CONTROL OF OPERATION OF THE WELL PUMP UNIT ON THE DEVICE "QUANTOR-4MICRO"

Мустафаев С.Д.¹, Гулиев Р.А.², Ханалиев В.Б.³  

¹ Кандидат технических наук, доцент, ² Диссертант, ³ Докторант, Азербайджанский Государственный Университет Нефти и Промышленности

ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ ЗА РАБОТОЙ СКВАЖИННОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ С ПРИБОРОМ «КВАНТОР-4МИКРО»  

Аннотация

Описываются назначение, устройство, область применения аппаратно- программного  комплекса –прибора  «Квантор-4микро», излагаются правила использования прибора при исследовании штанговых глубиннонасосных скважин, других насосных, компрессорных и газлифтных нефтяных скважин.

С помощью этого прибора замеряются глубины динамических и статических уровней жидкости в скважинах, снимаются динамограммы с нулевыми линиями, определяются максимальные нагрузки на головку балансира станка-качалки, кроме того и по виду динамограммы устанавливаются аварии и неполадки происходящие во время эксплуатации штанговых глубиннонасосных скважин.

С помощью этого прибора имеется возможность провести промысловые исследования по всем новым методам, которые способствуют уменьшению потери в добыче нефти и газа и повышению точности определений.

Ключевые слова: прибор «Квантор-4микро», штанговой насос, скважина, уровень жидкости, динамограмма, пластовое давление, песчаная пробка,  двусторонние кривые  восстановления давления, станок – качалка.

Mustafayev S.D.¹, Guliyev R.A.², Khanaliyev V.B.³

 ¹ PhD in Engineering, assistant professor, ² dissertator, ³ doctoral candidate, Azerbaijan State Oil and Industry University

CONTROL OF OPERATION OF THE WELL PUMP UNIT ON THE DEVICE "QUANTOR-4MICRO"

Abstract

The article describes the purpose of the device, the scope of hardware and software system-instrument "quantor-4micro" outline rules for the use of the device in the research of rod downhole pumping wells, the other pump, compressor and gas-lifted oil wells.

With the help of this device are measured the depth of the dynamic and static liquid levels in wells, removed dynamometer with zero lines are determined by the maximum load balancer head pumping unit and also on the type of dynamometer set accident and malfunctions occurring during operation rod downhole pumping wells.

With this device it is possible to conduct fishery-based research on all the new methods that reduce losses in oil and gas production and increasing the accuracy of determination.

Keywords: device "Quantor-4micro", sucker rod pump, well, liquid level, dynamometer, reservoir pressure, sand tube, double-sided pressure recovery curve, machine-rocking.

Прибор «Квантор-4микро» предназначен для  проведения промысловых исследований в штанговых глубиннонасосных,  в  центробежных  электропогружных насосных, в винтовых погружных насосных, а также в компрессорных и газлифтных нефтяных скважинах. С помощью этого прибора в скважинах замеряются  глубины статических и динамических уровней жидкости.

С другой стороны, прибор позволяет вести динамометрирование  и снять  динамограмму с целью проверки состояния работы станка-качалки и штангового плунжерного глубинного  насоса, работающего в скважине. Для снятия динамограмму специальный датчик прибора закрепляется к полированному штоку и балансир станка-качалки выполняет одно качание, т.е. плунжер насоса  совершает одно движение вниз и одно-вверх.

Как известно, при телединамометрировании снятая динамограмма не имеет нулевую линию, поэтому она не дает возможность определить по ней максимальную нагрузку , действующую на головку балансира станка-качалки. Поэтому, основной целью телединамометрирования  является выявление вида аварии или неполадки  при работе штанговой глубиннонасосной установки по форме снятой динамограммы.

В отличие от телединамометрирования, при ручной динамометрировании  и при динамометрировании с прибором  «Квантор-4микро», снятая динамограмма имеет нулевую линию, т.е. по ней определяется максимальная нагрузка, действующая на головку балансира станка-качалки.

При замере глубину динамического уровня жидкости к затрубному  флансу  закрепляется дополнительное флансовое соединение и датчик к прибора   «Квантор-4микро», предназначенный для определения уровня жидкости (эхометр). Расстояние между уровномером, закрепленном к затрубному пространству и скважинной не должно  быть больше 5м-ов.

Затрубный фланец и датчики не должны быть грязными. В противном случае, определяемые данные не будут соответствовать их истинным значениям.

Монтаж, экплуатация  и демонтаж уровномера должны выполняться работниками, ознакомившими с правилами эксплуатации прибора и проходящими инструктаж по серезному соблюдению правил техники безопасности.

Для непрерывной и эффективной работы прибора, необходимо систематически привести его технический осмотр.

На рис. 1, представлена фотография прибора «Квантор-4микро», т.е. аппаратно-программного комплекса, а на рис. 2, показаны смонтированные эхометр  (а) и динамометр (б) в скважинах.

Рис. 1 Аппаратно-програмный комплекс «Квантор-4микро»

Рис. 2а Смонтированный эхометр

Рис. 2б Смонтированный динамометр

В случаях отсутствия возможности приближения к скважине, соединяя радиопередатчик к датчикам прибора «Квантор-4микро» можно провести замерные работы от дальнего расстояния.

Работы по эхометрированию  осуществляется посредством датчика, называемого эхометром.  В случае наличия атмосферного давления  в затрубном  пространстве,  соединяя импульсный болон к эхометру, проводятся промысловые исследования.

В случае наличия давления в затрубном  пространстве от 0,1 до 100 ати, необходимо соединять к эхометру импульсный генератор.

Вообще, с помощью этого прибора выполняются  следующие промысловые исследования.

- определение глубины динамического и статического уровня жидкости в затрубном пространстве  насосной скважины;

- замер давления в затрубном пространстве;

- полная переработка эхограммы;

- расчет давления, действующего на насос;

- расчет забойного давления.

Скорость распространения звуковых волн в затрубном  пространстве  насосной скважины устанавливается тремя способами:

• За счет замера давления-определяется автомотически;
• По таблице- на основе составленной таблицы по исследованным нефтяным месторождениям;
• Включая рукой.

При динамометрировании штанговой глубиннонасосной скважины возможно получить динамограммы, осуществить ее  проверку,  определить максимальную нагрузку на полированный шток и вести контроль за работу насоса.

С помощью прибора «Квантор-4микро», кроме вышеотмеченных промысловых исследовании можно также снять кривую восстановления уровня жидкости после остановки  работы скважины.

В настоящее время аппаратно-программный комплекс, т.е.  «Квантор-4микро» во многих НГДУ Государственной Нефтяной Компании Азербайджанской Республики используется при промысловых исследования. Однако, не используются полностью все возможности прибора, т.е. замеряются в основном глубины динамического и статического уровня жидкости в скважинах и снимаются динамограммы. А результаты проведенных исследовании анализируются с помощью программы «Quantor-Т».

В штанговых  глубиннонасосных нефтяных скважинах НГДУ  имени А.Д.Амирова, широко используется возможности этого прибора; т.е. кроме вышеотмеченных промысловых исследований, также выполняются работы по следующим новым способам исследования скважины:

- определение пластового давления без остановки работы штанговой глубиннонасосной установки [1,3];

-снятие кривых двустороннего восстановления забойного давления скважины [6];

- способ изменения режимы работы штанговой глубиннонасной установки без изменения длины хода плунжера насоса S и числа качания балансира станка-качалки в минуту  n [4];

- способ определения рациональной частоты ремонтов, связанных с промывками песчаных пробок [8];

- способ  определения мощности песчаной пробки формировавшей в работающей штанговой глубиннонасосной скважине [8];

- способ определения рациональной глубины погружения штангового  плунжерного насоса под динамический уровень жидкости в обводнившихся  нефтяных скважинах [2];

-  способ построения индикаторных диаграмм, в скважинах, дающих чистую (без воды)  вязко-пластичную нефть [1];

- способ построения индикаторных диаграмм, в обводнишихся скважинах, дающих  вязко-пластичную  нефть [1].

Все выше перечисленные методы промысловых исследовании имеют большое практическое значение при добыче нефти и газа на нефтяных промыслах с использованием прибора «Квантор-4 микро», так как при этом имеется возможность с экономить  время для исследовании, кроме того, потери в добыче нефти и газа уменьшаются во время проведения исследовательских работ, улучшается качество исследования и повышаются точности замеров уровня  жидкости в скважинах.

Технологии проведения этих способов промыслового исследования, обработка полученных результатов  и определение параметров нефтяного пласта  подробно изложены в литературе.

При замерах уровня жидкости в скважинах, большое значение имеет получение повышенной точности. При этих исследования возможны следующие два случая:

• Затрубное пространство закрыто и его давление превосходит атмосферное;
• Затрубное пространство открыто и его давление совпадает с атмосферным.

В первом случае прибор определяя скорость распространения звуковых волн в зависимости от давления в затрубном  прострастве, дает точное значение глубины уровня жидкости в скважине.

Во втором случае, при аналогичных замерах уровня жидкости всегда принимается значение скорости звука в скважине равное к 300 м/сек.  Истинная скорость  звука отличается от 300 м/сек, поэтому получаются большие погрешности в замерах. Для устранения этих погрешностей, нами эти замеры также осуществлены  также с помощью поплавка и найдены точные значения скорости звука. Эти же скорости звука использовались при  повторных  замерах  в тех же исследуемых скважинах.

В статье рекомендуется расширять использование прибора «Квантор-4микро» тех нефтяных промыслах,  где скважины эксплуатируются глубинными насосами.

ВЫВОДЫ

1.Использование прибора  «Квантор-4микро»  имеет следующие преимушества:

- время необходимое для осуществления замеров  уровня жидкости в скважине

для проведения контроля за работы штанговой глубиннонасосной установки заметно сокращается;

- число проводимых замеров уровня жидкости увеличивается;

-число снятых динамограмм увеличивается;

- потери в добыче нефти и газа уменьшаются;

- точность замеров повышается.

2. Применение в статье отмеченных новых методов исследования скважин способствуем:

- уменьшению числа ремонтов, связанных с интенсивными пескопроявлением;

- сокращению расходов на эти и другие виды ремонтов и снижению себестоимости добытой нефти и газа.

Литература

1. Mustafayev S.D. 2010. “Quyuların ştanqlı dərinlik nasos üsulu ilə istismarı”. – Bakı: Elm, 677 s.
2. Quliyev R.A., Xanəliyev V.B. “Sulaşmış ştanqlı dərinlik-nasos quyularında nasosun mayeyə səmərəli dalma dərinliyinin seçilməsi”-ANT,№-2, 2015 səh.30-35
3. Р.А. Гулиев, В.Б. Ханалиев «Способ определения пластового давления без остановки работы штанговой глубиннонасосной установки», Нефтепромысловое дело, стр.  41-44, 9/2015.
4. Quliyev R.A. “Quyu ştanqlı nasos qurğusunun iş rejiminin dəyişdirilməsi üsulu”, Doktorantların və gənc tədqiqatçıların XIX Respublika elmi konfransının materialları (Материалы XIX Республиканской научной конференции докторантов молодых ученых) Bakı-2015, səh. 93-95.
5. Xanəliyev V.B. “Quyu ştanqlı nasos qurğusunun işinə “Kvantor-4mikro” cihazı ilə nəzarətin aparılması və tədqiqatının yaxşılaşdırılması”, Doktorantların və gənc tədqiqatçıların XIX Respublika elmi konfransının materialları (Материалы XIX Республиканской научной конференции докторантов молодых ученых),  Bakı-2015, səh.  101-103.
6. Т.А. Самедов, С.Д. Мустафаев, Р.А. Гулиев, С.Г. Новрузова, В.Б. Ханалиев «Определение статического давления пластов, содержащих высоковязких ньютоновские и вязко-пластичные нефти методом двустороннего восстановления давления», Нефтепромысловое дело 1/2016.
7. В.Б. Ханалиев «Способ точного определения глубины уровня жидкости в штанговых глубиннонасосных скважинах», IV Международная научно-техническая конференция «Проблемы и опыт разработки трудно извлекаемых запасов нефти газоконденсатных месторождений» , Санкт-Петербург, 11/2015.
8. Т.А. Самедов, С.Д. Мустафаев, Р.А. Гулиев «Способ определения рациональной частоты промывок песчаных пробок в нефтяных скважинах», Нефтепромысловое дело, стр. 52-55, 10/2015.
9. Устройства серии «Квантор-4»  - Набережной Челны,  2010.

References

1. Mustafayev S.D. 2010. “Quyularin shtangli derinlic nasos usulu ile istismari”. – Baki: Elm, 677 s.
2. Quliyev R.A., Xaneliyev V.B. “Sulashmish shtanqli derinlik-nasos quyularinda nasosun mayeye semereli dalma derinliyinin sechilmesi” - ANT, №-2, 2015 seh. 30-35
3. R.A. Quliyev, V.B. Xanaliyev “Sposob opredeleniya plastovoqo davleniya bez ostanovki raboti shtanqovoy qlubinnonasosnoy ustanovki”, Neftepromislovoe delo, str. 41-44, 9/2015.
4. Quliyev R.A. “Quyu shtanqli nasos qurgusunun ish rejiminin deyishdirilmesi usulu”, Doktorantlarin ve genc tedqiqatchilarin XIX Respublika elmi konfransinin materiallari (Materiali XIX Respublikanskoy nauchnoy konferenchii doktorantov molodix uchenix) Baki-2015, seh.  93-95.
5. Xaneliyev V.B. “Quyu shtanqlı nasos qurgusunun ishine “Kvantor-4mikro” cihazi ile nezaretin aparilmasi və tedqiqatinin yaxshilashdirilmasi”, Doktorantlarin ve genc tedqiqatchilarin XIX Respublika elmi konfransinin materiallari (Materiali  XIX Respublikanskoy nauchnoy konferenchii doktorantov molodix uchenix) Baki-2015, seh.  101-103.
6. T.A. Samedov, S.D. Mustafayev, R.A. Quliyev, S.Q. Novruzova, V.B. Xanaliyev “Opredelenie staticheskoqo davleniya plastov, soderjashix visokovyazkix nyutonovskie i vyazko-plastichnie nefti metodom dvustoronneqo vosstanovleniya davleniya”, Neftepromislovoe delo, 1/2016.
7. V.B. Xanaliyev “Sposob tochnoqo opredeleniya qlubini urovnya jidkosti v shtanqovix qlubinnonasosnix skbajinax”, IV Mejdunarodnaya nauchno-texnicheskaya konferenchiya “Problemi i opit razrabotki trudno izvlekaemix zapasov nefti qazokondensatnix mestorojdeniy” , Sankt-Peterburq, 11/2015.
8. Т.А. Samedov, S.D. Mustafayev, R.A. Quliyev “Sposob opredeleniya rachionalnoy chastoti pramivok peschanix probok v neftyanix skvajinax”, Neftepromislovoe delo, str. 52-55, 10/2015.
9. Ustroystva serii “Kvantor-4” – Naberejnoy Chelni, 2010.