это
Нагнетательная, водонагнетательная скважина
Это скважина, используемая для закачивания воды, газа, теплоносителей и воздушных смесей в продуктивный пласт с целью поддержания пласто
В отличие от добывающих скважин, в которых производится отбор пластового флюида, в нагнетательные скважины закачивается жидкость (вода), таким образом обеспечивая замещение пластового флюида в коллекторе.
На большинстве месторождений поддержание пластового давления обеспечивается путем нагнетания воды в скважины с законтурным или внутриконтурным их расположением.
Если водонагнетательная скважина находится за пределами контура нефтеносности, то порода на 100 % насыщена водой, и осваивать скважину легче.
Если скважина находится внутри контура нефтеносности, то величина коэффициента нефтенасыщенности породы существенно больше коэффициента водонасыщенности, что усложняет освоение скважины из-за необходимости проведения работ по уменьшению нефтенасыщенности породы призабойной зоны пласта.
Внутриконтурный ряд нагнетательных скважин обычно осваивают через одну, т.е. когда в 1 скважину уже закачивают воду, 2 соседние (с обеих сторон в ряду) эксплуатируются как нефтяные с максимально возможным отбором жидкости.
Отбор из скважин нагнетательного ряда, предназначенных к освоению, осуществляется до тех пор, пока они не будут обводняться пресной водой, нагнетаемой в соседние, уже освоенные под закачку и работающие как нагнетательные скважины.
Такая последовательность освоения скважин позволяет сформировать в нефтенасыщенной части пласта линейный фронт нагнетаемой воды, вытесняющий нефть к рядам эксплуатационных скважин.
Нагнетательные скважины используются:
— при разработке нефтяных, газоконденсатных и др месторождений с целью поддержания пластового давления и регулирования темпов отбора полезных ископаемых;
— для подачи в нефтяные пласты рабочих агентов, способствующих более полному вытеснению нефти, обеспечивающих внутрипластовое горение и др.
— при подземном хранении газа,
— разработке угольных месторождений способом подземной газификации и др.
Конструкция нагнетательных скважин выбирается в зависимости от назначения скважины, глубины и др.
Выбор методов воздействия на породу призабойной зоны пласта должен быть нацелен на то, чтобы освободить ПЗП от твердых отложений нефти и от самой нефти.
Устье скважины оборудуют задвижками и манометром, в скважину опускают насосно-компрессорные трубы (до кровли поглощающего пласта).
Контроль работы, а также техническое состояние нагнетательных скважин осуществляют термометрами, расходомерами и тд.
Нагнетательные скважины нужно регулярно промывать для предотвращения заиливание взвешенными частицами боковой поверхности скважины, поскольку эта поверхность в нагнетательной скважине выполняет роль фильтра.
Подводящие трубопроводы также нужно чистить (грязь и коррозия).
Нефтяная скважина, виды, устройство, строительство и этапы разработки
Нефтяная скважина, виды, устройство, строительство и этапы разработки.
Нефтяная скважина – это горная выработка круглого сечения диаметром 75-400 мм, сооружаемая без доступа в неё человека, предназначенная для добычи либо разведки нефти и попутного нефтяного газа.
Нефтяная скважина, конструкция нефтяной скважины:
Добыча нефти – одна из важнейших отраслей промышленности. Нефть и продукты, получаемые из этого природного ископаемого, лежат в основе современной жизни каждого человека на планете, независимо от того, проводится разработка непосредственного в его родном государстве или импортируется. Добыча этого ресурса осуществляется посредством бурения нефтяных скважин – специальных горных выработок в форме цилиндра, узких в диаметре и весьма глубоких.
Большая часть скважин имеет вертикальное строение, в редких случаях бурение может проводиться под заданным углом.
Конструкция нефтяной скважины имеет три части:
– верхнюю – устье;
– нижнюю – забой;
– среднюю – ствол, образованный уходящими вниз стенками.
Нефтяная скважина – сложное капитальное сооружение, чье построение ведется в несколько этапов:
Непосредственно добыча нефти из нефтяных скважин также проводится двумя способами:
– фонтанированием – если нефтяные пласты обладают избыточным давлением, углеводороды в виде фонтана поднимаются на поверхность;
– нагнетательным – в скважины подается вода, газ, смеси на основе воздуха и прочие вещества и материалы для искусственного создания избыточного давления.
Разработка нефтяной скважины – длительный организационный процесс, требующий не только серьезных финансовых вложений, но и знаний, умений и опыта.
Устройство нефтяной скважины:
Отличительной особенностью нефтяной скважины считается соотношение ее длины и диаметра – первый параметр всегда в несколько раз больше. Так, длина – это расстояние от расположенного на земле устья до забоя (нижней части), измеряемая по оси ствола. Глубина нефтяной скважины – это проекция длины ствола на вертикальную ось. Если разработка проводится вертикально, эти показатели идентичны, в остальных случаях (наклонные, искривленные скважины) они отличаются друг от друга.
Первым этапом добычи нефти считается проектирование будущей нефтяной скважины. Разработка конструкция выполняется с учетом таких требований:
– возможность получения свободного доступа к нижней части ствола всех необходимых геофизических приборов, оборудования;
– прочное крепление стенок ствола, исключающее его обрушение;
– качественное разделение проходимых пластов, исключение возможных перетеканий ископаемого и водных горизонтов из пласта в пласт;
– наличие возможности герметизации устья.
Строительство – бурение нефтяной скважины происходит поэтапно:
В оставшихся 10 % случаев разрабатываемая порода представлена плотным слоем и укрепление призабойной зоны цементом не требуется. Возможен другой вариант – не опускать эксплуатационную колонну до подошвы пласта, достаточно сделать это до ее кровли. Такой метод называется открытым забоем.
Виды нефтяных скважин. Классификация нефтяных скважин:
На выбор вида скважины, в первую очередь, влияют геологические условия, в которых расположен продуктивный пласт. Так, для разработки нефтяных месторождений используются типы выработок, различаемые по углу отклонения ствола от его вертикальной оси:
– вертикальные нефтяные скважины – не более 5 градусов;
– наклонно-направленные нефтяные скважины – превышающего 5 градусов;
– горизонтальные нефтяные скважины – составляющем около 90 градусов.
Горизонтальные нефтяные скважины имеют свои особенности. Так, строго горизонтального положения у подобных выработок не существует, т.к. пробурить прямую на пластах, залегающих под разными уклонами, просто невозможно. Хотя данное определение не совсем точно с научной точки зрения (не представляет собой строгую прямую линию), оно наиболее подходит к подобному типу разработки.
Так, намного проще и удобнее, а также эффективнее, проводить бурение вдоль траектории залегая нефтяного пласта. В связи с этим напрашивается более обширное определение: горизонтальная нефтяная скважина – это конструкция в виде протяженного ствола, бурение которого проводится по определенному азимуту. Последний рассчитывается исходя из направления целевого пласта, учитывая максимальное приближение к его залеганию.
Еще один тип скважин – многоствольные и многозабойные нефтяные скважины. К ним относят выработки, имеющие два и более стволов, т.е. ответвления от основного. В случае, когда «рукав» располагается выше продуктивного пласта, тип выработки носит название многоствольного (имеет несколько точек пробития пласта). Если же ответвления расположены в самом пласте, скважина считается многозабойной (пробитий несколько, но в одной точке).
Самый редкий тип скважины – кустовой. В этом случае устья стволов расположены на земле максимально близко друг к другу, а их стволы расходятся под землей под разными углами. Как результат – устья оказываются на разном расстоянии друг от друга, что в схематическом виде представляет собой перевернутый вверх ногами куст.
Скважины, которые бурят с целью извлечения нефти – они также называются эксплуатационные нефтяные скважины – делят на следующие категории:
– нагнетательные нефтяные скважины – предназначены для закачки (нагнетания) в пласты воды (сжатого газа, воздуха и пр.).
Кроме основной классификации скважин (добывающие и нагнетательные нефтяные скважины), основа которых – прямое назначение выработки (она приведена выше), существует дополнительная. Так, для поиска, разведки и добычи «черного золота» используют скважины:
– опорные скважины – служат для изучения состава пластов, возраста залегающей породы;
– параметрические скважины – их закладка необходима для расчета перспективности района в плане его нефтеносности, уточнения геологических особенностей грунта;
– структурные скважины – сооружаются для определения перспективных площадей, их непосредственной подготовки к разработке и добыче;
– поисковые скважины – необходимы для обнаружения новых залежей полезных ископаемых ;
– разведочные скважины – помогают изучить размеры и строение продуктивных пластов, оценить запасы залежей, получить данные для проектирования будущей эксплуатационной скважины;
– наблюдательные скважины – позволяют контролировать проведение разработки;
– дублирующие скважины – их использование начинается при прекращении работ на основном стволе (износ, авария и прочее);
– специальные (водозаборные, поглощающие и прочие) скважины – необходимы для сброса промысловых вод или добычи технических, ликвидации открытых фонтанов и прочего.
Все эти виды с успехом используются в нефтедобывающей отрасли.
Конструкция нефтяной скважины: схема, устройство, строительство и разработка
Нефтяной промысел — наиважнейшая отрасль промышленности. Нефть и ее производные применяются во всех областях жизни. При этом не имеет значения, где именно она добывается — в родной стране или экспортируется. Добыча нефти происходит благодаря бурению скважин — глубоких цилиндрических стволов, которые пробуривают в пластах горных пород. Нефтяная скважина имеет круглый разрез. Специфика заключается в том, что бурильщик не может проникнуть в нее, однако, помимо собственно скважины, имеется колодец с шахтой и доступом к ним.
Конструкция нефтяной скважины
Скважины в основной своей массе строятся вертикально, хотя иногда бурение проходит под необходимым углом.
Конструкция состоит из трех отделов:
Строительство скважины происходит в несколько шагов:
Само ископаемое добывается двумя методами:
Устройство нефтяной скважины
Нефтяная скважина имеет такие характеристики, как длина и диаметр. Под длиной подразумевается промежуток между устьем, находящимся на поверхности земли, и забоем. Под глубиной — проекция длины ствола на вертикальную ось.
Первый шаг в добыче нефти — это проектные работы скважины, конструкция которой разрабатывается с учетом некоторых требований:
Процесс бурения происходит в определенной последовательности:
Как только конструкция готова, вскрывается пласт и извлекается нефть. Далее специальными перфораторами пробиваются отверстия в нижней части колонны и вокруг бетонного кольца, которые необходимы для поступления нефти.
Виды нефтяных скважин
Тип скважины зависит, в первую очередь, от тех условий, в которых находится пласт. Поэтому для того, чтобы разработать месторождение нефти, необходимо определиться с типом выработки. Они отличаются между собой тем, как отклоняется угол ствола от вертикальной оси. Бывают вертикальные, наклонно-направленные и горизонтальные. Последние, к примеру, абсолютно горизонтального расположения не имеют, ведь пласты лежат по-разному. Поэтому пробурить прямую линию невозможно. Учитывая все это, можно сделать более емкое толкование: под горизонтальной нефтяной скважиной подразумевается конструкция, имеющая вид длинного ствола, который бурится под определенным углом. Этот наклон высчитывается исходя из того, куда направлен целевой пласт.
Многоствольные и многозабойные скважины имеют два ствола и более. Когда «рукав» находится над пластом, тогда выработка называется многоствольной. В данном случае подразумевается несколько точек, в которых работник может пробить пласт. Когда ответвления располагаются непосредственно в пласте, тогда скважина называется многозабойной, то есть при наличии единственной точки пробитий может быть много.
Скважины для добычи нефти бывают нескольких категорий:
Бурение нефтяных скважин
Для того чтобы добраться до нефти, нужно в ходе бурения скважины определиться с методом воздействия на горные породы. Оно может быть механическим, термическим, электрическим и физико-химическим. В настоящее время применяется исключительно механический метод, имеющий различные режимы бурения.
Бурение механическим способом бывает:
Вращательный метод также подразумевает использование долота. Однако применяется он несколько иначе, нежели при ударной методике. Долото проникает вглубь горных пластов, работая по вертикали и одновременно вращаясь. Это сочетание двух видов воздействия дает возможность устройству разрушать и измельчать породу.
В Российской Федерации бурение нефтяных скважин происходит в основном при помощи вращательного метода.
Этапы разработки нефтяной скважины
Чтобы разработать месторождение нефти, нужна кропотливая и сложная работа на протяжении длительного времени. Работам, связанным с бурением скважин, предшествует скрупулезная подготовка, которая заключается в проведении специальных мероприятий. Она состоит из последовательных этапов:
Разработка скважины проходит в следующей последовательности:
Что такое ВНС – насосная водопроводная станция
Насосные водопроводные станции
Предназначение насосных водопроводных станций
Насосные водопроводные станции (ВНС) используются для питьевого, хозяйственного и производственного водоснабжения, другими словами для транспортировки воды к сооружениям и потребителям. Применяются насосные водопроводные станции и для систем пожаротушения.
Насосные станции — важнейшее составляющее звено систем водоснабжения в целом. В зависимости от схемы монтажа структурно ВНС в своем составе имеют: от 2-х до 6-ти насосов с электродвигателями, всасывающие трубы и напорные водоводы, водомеры, задвижки, обратные клапана, резервуары и камеры переключения. Насосная станция оборудуется специальной запорной арматурой, а также контрольными измерительными приборами.
На станции предусмотрено электрическое освещение и отопление.
Классификация насосных водопроводных станций
По своему предназначению и способам монтажа в водопроводных системах насосные станции разделяют на следующие типы:
Насосные водопроводные станции первого подъема должны подавать воду от источника до очистных систем (если вода нуждается в очистке) или непосредственно сразу в распределительную водопроводную сеть, сооружение или водонапорную башню.
Насосным станциям второго подъема необходимо подать воду от резервуаров с очищенной водой, в которых скапливается вода после прохождения очистных сооружений, в водонапорные башни или в распределительные водопроводные сети.
Для повышения и поддержания давления в водопроводных сетях используются насосные повысительные станции.
С помощью циркуляционных насосных станций отработанная вода в промышленных системах подается на охлаждающие и очистные системы, а затем возвращается снова в систему для промышленного использования.
По организации бесперебойности в работе, насосные станции классифицируют по трем классам:
Для обеспечения надежности и беспрерывности закачки воды, на водопроводных станциях предусматриваются резервные агрегаты (насосы). Количество резервных насосов и оборудования определяется согласно техническим условиям.
Производительность ВНС
Давление воды в системе определяется рельефом местности и значением свободного напора в системе.
Для выбора производительности и типа насосов ВНС, необходимо учитывать какой объем воды потребляет объект водоснабжения, режим водопотребления, а также размер регулирующих емкостей (резервуаров). В обязательном порядке учитывается совместная работа насосов водопроводной сети.
Требования к всасывающим и напорным трубам насосных водопроводных станций
Диаметр труб (всасывающих и напорных) внутри насосных станций определяется по диаметру в зависимости от рекомендованной скорости протекания по ним воды.
Для труб, работающих на всасывание, рекомендуемая скорость составляет:
Для труб (напорных) значения скорости другие:
Увеличить расчетную скорость воды в напорных трубах по отношению к экономическим скоростям возможно применением труб меньшего диаметра. В результате, можно уменьшить и размеры корпусов насосных водопроводных станций.
Схемы монтажа оборудования ВНС
С целью удобства монтажа и последующей эксплуатации оборудования насосных водопроводных станций целесообразно использовать насосы одного типа и одинаковой производительности.
Насосы внутри корпуса насосных водопроводных станций могут монтироваться (располагаться) по нескольким схемам:
Утвержденная схема расположения насосных агрегатов в корпусе (здании) насосной станции согласно нормативным требованиям должна обеспечивать компактные размеры самого здания станции, удобство установки и демонтажа оборудования, а также простоту и удобство эксплуатации технических средств насосной станции. Для этого, перед принятием решения о выборе схемы монтажа агрегатов станции, анализируется и учитывается:
Машинное отделение насосной водопроводной станции
Размеры машинной части насосной станции рассчитываются, исходя из нормативной ширины проходов:
Машинное отделение насосной станции обязательно оборудуется дополнительными агрегатами:
Особенности монтажа коммуникаций насосных водопроводных станций
Коммуникации насосных станций необходимо выполнять стальными трубами на сварке. Арматура и насосы присоединяются к трубам с применением фланцев. Все трубопроводы и арматуру следует располагать на опорах.
Как правило, все напорные и всасывающие трубопроводы в корпусе (помещении) насосной станции прокладывают над поверхностью пола. В исключительных случаях допускается их монтаж в подвалах или в каналах, закрывающихся съемными щитами.
Независимо от количества насосов, всасывающих линий должно быть не меньше двух. Всасывающие линии целесообразно оборудовать задвижками. Это дает возможность проводить демонтаж насосов в любых условиях (режимах) их работы, а также будет возможность присоединить к всасывающим линиям по два и более насоса.
Главное внимание необходимо уделить монтажу всасывающих труб, при установке в сооружениях, которые очищают воду, так как в трубы не должен всасываться воздух и затягиваться осадок со дна очистного сооружения.
При монтаже напорных линий насосной станции, их оборудуют задвижками. Между задвижкой и насосом устанавливают обратные клапана.
Для постоянного измерения и учета за расходом воды, перекачиваемой насосами станции, в машинном отделении непосредственно на напорных трубопроводах устанавливаются водомеры.
Электропитание ВНС
С целью обеспечения бесперебойной работы насосных водопроводных станций, на трансформаторных подстанциях устанавливаются резервные трансформаторы из расчета обеспечения 100% резерва.
Для обеспечения резервным питанием насосных станций, их подключают к двум независимым источникам питания, запитывают двумя отделенными фидерами по кольцу или устанавливают резервные агрегаты на электростанциях.
В машинном отделении устанавливается щит низкого напряжения. Он нужен, чтобы принимать и распределять электроэнергию. На щите низкого напряжения монтируются низковольтные приборы, аппараты и соединения.
Для запуска насосов малой и средней мощности на насосных станциях применяются синхронные и асинхронные электродвигатели, работающие на переменном токе и напряжением сети 220/300 или 500В.
Для насосных агрегатов большой мощности (более 200 КВт) применяются электродвигатели, работающие на переменном токе напряжением 3000 и 6000 В.
Автоматизация работы насосных водопроводных станций
На автоматизированных насосных водопроводных станциях все операции, которые связаны с пуском, остановкой оборудования, контролем технического состояния насосного и силового оборудования, осуществляются в запрограммированной последовательности автоматами практически без участия обслуживающего персонала. Человеческий фактор присутствует лишь при налаживании, пуске и периодическом осмотре аппаратуры автоматизированной системы.
Автоматизация работы ВНС осуществляется посредством соединения в единую схему приборов и аппаратов автоматизированного управления. Большим спросом пользуются развернутые схемы автоматизации основных рабочих этапов насосной станции. В развернутых схемах рабочие агрегаты, а также соединения между ними, располагают в очередности выполнения приборами операций.
Запуск насосов и последующая их остановка производятся импульсами от специальных реле. Реле фиксируют уровень воды в резервуарах (водоемах) или баках водоподающих (напорных) башен, а также изменение давления в водопроводной сети. Эти изменения в виде импульсов от реле и управляют работой насосов.
Чаще всего используются следующие реле:
Последовательность работы типовой насосной станции
Частотный преобразователь, получив сигнал от датчика давления, плавно запускает первый насос. Если потребление воды растает, то частота увеличивается. При достижении частотой максимального значения, насос напрямую подключается к электросети. Частотный преобразователь, в свою очередь, отключается от первого насоса и плавно начинает запускать второй насос. Если производительность двух насосов окажется недостаточной, второй насос тоже напрямую подключается к электросети, а частотный преобразователь начинает разгонять третий насос. В такой же последовательности запускаются остальные насосы насосной водопроводной станции. Преимущества такой схемы запуска насосов в экономии электрической энергии и достижении высокой точности поддержания давления. Рекомендуется для насосов, имеющих мощность до 55 кВт.
Возможно управление насосами с применением по одному частотному преобразователю на каждый насос. В данном случае, производительность типовой насосной станции (водопроводной) зависит от параллельного изменения частоты вращения всех подключенных насосов. Этот способ управления рекомендуется для насосов, имеющих мощность до 200 кВт.
Помещения (корпуса) насосных водопроводных станций
Для построения подземной (заглубленной) части корпуса насосных водопроводных станций, применяется бетон и железобетон, для наземной части здания, а также павильонов, применяется кирпич.
Практикуется строительство зданий также из сборочных железобетонных элементов.
Заглубленные (подземные) насосные станции можно проектировать без построения наземного павильона.
Заказать водопроводную насосную станцию можно на сайте производителя — здесь
в. подробно
Замена подшипников, сальника и крыльчатки.
Насосная станция проработала 9 лет в сыром подвале.