Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Фонтанне видобування нафти — спосіб експлуатації свердловин, при якому підйом нафти на поверхню здійснюється за рахунок пластової енергії.
З історії
Один з найбільших нафтових фонтанів було відкрито свердловиною промисловця Субалова в 1892 р. Протягом 1893 р. свердловина дала майже 300 тис. т нафти, а всього (до вичерпання припливу наприкінці 1894 р.) — 453 тис. т.
Інколи нафто-газовий фонтан спалахує, і тоді відбувається масштабна пожежа на копальні (приклад — пожежа на свердловині Ойл-Сіті).
Загальний опис
Розрізняють природне (за рахунок природної енергії пласта) і штучне (при підтримці пластового тиску шляхом закачування в пласт рідких і газоподібних аґентів) фонтанування. Свердловина, яка експлуатується таким способом, наз. фонтанною і обладнується ліфтовою колоною труб і фонтануючою арматурою, а також аварійними клапанами. Ліфтова колона може бути оснащена пусковими муфтами з отворами для аерації стовпа рідини, а також клапанами для освоєння свердловини, введення хімічних реаґентів (інгібітори корозії, соле- і парафіновідкладання та ін.), циркуляції рідини та ін. обладнанням. Розрізняють фонтанні свердловини зі стійким постійним дебітом (понад 30-50 т/доб), які експлуатуються постійно з пульсуючою подачею продукції, і працюючі періодично з фазами накопичення і подачі продукції. Продукція фонтанної свердловини прямує в ємкості (газові сепаратори), де газ відокремлюється від нафти. У залежності від умов розробки, характеристики продуктивного пласта та ін. чинників геологічного, технічного і економічного характеру Ф.в.н. може вестися протягом всього періоду експлуатації даного родов. або тільки його частині з подальшою заміною його на механізований спосіб видобутку.
Освоєння свердловин при Ф.в.н. (виклик припливу продукції з пласта після буріння чи ремонту) проводиться шляхом зниження тиску стовпа рідини у стовбурі свердловини за рахунок зменшення її рівня чи густини. Зниження рівня стовпа рідини відбувається свабуванням чи тартанням желонкою. Для зниження густини послідовно заміщують важкий буровий розчин на солону, прісну воду та нафту, а також газують (аерують) рідину.
Експлуатація фонтанної свердловини регулюється з допомогою поверхневих та глибинних штуцерів (діафрагм з отворами). Щоб одержати менший дебіт, збільшують гирловий тиск, для чого на гирлі встановлюють штуцер відповідного діаметра або зменшують діаметр ліфта, чи (у деяких випадках) встановлюють вибійний штуцер. Режим роботи фонтанної свердловини (дебіти нафти, газу і води, тиски вибійний та гирловий) залежить від характеристик самої свердловини, ліфта, штуцера та тиску в нафтозбірній системі. Для визначення характеристики свердловин та обґрунтування режиму її експлуатації при Ф.в.н. проводяться спеціальні дослідження свердловин. При цьому темп відбору рідини з свердловини змінюється послідовно зміною діаметра штуцера, вибійний тиск вимірюється глибинним манометром. В результаті цих досліджень визначають параметри усталених технологічних режимів при різних діаметрах штуцера (гирлових тисках) і будують графік залежності дебіту свердловини і газового фактора від діаметра штуцера (індикаторну діаграму). Свердловини, які обводнюються і які виносять пісок, досліджуються додатково для встановлення процентів винесення води і піску при різних штуцерах.
На рисунку показано криві зміни тиску з глибиною у фонтанних свердловинах. На ділянці від вибою до точки, де тиск дорівнює тиску насичення Рн, рухається однорідна рідина, тому тиск змінюється за лінійним законом. При зниженні тиску нижче від рн з розчину починає виділятися газ іутворюється газорідинна суміш. Чим меншийтиск при наближенні до гирла свердловини, тим більше виділиться газу, а газ, що раніше виділився,– розшириться, внаслідок чого стануть меншими густина суміші та градієнт тиску. При цьому тиск уздовж ліфта при русі газорідинної суміші змінюється занелінійним законом. Якщо вибійний тиск менший за тиск насичення, то нелінійність зазначеної залежності Р = f(H) спостерігатиметься по всій глибині свердловини.
Технологічний режим експлуатації фонтанної свердловини встановлюється на певний проміжок часу, виходячи з її характеристики, прийнятої системи розробки нафтового родовища, а також одержання максимального дебіту нафти, мінімальної обводненості та газового фактора, винесення піску, небезпечності пошкодження експлуатаційної колони та інших факторів. Розрізняють фонтанні свердловини, які працюють з стійким постійним дебітом (понад 30-50 т/добу), які експлуатуються постійно з пульсуючою подачею продукції і які працюють періодично з фазами накопичення та подачі продукції. Продукція фонтанної свердловини по викидній лінії подається в ємності (газові сепаратори, трапи), де відбувається відділення газу від нафти. При високому гирловому тиску продукція свердловини проходить через систему трапів (частіше 3 трапи) з поступовим зниженням тиску. Підтримуючи в трапі певний тиск, можна в ряді випадків створювати на гирлі свердловини протитиск і без застосування штуцера. Іноді газ, який виділяється в трапах високого тиску, використовується безпосередньо для експлуатації інших свердловин, які вже припинили фонтанування. В залежності від умов розробки, характеристики продуктивного пласта та інших факторів геологічного, технічного та економічного характеру Ф.в.н. може вестися протягом всього періоду експлуатації даного родовища чи тільки його частини з наступною заміною його на механізований спосіб видобування.
Якщо свердловини не можуть фонтанувати їх переводять на один з механізованих способів видобутку нафти: газліфтний або насосний з витрачанням додаткової, штучно введеної у свердловину енергії.
Обладнання фонтанних свердловин
Обладнання фонтанних свердловин включає наземне (гирлове) і свердловинне (підземне) обладнання. До наземного обладнання відносять фонтанну арматуру, яку встановлюють на головну колону фонтанної нафтової і газової свердловини, та маніфольд. Фонтанні арматури виготовляють за різними конструктивними та міцнісними ознаками. Маніфольд призначений для обв'язування фонтанної арматури з вихідною лінією (шлейфом), яка подає продукцію на групову вимірну установку. Він забезпечує обв'язку двох струн з шлейфом, струн з затрубним простором тощо.
До підземного обладнання відносять насосно-компресорні труби, використовують які при всіх способах експлуатації, їх ще називають фонтанними, компресорними, насосними.
Ускладнення в роботі фонтанних свердловин
Існує кілька причин ускладнень, які виявляються на значній кількості родовищ, що розробляються. До таких ускладнень належать:
- відкладення у підйомному обладнанні або викидних лініях, а також у привибійній зоні свердловини (ПЗС) асфальтенів, смол, парафінів та церезинів;
- утворення піщаних корків на вибої свердловини та у підйомнику;
- відкладення солей у різних елементах системи;
- пульсації в роботі фонтанної свердловини;
- відкрите (нерегульоване) фонтанування при пошкодженні гирлової арматури або за рахунок утворення грифонів.
Див. також
Література
- Гірничий енциклопедичний словник : у 3 т / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2001—2004.
- Білецький В. С., Орловський В. М., Вітрик В. Г. Основи нафтогазової інженерії. Харків: НТУ «ХПІ», Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Київ: ФОП Халіков Р. Х., 2018. 416 с.
- Орловський В. М., Білецький В. С., Вітрик В. Г., Сіренко В. І. Технологія видобування нафти. Харків: Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, НТУ «ХПІ», ТОВ НТП «Бурова техніка», Львів, Видавництво «Новий Світ — 2000», 2022. — 308 с.
Примітки
- Пульсації у роботі фонтанних свердловин небажані, так-як вони викликають нераціональну витрату енергії, знижують ККД підйому продукції і часто приводять до припинення фонтанування, так-як свердловина починає працювати в періодичному режимі. Найбільш реальним і дієвим методом попередження пульсацій є створення умов роботи фонтанної свердловини, при яких тиск біля підошві більший або дорівнює тиску насичення, а коефіцієнт природної сепарації вільного газу біля підошви дорівнює нулю.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Fontanne vidobuvannya nafti sposib ekspluataciyi sverdlovin pri yakomu pidjom nafti na poverhnyu zdijsnyuyetsya za rahunok plastovoyi energiyi Tipi fontannih sverdlovin i vidi fontanuvannya a artezianske b gazliftne z pochatkom vidilennya gazu u sverdlovini v gazliftne z pochatkom vidilennya gazu v plasti 1 NKT 2 obsadna ekspluatacijna kolonaZ istoriyiOdin z najbilshih naftovih fontaniv bulo vidkrito sverdlovinoyu promislovcya Subalova v 1892 r Protyagom 1893 r sverdlovina dala majzhe 300 tis t nafti a vsogo do vicherpannya priplivu naprikinci 1894 r 453 tis t Inkoli nafto gazovij fontan spalahuye i todi vidbuvayetsya masshtabna pozhezha na kopalni priklad pozhezha na sverdlovini Ojl Siti Zagalnij opisRozriznyayut prirodne za rahunok prirodnoyi energiyi plasta i shtuchne pri pidtrimci plastovogo tisku shlyahom zakachuvannya v plast ridkih i gazopodibnih agentiv fontanuvannya Sverdlovina yaka ekspluatuyetsya takim sposobom naz fontannoyu i obladnuyetsya liftovoyu kolonoyu trub i fontanuyuchoyu armaturoyu a takozh avarijnimi klapanami Liftova kolona mozhe buti osnashena puskovimi muftami z otvorami dlya aeraciyi stovpa ridini a takozh klapanami dlya osvoyennya sverdlovini vvedennya himichnih reagentiv ingibitori koroziyi sole i parafinovidkladannya ta in cirkulyaciyi ridini ta in obladnannyam Rozriznyayut fontanni sverdlovini zi stijkim postijnim debitom ponad 30 50 t dob yaki ekspluatuyutsya postijno z pulsuyuchoyu podacheyu produkciyi i pracyuyuchi periodichno z fazami nakopichennya i podachi produkciyi Produkciya fontannoyi sverdlovini pryamuye v yemkosti gazovi separatori de gaz vidokremlyuyetsya vid nafti U zalezhnosti vid umov rozrobki harakteristiki produktivnogo plasta ta in chinnikiv geologichnogo tehnichnogo i ekonomichnogo harakteru F v n mozhe vestisya protyagom vsogo periodu ekspluataciyi danogo rodov abo tilki jogo chastini z podalshoyu zaminoyu jogo na mehanizovanij sposib vidobutku Osvoyennya sverdlovin pri F v n viklik priplivu produkciyi z plasta pislya burinnya chi remontu provoditsya shlyahom znizhennya tisku stovpa ridini u stovburi sverdlovini za rahunok zmenshennya yiyi rivnya chi gustini Znizhennya rivnya stovpa ridini vidbuvayetsya svabuvannyam chi tartannyam zhelonkoyu Dlya znizhennya gustini poslidovno zamishuyut vazhkij burovij rozchin na solonu prisnu vodu ta naftu a takozh gazuyut aeruyut ridinu Ekspluataciya fontannoyi sverdlovini regulyuyetsya z dopomogoyu poverhnevih ta glibinnih shtuceriv diafragm z otvorami Shob oderzhati menshij debit zbilshuyut girlovij tisk dlya chogo na girli vstanovlyuyut shtucer vidpovidnogo diametra abo zmenshuyut diametr lifta chi u deyakih vipadkah vstanovlyuyut vibijnij shtucer Rezhim roboti fontannoyi sverdlovini debiti nafti gazu i vodi tiski vibijnij ta girlovij zalezhit vid harakteristik samoyi sverdlovini lifta shtucera ta tisku v naftozbirnij sistemi Dlya viznachennya harakteristiki sverdlovin ta obgruntuvannya rezhimu yiyi ekspluataciyi pri F v n provodyatsya specialni doslidzhennya sverdlovin Pri comu temp vidboru ridini z sverdlovini zminyuyetsya poslidovno zminoyu diametra shtucera vibijnij tisk vimiryuyetsya glibinnim manometrom V rezultati cih doslidzhen viznachayut parametri ustalenih tehnologichnih rezhimiv pri riznih diametrah shtucera girlovih tiskah i buduyut grafik zalezhnosti debitu sverdlovini i gazovogo faktora vid diametra shtucera indikatornu diagramu Sverdlovini yaki obvodnyuyutsya i yaki vinosyat pisok doslidzhuyutsya dodatkovo dlya vstanovlennya procentiv vinesennya vodi i pisku pri riznih shtucerah Krivi zmini tisku z glibinoyu u fontannij sverdlovini Na risunku pokazano krivi zmini tisku z glibinoyu u fontannih sverdlovinah Na dilyanci vid viboyu do tochki de tisk dorivnyuye tisku nasichennya Rn ruhayetsya odnoridna ridina tomu tisk zminyuyetsya za linijnim zakonom Pri znizhenni tisku nizhche vid rn z rozchinu pochinaye vidilyatisya gaz iutvoryuyetsya gazoridinna sumish Chim menshijtisk pri nablizhenni do girla sverdlovini tim bilshe vidilitsya gazu a gaz sho ranishe vidilivsya rozshiritsya vnaslidok chogo stanut menshimi gustina sumishi ta gradiyent tisku Pri comu tisk uzdovzh lifta pri rusi gazoridinnoyi sumishi zminyuyetsya zanelinijnim zakonom Yaksho vibijnij tisk menshij za tisk nasichennya to nelinijnist zaznachenoyi zalezhnosti R f H sposterigatimetsya po vsij glibini sverdlovini Tehnologichnij rezhim ekspluataciyi fontannoyi sverdlovini vstanovlyuyetsya na pevnij promizhok chasu vihodyachi z yiyi harakteristiki prijnyatoyi sistemi rozrobki naftovogo rodovisha a takozh oderzhannya maksimalnogo debitu nafti minimalnoyi obvodnenosti ta gazovogo faktora vinesennya pisku nebezpechnosti poshkodzhennya ekspluatacijnoyi koloni ta inshih faktoriv Rozriznyayut fontanni sverdlovini yaki pracyuyut z stijkim postijnim debitom ponad 30 50 t dobu yaki ekspluatuyutsya postijno z pulsuyuchoyu podacheyu produkciyi i yaki pracyuyut periodichno z fazami nakopichennya ta podachi produkciyi Produkciya fontannoyi sverdlovini po vikidnij liniyi podayetsya v yemnosti gazovi separatori trapi de vidbuvayetsya viddilennya gazu vid nafti Pri visokomu girlovomu tisku produkciya sverdlovini prohodit cherez sistemu trapiv chastishe 3 trapi z postupovim znizhennyam tisku Pidtrimuyuchi v trapi pevnij tisk mozhna v ryadi vipadkiv stvoryuvati na girli sverdlovini protitisk i bez zastosuvannya shtucera Inodi gaz yakij vidilyayetsya v trapah visokogo tisku vikoristovuyetsya bezposeredno dlya ekspluataciyi inshih sverdlovin yaki vzhe pripinili fontanuvannya V zalezhnosti vid umov rozrobki harakteristiki produktivnogo plasta ta inshih faktoriv geologichnogo tehnichnogo ta ekonomichnogo harakteru F v n mozhe vestisya protyagom vsogo periodu ekspluataciyi danogo rodovisha chi tilki jogo chastini z nastupnoyu zaminoyu jogo na mehanizovanij sposib vidobuvannya Yaksho sverdlovini ne mozhut fontanuvati yih perevodyat na odin z mehanizovanih sposobiv vidobutku nafti gazliftnij abo nasosnij z vitrachannyam dodatkovoyi shtuchno vvedenoyi u sverdlovinu energiyi Obladnannya fontannih sverdlovinObladnannya fontannih sverdlovin vklyuchaye nazemne girlove i sverdlovinne pidzemne obladnannya Do nazemnogo obladnannya vidnosyat fontannu armaturu yaku vstanovlyuyut na golovnu kolonu fontannoyi naftovoyi i gazovoyi sverdlovini ta manifold Fontanni armaturi vigotovlyayut za riznimi konstruktivnimi ta micnisnimi oznakami Manifold priznachenij dlya obv yazuvannya fontannoyi armaturi z vihidnoyu liniyeyu shlejfom yaka podaye produkciyu na grupovu vimirnu ustanovku Vin zabezpechuye obv yazku dvoh strun z shlejfom strun z zatrubnim prostorom tosho Do pidzemnogo obladnannya vidnosyat nasosno kompresorni trubi vikoristovuyut yaki pri vsih sposobah ekspluataciyi yih she nazivayut fontannimi kompresornimi nasosnimi Uskladnennya v roboti fontannih sverdlovinIsnuye kilka prichin uskladnen yaki viyavlyayutsya na znachnij kilkosti rodovish sho rozroblyayutsya Do takih uskladnen nalezhat vidkladennya u pidjomnomu obladnanni abo vikidnih liniyah a takozh u privibijnij zoni sverdlovini PZS asfalteniv smol parafiniv ta cereziniv utvorennya pishanih korkiv na viboyi sverdlovini ta u pidjomniku vidkladennya solej u riznih elementah sistemi pulsaciyi v roboti fontannoyi sverdlovini vidkrite neregulovane fontanuvannya pri poshkodzhenni girlovoyi armaturi abo za rahunok utvorennya grifoniv Div takozhFontannij efekt Fontanna armatura Avarijne fontanuvannya Ekspluataciya sverdlovinLiteraturaGirnichij enciklopedichnij slovnik u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2001 2004 Bileckij V S Orlovskij V M Vitrik V G Osnovi naftogazovoyi inzheneriyi Harkiv NTU HPI Harkivskij nacionalnij universitet miskogo gospodarstva imeni O M Beketova Kiyiv FOP Halikov R H 2018 416 s Orlovskij V M Bileckij V S Vitrik V G Sirenko V I Tehnologiya vidobuvannya nafti Harkiv Harkivskij nacionalnij universitet miskogo gospodarstva imeni O M Beketova NTU HPI TOV NTP Burova tehnika Lviv Vidavnictvo Novij Svit 2000 2022 308 s PrimitkiPulsaciyi u roboti fontannih sverdlovin nebazhani tak yak voni viklikayut neracionalnu vitratu energiyi znizhuyut KKD pidjomu produkciyi i chasto privodyat do pripinennya fontanuvannya tak yak sverdlovina pochinaye pracyuvati v periodichnomu rezhimi Najbilsh realnim i diyevim metodom poperedzhennya pulsacij ye stvorennya umov roboti fontannoyi sverdlovini pri yakih tisk bilya pidoshvi bilshij abo dorivnyuye tisku nasichennya a koeficiyent prirodnoyi separaciyi vilnogo gazu bilya pidoshvi dorivnyuye nulyu