Обогрев нефтяных скважин

Неотъемлемой частью технологических комплексов в нефтегазовой отрасли являются скважины. Скважина представляет собой горную выработку круглого сечения диаметром от 75 до 400 мм. Бурение скважин, как правило, осуществляется вертикально, но встречаются также и горизонтальные скважины, бурение которых производится под определенным углом. При движении добываемого продукта из недр к поверхности происходят потери тепла в грунт, окружающий скважину. В следствие чего, на стенках труб может отлагаться парафин, смолистые вещества или газогидраты в газовых скважинах, способные остановить выработку до устранения данных отложений. Предотвратить данные процессы возможно применив обогрев нефтяной скважины.
Дорогостоящие простои и мероприятия по устранению их причин, приводят к необходимости применения систем внутрискважинного электрообогрева на основе нагревательных кабелей. Инженерами компании «Кабельные Системы и Технологии» данные системы разрабатываются в виде специально проектируемых технических решений. Все этапы внедрения их на объектах сопровождаются авторским контролем со стороны нашей компании.

Типовая система электрообогрева скважины включает в себя:

обогрев нефтяной скважины

  • Нагревательный кабель
  • Систему подвесов
  • Температурные датчики
  • Оборудование для управления системой обогрева
  • Концевые заделки и фурнитуру для подвода питания
  • Электрический кабель погружного насоса

Основным параметром для определения составных элементов системы обогрев нефтяной скважины является мощность обогрева. Расчет этой величины производится для каждой скважины индивидуально, поскольку находится в прямой зависимости от глубины пласта, дебита скважины, влажности и теплопроводности грунта, прочих характеристик протекания пластовой жидкости по насосно-компрессорной трубе (НКТ). Конечная температура жидкости на выходе из трубы определяется по формуле:

T_кон= (T_нач-T_ос)/exp(L/(C_(p )× G ×R )) + T_ос, где

  • кон – температура жидкости на выходе из трубы (°C)
  • Тнач – начальная температура жидкости (°C)
  • Тос – температура среды, окружающей скважину (°C)
  • L – длина трубопровода (м)
  • Cp – теплоемкость перекачиваемой жидкости (Дж/кг х °С)
  • G – дебет скважины (кг/с)
  • R – полное термическое сопротивление на пути передачи тепла от жидкости к окружающей среде (кг х °С/Вт).

Полное термическое сопротивление (R) представляет собой сумму значений сопротивлений НКТ, обсадной трубы и пространства между НКТ, а также сопротивления грунта.

Также при проектировании системы внутрискважинного электрообогрева следует учитывать необходимую глубину начала обогрева, поскольку при обогреве продукта равномерно по всей длине в нижней части скважины может иметь место чрезмерный нагрев. Поэтому при проектировании учитывается режим обогрева, при котором подвод нагревательного кабеля осуществляется с той глубины, на которой температура жидкости опускается ниже необходимого значения.

Понимание эффектов теплопередачи в нефтяных и газовых скважинах позволяет специалистам компании «Кабельные Системы и Технологии» использовать тепловые модели и температурные профили для наиболее точного отображения взаимодействия системы обогрева с тепловыми процессами в скважине. Набор электротермических технологий, используемый компанией «КСТ» соответствует нуждам широкого спектра областей применения, обеспечивая при этом эксплуатационную гибкость и быструю окупаемость инвестиций.

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить