Доцент кафедри розробки та експлуатації нафтових і газових родовищ Ю. В. Марчук ЗМІСТ Стор

Скачати 1.01 Mb.

Назва	Доцент кафедри розробки та експлуатації нафтових і газових родовищ Ю. В. Марчук ЗМІСТ Стор
Сторінка	2/7
Дата	18.04.2013
Розмір	1.01 Mb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Фізика > Документи

1 2 3 4 5 6 7

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ

ГЛИБИННИХ МАНОМЕТРІВ

2.1 Мета роботи:

Вивчити конструкції існуючих глибинних манометрів, проводячи їхнє розкладання і складання. Навчитися розшифровувати діаграми, записані при вимірюванні вибійного і пластового тисків.
2.2 Теоретична частина
2.2.1 Призначення глибинних манометрів, їхні типи
Глибинні реєструвальні манометри є основними приладами при дослідженні свердловин і пластів і використовуються для:

1) вимірювання вибійних тисків при різних відборах рідини;

2) вимірювання пластового тиску;

3) вимірювання тиску по стовбуру свердловини та у ліфтових трубах;

4) систематичного вимірювання пластового тиску в спостережних і п'єзометричних свердловинах при вивченні динаміки пластових тисків.

В залежності від задач, що розв'язуються за допомогою приладів, розрізняють власне глибинні манометри, що вимірюють абсолютне значення тиску в свердловині, і прилади, що вимірюють тільки величину відхилення тиску (збільшення) від якогось початкового значення. Другий тип приладів називають диференційними глибинними манометрами, вони вимірюють різницю між початковою величиною тиску і поточним його значенням. В даній лабораторній роботі розглядаються глибинні манометри.

За принципом дії всі глибинні манометри поділяються на наступні:

1. Пружинні (геліксні) глибинні манометри, у яких в якості пружного чутливого елемента використовується багатовиткова трубчаста пружина, що називається геліксом (МГН-2, МГИ-1М, МГИ-3, МГТ-1, МГЛ-5 та ін.).

2. Пружинно-поршневі, в яких вимірюваний тиск сприймається ущільненим поршнем, з'єднаним із гвинтовою циліндричною пружиною. Розрізняють пружинно-поршневі манометри з обертовим і нерухомим поршнями (МГН-1, МПМ-4, МГПП-4).

3. Пневматичні, принцип дії яких заснований на зрівно-важуванні вимірюваного тиску тиском стиснутого газу, що за-повнює вимірювальну камеру приладу (ДГМ-4М, ДГМ-5).

Характеристика деяких манометрів наведена нижче.

2.2.2 Будова і принцип дії геліксного манометра
Однією з головних переваг геліксних приладів є можливість використання їх для вимірювання високих тисків при підвищених температурах.

2.2.2.1 Геліксний манометр МГН-2
Існує багато типів свердловинних манометрів, але найбільш простим і розповсюдженим є манометр свердловинний геліксний (МГН-2) з автономною реєстрацією (рис. 2.1). Він призначений для дослідження експлуатаційних свердловин.

Чутливим елементом у цьому манометрі є багатовиткова порожниста плоска пружина-гелікс, заповнена у вакуумі легкою оливою. Свердловинний тиск через отвір у корпусі 10 діє на сильфон 9, внутрішня порожнина якого з’єднана із порожниною гелікса 8. Сильфон являє собою еластичну металеву гармошку, що, як і гелікс, заповнена оливою. Сильфон виконує роль розділювача рідин. сильфон контактує із свердловинною рідиною, тиск якої без втрат передається через нього рідині всередині гелікса. Під дією цього тиску вільний кінець гелікса разом з пишучим пером 5, яке закріплене на втулці 6, повертається на кут, пропорційний виміряному тиску. Перо креслить лінію на бланку, вставленому в каретку 4. Для отримання неперервного запису зміни тиску в часі каретка разом з бланком рухається поступально по ходовому гвинту 3, який обертається годинниковим приводом 1. Для зменшення похибки, що вноситься за рахунок неспівосності пишучого пера і каретки, втулка, на якій закріплене перо 5, центрується відносно каретки 4. Остання виконана у вигляді барабана з трьома виступами, що ковзають по напрямних пазах в корпусі 7.

Манометр комплектується двома змінними ходовими гвинтами з різним кроком і редуктором 2, що дозволяє отримати чотири різні масштаби часу при використанні одного годин-никового приводу.

Усі деталі манометра, за винятком сильфона, розміщені в герметичному корпусі, усередині якого підтримується атмосферний тиск. Як правило, в нижній частині приладу в спеціальній камері міститься звичайний максимальний термометр для реєстрації температури на вибої свердловини і внесення температурних поправок до показів манометра.

В каретку вкладають бланк зі спеціального паперу, на якому перо залишає тонкий слід при дуже малому терті. Перо описує дугу, ординати якої є пропорційними тиску, при сталому переміщенні каретки. Таким чином, на паперовому бланку залишається запис у координатних осях Р і Т (тиск і час). Розшифровка запису, тобто вимір ординат (Р), здійснюється на оптичних столиках з мікрометричними гвинтами.

2.2.2.2 Геліксний манометр МГТ-1

манометр МГТ-1 (рис. 2.2) призначений для контролю тиску на вибою свердловин, в які закачують гарячу воду або вологий пар при температурі до 350 С. Його особливістю є відсутність в реєструючій частині приладу годинникового механізму.

Вимірюваний тиск передається в порожнину геліксної пружини 2 через сітчастий фільтр 1. Реєстрація показів здійснюється пером 3 на бланку, вкладеному в каретку 4, яка з’єднана з рейкою 5. Положення каретки відносно пера фіксується з допомогою клацавки 6 і підпружиненої собачки 9. При різкому гальмуванні або ривку приладу за дріт (кабель) вантажі 8 переміщуються по інерції вниз і відводять собачку, звільняючи рейку, яка разом з кареткою під дією власної ваги переміщується також вниз на один крок. Подальшому переміщенню рейки перешкоджає собачка, яка під дією пружини 7

1 – годинниковий привід; 2 – редуктор; 3 - ходовий гвинт; 4 – каретка; 5 – пишу- че перо; 6 – втулка;

7 – корпус; 8 – гелікс;

9–сильфон; 10 – корпус

Рисунок 2.1 – Принципова схема геліксного маномет- ра МГН-2

1 – сітчастий фільтр; 2 –гелікcна пружина; 3 – перо; 4 – каретка; 5 – рейка; 6 – клацавка; 7 – пружина;

8 – вантажі; 9 – собачка Рисунок 2.2 – Принци-пова схема геліксного манометра МГТ-1

повертається у вихідне положення. При цьому на бланку реєструється тиск, виміряний в момент ривка приладу. Всього протягом роботи приладу можна зафіксувати 10-15 значень тиску в довільно вибрані моменти часу. Даний реєструючий пристрій отримав назву інерційного відмітчика часу.

2.2.2.3 Манометр МГЛ-5
Призначений для вимірювання тиску на вибої глибинно-насосної свердловини при роботі глибинного насоса.

Належить до типу геліксоїдних манометрів, тільки конструктивно оформлений інакше. Повний хід годинникового механізму  7 діб. Спускається в свердловину на ліфтових трубах заведеним під вхід (прийом) глибинного насоса. Друга назва манометра МГЛ-5 – ліфтовий манометр геліксного типу.

2.2.2.4 Манометри МГИ-1М і МГИ-3
Відносяться до геліксних манометрів. Призначені для реєстрації тисків при випробовуванні свердловин з допомогою трубних випробовувачів пластів. В цих приладах реєстрація зміни тиску починається тільки після того, як випробовувач пласта досягає заданої глибини. Порівняно з манометром МГН-2 у манометрах МГИ-1М і МГИ-3 є багато конструктивних змін. Зокрема, для вмикання годинникового приводу в них застосовується гідровмикач, що складається із сильфона, ущільненого поршня і підпружиненого штока з нанесеними на ньому поділками.

За кордоном роботи з розробки та удосконалення геліксних манометрів проводяться американськими фірмами Амерада (GRC) і Кастер (Kuster). Ними випущені такі манометри : АK-1 (для роботи в трубних випробовувачах), RPG-3, RPG-4, RPG-5 (може бути використаний як для спуску в свердловину на дроті, так і для спуску в глибиннонасосні свердловини разом з колоною), K-2, K-3, K-4 (для дослідження глибиннонасосних свердловин) та ін.

В табл. 2.1 наведені основні технічні характеристики геліксних глибинних манометрів.
Таблиця 2.1 − Технічні характеристики геліксних глибинних манометрів

	Манометр
Показники	МГН-2	МГТ-1	RPG-3,	K-2,
			RPG-4	K-3
Верхні границі вимірювання
тиску, МПа	10 -100	25	176	150
Максимальна температура, ^оС	160	350	343	260
Похибка манометра, % верхньої межі	0,25- 0,4	2,0	0,2	0,25
Довжина запису тиску, мм	50	50	46-50	50-60
Довжина запису часу, мм	120	120	125	75-100
Розміри, мм: довжина діаметр	1565 (2285*) 32-36	1700 32	1815 25-32	1200 25-32
Маса, кг	6 (12,5*)	8,0	6,8	2,7-4

* − довжина і маса манометра з обважнювачем.

2.2.3 Будова і принцип дії пружинно-поршневих манометрів

Майже одночасно з розробкою геліксних манометрів були розпочаті роботи по створенню манометрів з ущільненим поршнем (пружинно-поршневих манометрів). Одна з перших конструкцій манометрів цього типу була розроблена фірмою Хамбл (США) на початку 30-х років минулого століття.

Розрізняють пружинно-поршневі манометри з не-обертовим і обертовим поршнем. В СРСР перший манометр з обертовим поршнем був розроблений в 1955 р.

На рис. 2.3 а наведена одна з перших конструкцій манометра пружинно-поршневого типу з необертовим поршнем. Під дією свердловинного тиску р, що передається через фільтр 1, поршень 4 деформує гвинтову циліндричну пружину 2 і переміщується на довжину ходу, пропорційну виміряному тиску. Переміщення поршня реєструються пишучим пером 5 на бланку, встановленому в барабан 6 годинникового приводу 7. Внутрішня порожнина реєструючого пристрою захищена від зовнішнього тиску міцним циліндричним корпусом, що в рознімній площині має ущільнювальні прокладки, виготовлені з фібри. Внаслідок великого і змінного за величиною тертя в ущільненнях 3 поршня 4 даний манометр має похибку порядку 1,5-2 % і велику зону нечутливості (3-5 % від межі вимірювання).

Пізніше, з метою підвищення точності манометрів з ущільненим поршнем було запропоновано здійснювати примусове обертання поршня за допомогою спеціального годинникового приводу. Це було реалізовано і знайшло по-дальший розвиток в конструкціях манометрів, розроблених в США, Німеччині і СРСР. На рис. 2.3 б наведено схему манометра з обертовим поршнем, розробленого фірмою Лойтерт (Німеччина). В цих манометрах застосовуються годинникові приводи 1, які обертають вимірювальну пружину 2, що жорстко з’єднана із поршнем 4. Пишуче перо 5 обертається разом з поршнем і одночасно переміщається поступально під дією вимірюваного тиску. На бланку, вкладеному в нерухомий барабан 6, креслиться гвинтова лінія, точки якої віддалені від базової (нульової) лінії на відстані, пропорційні виміряному в даний момент часу тиску. Надання поршню обертового руху дозволило суттєво зменшити похибку приладів, спричинену тертям в ущільненні 3.

Пізніше була розроблена конструкція манометра, в якій ущільнювальний поршень обертався з допомогою електро-двигуна постійного струму з живленням від батареї сухих елементів. Це дозволило значно збільшити частоту обертання поршня. Пізніше (в СРСР в 1955 р.) були запропоновані манометри з неперервним обертанням поршня від електродвигуна.

Після цього були розроблені манометри з періодичним

обертанням поршня з годинниковим приводом в якості

переривача обертання. Режим періодичного (переривчастого)

а – з необертовим поршнем:

1 – фільтр; 2 – пружина;

3 – ущільнення;

4 – поршень; 5 – перо;

6 – барабан; 7 – годин-никовий привід
б – з обертовим поршнем:

1 – годинниковий привід;

2 – вимірювальна пружина; 3 – ущільнення;

4 – поршень;

5 – пишуче перо;

6 – барабан

Рисунок 2.3 а, б  Пружинно-поршневі манометри

обертання поршня в подальшому був реалізований в різних конструкціях пружинно-поршневих манометрів, розроблених ВНДІКАнафтогазом та УФНДІ. Для забезпечення переривчастого обертання поршня в цих приладах застосовують спеціальні типи переривачів: пневматичний, механічний і електронний.

Для вимірювання тисків з високою точністю ВНДІКАнафтогаз розробив свердловинний манометр з обертовим поршнем МГН-1 (рис. 2.4). Для обертання поршня 7 в ньому використаний електродвигун 4, що живиться від батареї сухих елементів 2. При цьому пишуче перо 9 з’єднане з обертовим поршнем з допомогою шарніра 8 і переміщується поступально. Запис у часі здійснюється з допомогою годинникового приводу 11. В приладі використовується електронний переривач обертання 3, що автоматично розмикає коло живлення електродвигуна. Періодичний режим обертання поршня дозволяє збільшити загальний час роботи приладу з одним комплектом елементів до 200 год замість 2-4 год при неперервному обертанні поршня. електронний переривач забезпечує можливість регулювання часу вимикання електро-двигуна від 2-х до 4-х хв. Похибка вимірювання тиску манометром МГН-1 становить 0,25 %.

2.2.3.1 Манометр МГП – 3М
Належить до типу поршневих манометрів з необертовим поршнем. за конструкцією він є подібним до приладу, зображено-му на рис. 2.3 а . Спускається у свердловину на дроті Ø 1,6-2 мм за допомогою апарата Яковлєва чи глибинної лебідки “Азинмаш-2Т”, змонтованих відповідно на автомобілі ГАЗ чи тракторі ДТ. Використовується переважно в газових свердловинах.

В цьому манометрі використовується годинниковий механізм 26-ЧП, вихідний вал якого робить 1 оберт за 4 год.

Інтерпретація отриманих діаграм здійснюється з допомогою компараторного столика типу КГМ-3, що дозволяє вимірювати ординати запису з точністю до 0,01-0,02 мм. У верхній частині манометра знаходиться термокарман, у якому міститься максимальний терм

ометр. Похибка манометра складає 1,5 % верхньої границі ви-мірювання. Манометри МГП-3М випускають з наступними границями вимірювання : 16, 25 і 40 МПа. Максимальна робоча

1 – гідровмикач;

2 – блок живлення;

3 – електронний

переривач; 4 – електро-двигун; 5 – проміжний валик; 6 – пружина;

7 – ущільнений поршень; 8 – шарнір; 9 – перо;

10 – барабан з діаграмним бланком;

11 – годинниковий привід

Рисунок 2.4 – Манометр МГН-1 з обертовим поршнем

температура – 423 К. Діаметр манометра – 33 мм, довжина – 1658 мм, маса – 7 кг.
2.2.3.2 Манометр МГП- 4
Призначений для вимірювання тиску при дослідженні свердловин. Від МГП-3 відрізняється наявністю гідравлічного

затвора, через який подається тиск на манометричний блок, оскільки вимірювальна камера забруднюється піском і глинистим розчином.
2.2.3.3 манометри МГП-6, МГП-7, МГП-8, МГПР
Належать до типу поршневих манометрів. Використовуються для вимірювання тиску при дослідженнях свердловин.

Кожен наступний манометр з цього ряду має більш високу границю вимірювання тиску. Прецизійний глибинний манометр МГП-8 являє собою пружинно-поршневий манометр з примусовим безперервним обертанням поршня від електродвигуна в процесі вимірювання, що знижує похибку у цих типах приладів внаслідок зменшення тертя в ущільненнях поршня.

Манометр МГПР призначений для вимірювання тиску при проведенні гідравлічного розриву пласта, має ряд конструктивних удосконалень і підвищені границі вимірювання тиску.

2.2.3.4 манометри МпМ-4 і МГПП-4
Ці манометри розроблені інститутом БашНДПІнафта. В цих приладах відсутній годинниковий привід. Запис тиску в часі в цих манометрах здійснюється з допомогою електродвигуна. Манометр МПМ – 4 – малогабаритний прилад. електродвигун обертає поршень в ньому через понижуючий редуктор з передавальним відношенням 1 : 25000. діаметр приладу – 25 мм, що дозволяє спускати його в затрубний простір глибиннонасосних свердловин. В манометрі МГПП-4 обертовий поршень шарнірно з’єднаний з пишучим пером, що переміщується поступально. При цьому барабан обертається через понижуючий редуктор.

2.2.3.5 Прилади для вимірювання перепаду тиску

Для вимірювання перепаду тиску використовують в основному диференціальні самопишучі манометри ДГМ-4М, МГД-5, “Самотлор-1”, що складають окрему групу приладів. Вони призначені для дослідження свердловин методом про-слуховування і відновлення тиску, коли необхідно зафіксувати незначну зміну тиску, абсолютне значення якого є на два-три порядки вищим. Іншими словами, ці прилади повинні мати дуже високу чутливість, що досягається в основному за рахунок зрівноважування початкового тиску в свердловині тиском стиснутого газу, що нагнітається у вимірювальну камеру приладу перед його спуском у свердловину. Особливо високою чутливістю відзначаються п’єзографи (зокрема, ППИ-4М), з допомогою яких реєструється зміна рівня рідини в п’єзо-метричних і спостережних свердловинах. у свердловину диф-манометри, як і геліксні та пружинно-поршневі манометри, спускають за допомогою лебідки.

2.2.3.6 Дистанційні манометри
Перший в СРСР ліфтовий геліксний манометр з дистанційною передачею показів на поверхню був розроблений в 1954 р. ВНДІКАнафтогазом. Це манометр УДГМ-1. Він являє собою вимірювальний комплекс, що складається з: 1) глибинного снаряду (глибинного перетворювача тиску), що являє собою гелікс з реостатним датчиком; 2) кабелю; 3) реєструючого при-ладу, встановленого на поверхні (міст типу ЕМД-202). Манометр УДГМ-1 використовується для дистанційних вимірів тиску під вхідним (прийомним) патрубком глибинного насоса.

В СРСР поряд з дистанційними манометрами, по-будованими на базі геліксних приладів, були розроблені також дистанційні вимірювальні пристрої пружинно-поршневого типу. До них належить дистанційний ліфтовий манометр ДЛПМ-2М, призначений для дослідження глибинно-насосних свердловин. Перетворювач тиску в цьому манометрі являє собою пружинно-поршневий манометр, в якому в обертовий рух приводиться корпус моноблоку, що встановлений в підшипниках. Обертання здійснюється з допомогою синхронного електродвигуна через редуктор і вал із зубчастою передачею.

2.2.4 способи вимірювання тиску в свердловині

У більшості задач дослідження продуктивних пластів використовуються дані про величини вибійного Р_виб і пластового Р_пл тисків, зведених до глибини залягання розкритого пласта (точніше до його середини). Ці величини можна визначити двома способами:

1) шляхом виміру глибинним манометром, встановлюваним у заданій точці;

2) шляхом виміру в будь-якій іншій точці (точка виміру) з наступним зведенням його до заданої глибини.

Вибійний тиск вимірюється в працюючій свердловині. Пластовий тиск виміряють в зупинених або неексплуатованих свердловинах так само, як вибійний. При використанні глибинних манометрів у більшості випадків вибійний і пластовий тиски заміряються за один спуск приладу. Манометр спускається в працюючу свердловину до точки виміру, витримується 15-25 хв з метою реєстрації вибійного тиску, після чого закривається засувка на викидній лінії, і прилад фіксує криву відновлення вибійного тиску. Манометри спускають за допомогою лебідки.

2.2.5 Характерний вигляд діаграми, записаної

глибинним манометром при вимірюванні вибійного і пластового тисків. Розшифровка діаграми
Характерний вигляд запису показів на діаграмному бланку манометра при вимірюванні вибійного і пластового тисків показаний на рис. 2.5.

Виміряний тиск у масштабі бланка відраховується від нульової лінії 00'. Після того як прилад помістили у лубрикатор, у момент, що відповідає т.А, відкривається буферна за-сувка, і на бланку фіксується збільшення тиску (ділянка АВ) до величини Р_луб (тиску в лубрикаторі). Ділянка СD характеризує зростання тиску, що реєструється манометром по мірі його спуску в свердловину. На ділянці DЕ (після витримки на вибої 15-20 хв) фіксується вибійний тиск. Точка Е відповідає моменту закриття засувки на викидній лінії. З цього часу прилад реєструє криву відновлення тиску ЕF. На ділянці FG тиск знижується в зв’язку з підніманням приладу; на ділянці GН  тиск у лубрикаторі, на ділянці НJ реєструється зниження тиску до атмосферного при випуску (стравленні) газу з лубрикатора.

Рис. 2.5 – Характерний вигляд запису глибинного мано-метра при вимірюванні вибійного і пластового тисків

Розшифровка записів на діаграмних бланках глибинних манометрів проводиться за допомогою відлікових пристроїв різних типів: польових оптичних столиків, компараторів та інструментальних мікроскопів. Одним з найпростіших пристроїв для розшифровки записів тиску є столик конструкції ВНДІ і мікроскоп з палеткою. Він складається з основи, на якій за допомогою металевої рами і затискачів закріплюється діа-грамний бланк, візирного повзуна, лінійки і ноніуса. Лінійка закріплена на рамі столика. Повзун з’єднаний з ноніусом і може пересуватися по лінійці. Лінійка і ноніус – це деталі стандарт-ного штангенциркуля. Для розшифровки записів в польових умовах використовують портативні пристрої – польові компаратори (типу К-5, К-7 і К-8) з похибкою відліку ± 0,05-0,1 мм. В лабораторних умовах для розшифровки записів за-стосовують більш точні пристрої – лабораторні компаратори типу К-9 і КГМ-3, а також прецизійні та двокоординатні компаратори. Похибка цих засобів не перевищує 0,01-0,02 мм. Універсальні інструментальні мікроскопи застосовують, як правило, для розшифровки діаграмних бланків при градуюванні або повірці приладів після виготовлення і ремонту.
2.2.5.1 Послідовність вимірювання вибійного і

пластового тисків глибинним манометром

1. У свердловину опускають глибинний манометр, який реєструє на бланку зміну тиску на вибої у часі.

2. Після нетривалої витримки манометра на вибої (15 - 20 хв) свердловину закривають.

3. Через 2-3 год перебування манометра на вибої його піднімають на поверхню і вилучають бланк запису зміни тиску в часі.

4. Проводять розшифровку діаграми, записаної при вимірюванні тиску.

2.3 Обладнання і прилади
Глибинний манометр МГН-2, бланки з діаграмами, за-писаними при вимірюванні тиску у свердловинах, компаратор.

2.4 Самостійна робота студента
Необхідно вивчити відповідну технічну літературу, ознайомитися з призначенням, типами, будовою та принципом роботи приладів, призначених для вимірювання тиску. Навести типову діаграму, записану при вимірюванні вибійного і пластового тисків. Підготувати звіт зі схемами манометрів МГН-2, МГП-3М.

2.5 Порядок виконання роботи
2.5.1 Під керівництвом викладача студенти розкладають і складають манометри, вивчають їхню конструкцію, за-мальовують принципові схеми манометрів (див. рис. 2.1-2.4), записують їхні технічні характеристики.

2.5.2 Вивчають способи вимірювання тиску в свердловині.

2.5.3 Проводять розшифровку діаграм, записаних при вимірюванні вибійного і пластового тисків.

2.6 Оформлення звіту
У звіті вказати мету роботи, викласти основні теоретичні положення, навести схеми манометрів МГН-2, МГП-3М, діаграму, записану при вимірюванні вибійного і пластового тисків.

2.7 Контрольні запитання
2.7.1 Для чого призначені глибинні манометри?

2.7.2 Як вимірюються вибійні і пластові тиски?

2.7.3 В чому полягає принцип роботи манометрів: геліксного, поршневого, диференціального?

2.7.4 Способи вимірювання тиску в свердловині.

2.7.5 Як проводиться розшифровка записів на діаграмних бланках глибинних манометрів?

2.8 Список літератури
2.8.1 Петров А.И. Глубинные приборы для исследования скважин.– М.: Недра, 1980. – 224 с.

2.8.2 Васильевский В.Н., Петров А.И. Исследование нефтяных пластов и скважин. – М.: Недра, 1973. – 342 с.

2.8.3 Требин Ф.А. Добыча природного газа.  М.: Недра, 1976.  368 с.

2.8.4 О.І.Акульшин, О.О.Акульшин, В.С.Бойко, В.М.Доро-шенко, Ю.О.Зарубін. Технологія видобування, зберігання і транспортування нафти і газу: Навч. посібн. Ів.-Франківськ: Факел, 2003. – 434 с.

2.8.5 Технология и техника добычи нефти. Учебно-исследовательские работы №№ 1–7. Методические указания. / Бойко В.С., Лысяная Э.В. – Ивано-Франковск, 1986. – 50 с.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3
ТЕХНОЛОГІЯ ВИМІРЮВАНЬ З ДОПОМОГОЮ

СВЕРДЛОВИННИХ ПРИЛАДІВ

3.1 Мета роботи:
Ознайомитись з обладнанням для глибинних вимірювань. Вивчити методику вимірювання тиску в свердловині.

3.2 Теоретична частина
Найбільш достовірну інформацію про значення пластових величин та властивостей флюїдів і характер їхньої зміни в часі або по стовбуру свердловин отримують за результатами глибинних вимірювань. Технологія і техніка проведення глибинних вимірювань визначаються видом свердловини (експлуатаційна, нагнітальна, п’єзометрична), способом експлуатації (фонтанний, компресорний, насосний) та іншими факторами.

Для дослідження свердловин, що експлуатуються фонтанним і компресорним способами, методом усталених відборів або відновлення тиску застосовують глибинні манометри, дифманометри, термометри, витратоміри, а також контрольно-вимірювальні прилади, що встановлюються на поверхні.

В залежності від типу і конструкції свердловини ви-користовують різне обладнання для спуску приладів.

3.2.1 Обладнання гирла фонтанних, газліфтних,

нагнітальних і спостережних свердловин при

глибинних вимірюваннях
Спуск глибинних приладів в експлуатаційні свердловини з надлишковим тиском на гирлі здійснюють за допомогою глибинних лебідок через спеціальні пристрої (лубрикатори), які встановлюють на фонтанній арматурі.

Схема обладнання гирла фонтанних, газліфтних, нагнітальних і спостережних свердловин для проведення глибинних вимірювань показана на рис. 3.1.

Якщо глибинний прилад 6 (пробовідбірник або глибинний манометр) опускають в працюючу фонтанну або компресор-ну свердловину, то її гирло обладнують лубрикатором 1, що являє собою трубу діаметром 2,5-4 дюйми (63-102 мм) і довжиною близько 3 м з фланцем внизу і сальником вгорі. Використання лубрикатора попереджує викиди нафти. Сальник лубрикатора призначений для герметичного виводу дротини або кабелю, на яких спускається прилад. В нижньому торці лубрикатора є також манометр 2 і кран 7 для з’єднання порожнини лубрикатора з атмосферою. До корпусу при-кріплюються напрямний і відтяжні ролики 3 для проходу через них дротини або кабелю 4.

1 – лубрикатор; 2 – манометр;

3 – напрямний і відтяжний ролики; 4 – дротина (кабель);

5 – лебідка; 6 – глибинний

прилад; 7 – кран

Рисунок 3.1 – Обладнання гирла свердловини при

глибинних вимірюваннях
1

3.2.2 Методика вимірювань з допомогою

свердловинних приладів, що спускаються на дротині
У фонтанну або компресорну свердловину манометр спускають за допомогою апарата Яковлєва чи глибинної лебідки 5, змонтованої на автомашині ГАЗ чи тракторі ДТ-54 через лубрикатор 1 (рис. 3.1).

Вимірювання тиску глибинним манометром проводять в такій послідовності:

1. Для підготовки приладу 6 (див. рис. 3.1) до спуску кінець дротини 4 від лебідки 5 пропускають через сальник лубрикатора, попередньо вигвинтивши його з корпусу.

2. При високому газовому факторі, що зумовлює великі швидкості висхідного потоку у верхній частині колони, манометр необхідно спускати з обважнювачем.

3. Манометр спускають у свердловину після спуску в неї шаблону діаметром, трохи більшим, ніж діаметр манометра.

4. Перед спуском манометра вставити в каретку новий діаграмний бланк.

5. Провести нульову лінію.

6. Обережно зібрати прилад, установивши в нього годинниковий механізм. Звернути увагу на герметизацію приладу. Встановити максимальний термометр.

7. Безпосередньо у фонтанній арматурі встановлюються містки, призначені для опускання і піднімання приладів із свердловини.

8. Якщо на арматурі не встановлений лубрикатор, то необхідно закрити буферну засувку, відкрити вентиль, встановлений на буферній головці, і стравити тиск в ній до атмосферного. Після цього знімають буферну головку і встановлюють на фланці корпус (трубу) лубрикатора 1 без сальника (рис. 3.1).

9. Закріплюють кінець дротини в підвісній частині приладу, поміщають його в корпус лубрикатора і загвинчують сальник. Сальник затягують таким чином, щоб дротина надійно ущільнилась, але при цьому повинна забезпечуватись можливість її руху через сальник.

10. Відкривають буферну засувку і збільшують тиск в трубі лубрикатора до значення, рівного тиску на гирлі свердловини.

11. Покази лічильника лебідки встановлюють на нуль і плавно опускають манометр на задану глибину зі швидкістю не більше 0,7-0,8 м/с, при цьому необхідно стежити за показами лічильника глибини спуску приладу.

12. При підході приладу до заданої глибини швидкість спуску зменшують, плавно зупиняють гальмом барабан лебідки. На заданій глибині, яку визначають за лічильником вимірювального механізму лебідки, прилад витримують протягом 15-20 хв для термостатування (досягнення приладом температури, яка є на заданій глибині свердловини). Якщо вимірюється дебіт, тривалість витримки визначається часом, необхідним для того, щоб розкрився пакер. Після витримки певного часу прилад піднімають на поверхню.

13. Піднімання приладу здійснюють при працюючому двигуні автомашини плавним вмиканням фрикціону після вимикання гальма. Піднімання приладу здійснюють на другій передачі доти, поки до гирла свердловини не залишиться 30-50 м. Потім переходять на першу передачу і за 5-7 м від гирла прилад піднімають вручну, стежачи за показами лічильника.

14. Після закінчення підйому необхідно перевірити прохід манометра через засувку, після чого закрити її.

15. Манометр можна вийняти з лубрикатора тільки при встановленні атмосферного тиску в ньому за допомогою спускового краника 7.

16. Відгвинтити сальник і вийняти прилад.

17. Розібрати прилад, вийняти каретку з бланком діа-грами і максимальний термометр; записати температуру.

18. На бланку записати дату, номер свердловини, її техніко-експлуатаційну характеристику, номери глибинного манометра і манометричного блоку.

3.2.3 Обладнання для дослідження глибиннонасосних

свердловин та свердловин, обладнаних занурними

електронасосами
Для дослідження глибиннонасосних свердловин прилади спускають в затрубний простір (рис. 3.2). На гирлі свердло-вини встановлюють ексцентричну планшайбу 1, а на кінці експлуатаційної колони 2 – спеціальний відхилювач 5. Глибинний прилад 6 спускають на дротині 4 в простір між експлуатаційними трубами і обсадною колоною 3.

1 – ексцентрична планшайба; 2 – експлуатаційна колона; 3 – обсадна колона;

4 – дротина; 5 – спеціальний відхилювач; 6 – глибинний прилад

Рисунок 3.2 − Обладнання свердловини для спуску приладів в затрубний простір

Для дослідження свердловин, обладнаних за-нурними електронасосами, застосовують або ліфтові манометри, які встановлюють нижче входу (прийому) насоса, або спеціальні пристрої – “суфльори”, які встановлюють над виходом (викидом) насоса. В “суфльор” спускають глибинний манометр, з допомогою якого ви-мірюють вибійні тиски. цей спосіб можна використовувати при підвісці на-соса на невеликій відстані (20-30 м) від фільтра. Проте на практиці занурні електронасоси звичайно встановлюють значно вище від фільтра, що не дозволяє отримати достовірні дані про зміну тиску на вибої.

“Суфльор” конст-рукції ТатНДІ складається із спеціальної з’єднувальної муфти, призначеної для з’єднання ліфтових труб; корпуса з отворами, сполученими із затрубним простором з допомогою трубок; клапанного пристрою, що складається із трубки з отвором; повзуна; пружини і головки.

З’єднувальна муфта є основою всього пристрою. Верх-ня частина корпуса виконана у вигляді конуса і виконує роль посадочного гнізда для наконечника манометра.

3.2.4 Апарат Яковлєва та лебідки для спуску

глибинних приладів
Для спуску приладу на невеликі глибини (до 500-1500 м) в деяких випадках застосовують лебідки з ручним приводом (апарати Яковлєва легкого і важкого типів).

Схема апарата Яковлєва показана на рис. 3.3. Апарат Яковлєва являє собою портативну лебідку з пружинним індикатором ваги і пристроєм для визначення довжини дроту, спущеного в свердловину.

Рисунок 3.3 – Схема апарата Яковлєва

На барабан 2 великого діаметра навивається дротина, до якої підвішується прилад 4, що спускається у свердловину. В залежності від глибини спуску змінюється момент сили, що обертає барабан. Цей момент зрівноважується оператором, що діє на рукоятку 8, яка з’єднана з валом барабана за допомогою пружини 7 і важеля 6. Оскільки рукоятка сидить на валу вільно, а важіль зі шкалою 5 жорстко з’єднаний з валом, то розтягнення пружини, що залежить від моменту сили, буде відмічене зміщенням рукоятки відносно сектора. По мірі спуску приладу момент сили збільшується до тих пір, поки прилад не зануриться в рідину. При цьому по шкалі сектора відмічається зменшення натягу пружини, що свідчить про досягнення приладом рівня рідини у свердловині. За лічильником обертів 1, що з’єднаний зубчастою передачею з валом, можна визначити глибину, на якій перебуває прилад (відстань до рівня рідини).

Для контролю за зміною рівня рідини призначений контр- вантаж 3, підвішений до барабану меншого діаметра. Вага контрвантажу підбирається таким чином, щоб зрівноважити силу тяжіння поплавка і дротини, спущеної в свердловину. Тоді порівняно невеликі прирости рівня оператор може ви-значити за індикатором ваги.

Апарат Яковлєва важкого типу застосовують для спуску приладів на глибину 1000-1500 м, легкої конструкції – на глибину до 1000 м. такі апарати можна використовувати для разових досліджень неглибоких свердловин. Систематичні дослідження з допомогою свердловинних приладів проводяться механізованими лебідками з приводом від двигуна авто-машини або портативними лебідками з автономним двигуном внутрішнього згоряння. Для спуску приладів широко ви-користовують пересувні лабораторії з лебідками конструкції “Азинмаш”.

В лебідці “Азинмаш – 11” обертання барабану здійснюється від двигуна автомашини за допомогою транс-місійного вала, що з’єднаний ланцюговою передачею з коробкою відбору потужності.

Лебідки, які використовуються для опускання приладів у свердловину на дроті, мають дві швидкості, які забезпечують піднімання приладу зі швидкостями в діапазоні від 0,85 до 6,14 м/с.

лебідка “Азинмаш–11” має таку технічну характеристику: діаметр барабана – 145 мм, діаметр дроту 1,6-1,8 мм, довжина намотаного дроту – 3500 м, маса лебідки без дроту – 196 кг.

3.2.5 Техніка вимірювань з допомогою приладів,

що спускаються на кабелі
Для досліджень свердловин з допомогою приладів, що

спускаються на кабелі, використовують пересувні станції, що складаються з каротажного підйомника і лабораторії, яка містить вимірювальну і реєструючу апаратуру, а також джерела живлення. Розроблені такі пересувні станції, як АПЕЛ і АДСТ.

Автоматична промислова електронна лабораторія АПЕЛ-66 змонтована в закритому кузові на шассі автомобіля ЗИЛ-157Е, який розділений перегородкою на два відділення. В одному з них розміщений апаратурний стенд, органи керування каротажним підйомником і малогабаритна лебідка для спуску приладів на дроті. Тут також встановлені свердловинні прилади. У другому відділенні змонтовані каротажний підйомник з автоматичним укладчиком кабелю і колектором, а також бензоелектроагрегат. На апаратурному стенді змонтовані показуючі та реєструючі прилади, а також силовий блок і блок контролю живлення.

Апаратура АПЕЛ живиться від мережі змінного струму напругою 220 або 380 В, а також від бензоелектроагрегату. Перед підключенням лабораторії до мережі її необхідно за-землити. При цьому між лабораторією і гирлом свердловини необхідно забезпечити добру видимість. Перед вмиканням лебідки оператор повинен подати сигнал про початок спуску або підйому кабелю. Після появи попереджуючої мітки під час підйому приладу із свердловини (приблизно за 30-50 м від гирла) слід вимкнути привід лебідки і піднімати свердловинний прилад вручну.

На відміну від лабораторії АПЕЛ станція АДСТ складається з лебідки з двома барабанами: для кабелю і дроту. Привід лебідки здійснюється від двигуна через двошвидкісний редуктор. Укладка кабелю і дроту проводиться за допомогою автоматичних укладчиків. Лебідка має вісім передач і за-безпечує швидкості підйому кабеля від 242 до 9440 м/год, дроту – від 195 до 7560 м/год.

Пересувні станції АПЕЛ і АДСТ використовуються також для дослідження свердловин із застосуванням свердловинних приладів з дистанційним вимірюванням пластових величин.

3.3 Обладнання і прилади
Макети, моделі, навчальні плакати, бланки з діаграмами, компаратор.

3.4 Самостійна робота студента
3.4.1 Необхідно вивчити по даному методичному посібнику і списку літератури обладнання гирла фонтанних, газліфтних, свердловин, а також глибиннонасосних свердловин та свердловин, обладнаних занурними електронасосами при проведенні глибинних вимірювань.

3.4.2 Вивчити методику вимірювань з допомогою свердловинних приладів, що спускаються на дротині.

3.4.3 Вивчити техніку вимірювань з допомогою приладів, що спускаються на кабелі.

3.4.4 Підготувати звіт зі схемами лубрикатора, апарата Яковлєва та обладнання гирла свердловини при глибинних вимірюваннях.

3. 5 Порядок виконання роботи
3.5.1 Студенти вивчають призначення і конструкцію лубрикатора, зарисовують принципові схеми обладнання гирла свердловини при глибинних вимірюваннях, вивчають конструкцію апарата Яковлєва, записують технічні характеристики механізованої лебідки.

3.5.2 Вивчають методику вимірювань з допомогою свердловин-них приладів, що спускаються на дротині (наприклад, для вимірювання тиску в свердловині).

3.5.3 Ознайомлюються з технікою вимірювань з допомогою приладів, що спускаються на кабелі (АПЕЛ, АДСТ).
3.6 Оформлення звіту
У звіті вказати мету роботи, викласти основні теоретичні положення, навести необхідні схеми.

3.7 Контрольні запитання
3.7.1 Методика вимірювання тиску в свердловині з ви-користанням апарата Яковлєва або глибинної лебідки.

3.7.2 За допомогою яких приладів манометр спускають у свердловину?

3.7.3 Призначення та конструкція лубрикатора.

3.7.4 Методика і техніка вимірювань з допомогою приладів, що спускаються на кабелі.

3.8 Список літератури
3.8.1 Васильевский В.Н., Петров А.И. Исследование нефтяных пластов и скважин. – М.: Недра, 1973. – 342 с.

3.8.2 Васильевский В.Н., Петров А.И. Техника и технология определения параметров скважин и пластов. – М.: Недра, 1989. – 270 с.

3.8.3 Петров А.И. Глубинные приборы для исследования скважин. – М.: Недра, 1980. – 224 с.

3.8.4 О.І.Акульшин, О.О.Акульшин, В.С.Бойко, В.М.Доро-шенко, Ю.О.Зарубін. Технологія видобування, зберігання і транспортування нафти і газу: Навч. посібн. Ів.-Франківськ: Факел, 2003. – 434 с.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4
ЛАБОРАТОРНА ПОВІРКА І РОЗШИФРОВКА

ПОКАЗІВ ГЛИБИННОГО МАНОМЕТРА МГН-2

1 2 3 4 5 6 7

Схожі:

ДО ОФОРМЛЕННЯ ДИПЛОМНИХ ПРОЕКТІВ Буріння нафтових і газових свердловин”; 090314 “Експлуатація газонафтопроводів і газонафтосховищ”; 090312 “Експлуатація нафтових...	КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ Кочкодан Я. М. кандидат технічних наук, доцент кафедри буріння нафтових і газових свердловин Івано-Франківського національного технічного...
МОДУЛЬНИЙ КУРС предмета «ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ» для студентів спеціальностей:... Даною методичною розробкою передбачається розбивка курсу «Основи охорони праці» на 4 самостійних модулі	ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ Кондрат Р. М., Кондрат О. Р. Технологія видобування газу. Розробка та експлуатація газових і газоконденсатних родовищ: Лабораторний...
Зміст Пахаренко В.І., кандидат філологічних наук, доцент кафедри української літератури та компаравістики Черкаського національного університету...	ПЛАНИ СЕМІНАРСЬКИХ ТА ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ Розробник: доцент кафедри кримінального процесу і правосуддя, кандидат юридичних наук, доцент Карабут Л. В
Кафедра фінансів Гроші та кредит Рецензент: доцент кафедри міжнародних економічних відносин Одеського державного економічного університету к е н., доцент Сотніков...	Конституційне право України навчально методичні матеріали для студентів Наулік Наталія Степанівна, кандидат юридичних наук, доцент, доцент кафедри публічного права юридичного факультету Тернопільського...
Кафедра менеджменту організацій МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК Рецензенти – завідувач кафедри менеджменту зовнішньоекономічної діяльності, професор Школьний О. О. та доцент кафедри економіки Бурляй...	№1: Психологія вищої школи, її предмет, завдання та методи Лекцію підготувала Тищенко Олена Іванівна, кандидат педагогічних наук, доцент, доцент кафедри юридичної психології, судової медицини...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання