Искривление ствола скважины

Кривизна скважины существенно влияет на надёжность работы насосного оборудования УЭЦН. В процессе бурения из-за несоблюдения технологии иногда происходит сверхнормативное искривление ствола скважин (более 2^ на 10 м), что ухудшает условия работы насосного оборудования, а в некоторых случаях ограничивает глубину его возможного спуска.

В наклонно-направленых скважинах за счёт изменения гидродинамических потоков, действия гравитационных сил (по сравнению с вертикальной скважиной) возникают условия, как правило, усиливающие негативные влияния ряда других факторов. К ним относятся:

· коррозийные и эрозийные процессы;

· парафино и солеотложения;

· повышенные механические нагрузкиза счёт сил трения;

· в значительной мере осложняются условия работы узлов оборудования в наклонном положении.

Результаты статистического анализа опыта эксплуатации УЭЦН показывают, что влияние искривления ствола скважины в зоне подвески насоса на МРП начинает проявляться при достижении значения около 12” на 10 м, а при приближении к рубежу 1^ на 10 м это влияние начинает преобладать над влиянием других параметров.

Не менее важное значение имеет учёт искривления в зоне спуско-подъёмных операций (СПО). При больших (более 2 на 10 м) искривлениях ствола в интервале спуска-подъёма, в особенности при высокой скорости СПО, повышается вероятность обрыва УЭЦН или возникновения остаточных деформаций узлов установки, что сокращает МРП.

Перед спуском насоса в скважину рекомендуется произвести поинтервальный (10м) расчёт параметров кривизны скважин для выполнения «опасных» участков по компьютерной программе «Трасса», разработанной ОАО «Томск НИПИнефть». При выявлении опасных участков необходимо соблюдать меры предосторожности при спуско-подъёмных операциях с УЭЦН.

Для определения предельно допустимой кривизны скважины рекомендуется применять шаблон – калибратор с самописцем, позволяющем регистрировать максимальные усилия при спуске по всей глубине скважины.

Анализ причин их падения показывает, что наи­большее число аварий обусловлено раз­рушением НКТ и соединительных эле­ментов УЭЦН. Основной причиной раз­рушения соединительных элементов яв­ляется их ослабление при прохождении ЭЦН при спуске в скважину участков ма­ксимального искривления. При этом на часть болтов нагрузка возрастает, и они разрушаются. В этих скважинах чаще происходит падение установок на забой.

В НГДУ «Арланнефть» разработаны и внедрены устройства для повышения ус­тойчивости работы УЭЦН в скважинах со сверхнормативным искривлением ствола. Устройства обеспечивают снятие изгибающих нагрузок, действую­щих на установку как при прохождении интервалов с интенсивным набором кривизны при спуске, так и в период ее эксплуатации в зоне с набором кривиз­ны выше допустимого. Для устранения изгибающего момента, передаваемого от НКГ к ЭЦН, разработано шарнирное уст­ройство, размещаемое в точке подвеса установки к НКТ (рис.).

 

Рис. 3.2.

Шарнирное устройство допускает перекос оси установки относительно оси НКТ до 5’. Особое внимание уделено совершенствованию узла соединения насоса с электродвигателем, на долю которого приходится наибольшее число разрушений.

Вместо стандартного соединения насоса с протектором предложена шарнирно - кулачковая муфта, состоящая из карданного и сферического шарниров, кулачковой муф­ты, объединенных в одну сбоку. Муфта до­пускает отклонение осей насоса и электро­двигателя до 4°, что исключает возникнове­ние изгибающих нагрузок ЭЦН. оснащен­ный комплектом из шарнирного устройст­ва и шарнирно-кулачковой муфты, свобод­но проходит по стволу искривленной сква­жины, в результате повышается устойчи­вость его работы.