Меню

Понижение давления в скважине

Вопрос 16. Методы снижения забойного давления для вызова притока из продуктивного пласта.

Вызов притока флюидов из пласта основан на снижении забойного давления в скважине ниже пластового. Скважины, в которых ремонтные работы выполнялись без предварительного глушения и перфорированы при депрессии, в операциях по вызову притока не нуждаются.

Приток жидкости (газа) из пласта в скважину возможен лишь при условии

где Рпл , Рзаб , Рдоп – соответственно, давление пластовое, забойное, необходимое для преодоления сопротивлений при течении жидкости по пласту и трубам, МПа,

Учитывая, что Рзаб = ρgh, получим

где, ρ – плотность жидкости, заполнившей скважину высотой столба h.

Следовательно, для получения притока флюидов из пласта, необходимо или уменьшить высоту столба жидкости, или снизить ее плотность.

Регламентированная депрессия на пласт путем снижения плотности может быть достигнута заменой жидкости в скважине на воду, дегазированную нефть, облегченные обратные эмульсии, газированные жидкости, пенные системы.

Депрессия давления на пласт снижением уровня жидкости в скважине достигается посредством поршня, скважинными глубинными насосами, нагнетанием инертного газа компрессором или природного газа из соседней скважины.

Снижение уровня жидкости в эксплуатационной колонне нагнетанием воздуха запрещается.

Замена жидкости в скважине осуществляется обычно по схеме обратной промывки (реже прямой). Для этого в скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб до интервала эксплуатационного объекта. Если пласт сложен устойчивыми породами, то башмак труб можно расположить в интервале нижних перфорационных отверстий, если порода недостаточно устойчива, то рекомендуется установка башмака выше фильтра. К устьевой арматуре подсоединяется насосный агрегат и в межколонное пространство (между колонной эксплуатационной и НКТ) нагнетается жидкость, плотность которой ρос (освоения) меньше плотности ρг (глушения), находящейся в скважине. По мере заполнения межколонного пространства облегченной жидкостью, утяжеленная жидкость вытесняется в колонну НКТ, а давление на устье скважины Рук возрастает и достигает максимума в момент подхода жидкости освоения к башмаку НКТ.

где Zглубина спуска колонны НКТ, м

Рт , Рк гидравлические потери в трубах и межколонном пространстве, соответственно, Па (по формулам гидравлики)

Если при замене наблюдаются поглощения жидкости пластом, рекомендуется устранить все искусственные сопротивления на пути восходящего потока (полностью открыть задвижки, убрать штуцеры) и уменьшить подачу насосов.

Способ газирования жидкостизаключается в постепенном снижении ее плотности вследствие одновременного нагнетания в скважину жидкой и газообразной фазы, смешиваемой в аэраторе (рис.7.5).

а) 1, 2 – линия подачи соответственно газа и жидкости, 3 – смеситель, 4 – задвижка, 5 – обсадная колонна, 6, 8 – колонна НКТ, 7 – переводник. б)

Рис. 7.5 Схема газирования

Двигаясь вниз по кольцевому пространству, газ, смешанный с жидкостью, сжимается под весом ее столба, пока не достигнет башмака НКТ. Затем из межтрубного пространства пузырьки газа попадают в НКТ и постепенно расширяются, вследствие чего жидкость поднимается внутри НКТ с одновременным снижением ее плотности. Постепенным газированием плотность газожидкостной смеси в скважине доводят до плотности 400 – 300 кг/м 3 . Способ аэрации позволяет осуществлять плавное снижение давления на пласт за сравнительно непродолжительное время. Для снижения уровня вытеснением жидкости сжатыми газами в межколонное или трубное пространство подают природный газ из соседней скважины или нагнетают инертный газ компрессором.

Вызов притока из пласта пенамизаключается в замене имеющейся в скважине жидкости на двухфазную пену. Давление на забой обусловлено средней плотностью пены, которую определяет степень аэрации. Задаваясь допустимой величиной снижения забойного давления, устанавливают максимальную степень аэрации с учетом глубины скважины, расхода пенообразующей жидкости и схемы циркуляции (обратная или прямая промывка). Технология освоения скважин с применением пены имеет несколько вариантов в зависимости от пластовых давлений Рпл:Рпл = 0.8 – 1.0 Ргидр ; Рпл = 0.5 – 07 Ргидр ; Рпл = 0.1 – 0.4 Ргидр Ргидрдавление столба пресной воды.

К первой группе относят почти все скважины, вводимые в эксплуатацию из бурения на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях. Ко второй группе относят нефтяные скважины, эксплуатируемые фонтанным и газлифтным способом, и скважины газовых и газоконденсатных месторождений, вступивших в позднюю стадию разработки.Третью группу составляют скважины газовых и газоконденсатных месторождений с весьма низкими пластовыми давлениями.

Читайте также:  Датчики абсолютного давления применение

Из мерной емкости 9 (рис. 7.7) насосом 8 подают в аэратор 7 водный раствор ПАВ, который по линии 6 поступает в лифтовую колонну 1, а вытесняемая из скважины жидкость по межтрубному пространству 12 направляется в емкость 10 или по линии 11 в другую емкость. Сжатый газовый агент компрессором 4 подают в аэратор 7, и по лини 6 в скважину уже поступает пена, которая начинает вытеснять из скважины жидкость. Для предотвращения образования газовых подушек, сжатый газ подают постепенно, плавно и малыми дозами.

Рис. 7.7. Схема обвязки скважины при освоении пеной.

По достижению заданной величины забойного давления подачу пены прекращают, а рост депрессии происходит за счет упругой энергии пены, что выражается ее самоизливом из скважины

Наиболее приемлемым способом снижения уровня по совокупности качеств является свабирование (поршневание).

Рис.7.8. Способы подъема жидкости из скважины свабом (поршнем). а) в колонне насосно-компрессорных труб, б) в эксплуатационной колонне (без НКТ), в) с помощью желонки в эксплуатационной колонне. 1 — устьевое оборудование, 2 – эксплуатационная колонна, 3 – колонна НКТ, 4 – гибкий тяговый орган, 5 – грузы, 6, 7 – свабы, 8 – желонка.

Суть свабирования состоит в периодическом подъеме определенных порций жидкости из скважины, с последовательным ступенчатым снижением ее уровня в соответствии с изменением глубины спуска сваба .

Подъем жидкости производят по насосно-компрессорным трубам, по эксплуатационной колонне, с помощью желонки в эксплуатационной колонне (рис. 7.8).

При свабировании по колоннам (НКТ и эксплуатационная) глубина спуска под уровень жидкости ограничена только прочностью сваба и характеристикой подъемного оборудования и может измеряться сотнями метров. Высота поднимаемого столба жидкости с помощью желонки ограничена ее длиной и не может превышать 40 – 50 м. Величина снижения давления на пласт за один спуск соответствует давлению выталкиваемого свабом столба жидкости.

Свабирование с помощью желонки может быть эффективно использовано в скважинах, вскрывших пласты с небольшой глубиной залегания и очень высокой вязкостью продукции, когда применение других способов затруднено или невозможно, например, при освоении битумных скважин.

Снижение уровня в скважине свабированием при герметичном устье обеспечивает сохранение целостности скелета и естественной проницаемости пласта, герметичность цементного кольца, сохранность эксплуатационной колонны, охрану окружающей среды, а также предотвращает неконтролируемые фонтанные проявления, прорывы пластовых вод (подошвенная, нижняя, верхняя) и газов из газовой шапки.

Снижение уровня состоит из повторяющихся циклов свабирования и прослеживания времени его восстановления до стабилизации притока из пласта. По полученным данным можно определять ожидаемый дебит скважины для подбора глубинного насоса.

Если позволяет прочность сваба и тягового органа, возможен насосный режим откачки. Для реализации насосного режима на нижнем конце колонны НКТ устанавливается обратный клапан. Откачка жидкости производится возвратно-поступательным движением сваба в нижней части колонны без выхода из под уровня.

Комплекс оборудования для свабирования должен обеспечить герметичность устья скважины, возможность контроля за процессом и его безаварийное завершение в случае фонтанирования скважины.

В состав комплекса входят:

— дополнительное специальное оборудование.

Свабирование может выполняться с помощью подъемных агрегатов для ремонта скважин, имеющих лебедку с тартальным барабаном, мобильной специальной установкой, смонтированной на шасси автомобиля или прицепной мачтой.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-16; Нарушение авторского права страницы

Источник

Как увеличить давление воды в частном доме: причины снижения и способы увеличения напора

Зачастую, перед многими владельцами загородного жилья встаёт вопрос: как увеличить давление воды в частном доме? Причин для слабого давления в трубопроводной сети бывает множество, но все они приводят к значительному дискомфорту. Невозможно нормально принять душ, постирать бельё, а подчас и просто помыть посуду. В большинстве ситуаций решить такую проблему можно самостоятельно, не обращаясь за помощью к слесарю-сантехнику. Но для этого, изначально, следует разобраться, по какой причине может снизиться давление в водопроводной сети.

Читайте также:  Когда измерять атмосферное давление

Причины низкого давления воды в домашнем водопроводе

Поинтересуйтесь у соседей, как у них обстоят дела с давлением воды. Если она также снижено, значит, причина кроется в недостаточном давлении в магистральном трубопроводе. Претензии в такое ситуации следует предъявлять непосредственно ресурсоснабжающей организации, или в местное жилищно-коммунальное хозяйство.

Самостоятельно пытаться «разобраться» с магистральными трубопроводами не стоит , даже если у вас имеется соответствующее профессиональное образование. Такими полномочиями обладают исключительно работники обслуживающих организаций.

Если же у ваших соседей всё в порядке с напором, либо ваше жильё имеет автономное водоснабжение, следует внимательно обследоваться собственную трубопроводную систему.

Причины понижения давления в водопроводе

  • Снижение внутреннего диаметра водопроводных труб из-за отложения на стенках минеральных солей и ржавчины. Подобной «болезнью» особенно страдают трубы из чёрной стали и, в несколько меньшей степени, чугуна. Шершавая внутренняя поверхность, а также склонность к коррозионным образованиям способствуют к достаточно быстрому зарастанию внутренних просветов, особенно на поворотах трубопровода, в местах уменьшения его диаметра. Пластиковые трубы практически не доставляют хлопот в этом смысле – их гладкие стенки не дают минеральным солям зацепиться.
  • Засорение фильтра грубой очистки. Обычно он располагается на входе питающего трубопровода в дом, и предназначается для улавливания частиц песка и глинистой взвеси, попадающей в водопровод вместе с током воды из скважины.
  • Если в вашей внутридомовой водопроводной системе также установлен фильтр тонкой очистки, причина падения давления может быть также в его засорении.
  • Помимо водопроводных труб зарастать минеральными отложениями и ржавчиной может дополнительное сантехническое оборудование – краны, смесители, тройники и т.д. Очистив их от налёта, можно восстановить объём проходящих сквозь них воды.
  • Уменьшение дебетового расхода водяной скважины вследствие падения уровня воды.
  • Аварийные утечки воды из-за нарушения целостности водопровода.

Нормы давления в централизованном водопроводе

Определить водопроводное давление на выходе можно, присоединив к крану-смесителю при помощи резинового шланга обычный водяной манометр.

Показатели напора воды центрального водопровода регламентируются строительно-эксплуатационными нормативами.

Измеряться давление может в трёх единицах:

Между собой эти единицы соотносятся примерно так: 10 бар = 9,8 атм. = 1 МПа = 1Кгс/кв.см. Давление в 10 бар эквивалентно давлению водяного столба высотой 10м.

Согласно нормативам, минимально допустимое давление централизованного водоснабжения на входе в многоэтажный дом, должно равняться 4 бар. В этом случае будет обеспечен нормальный напор даже на верхних этажах здания. Для частного дома этот норматив меньше.

Что проверить в первую очередь

Если ваш дом оборудован насосной станцией, регулирующей работу всей водопроводной системы, следует проверить давление на выходе из неё. Проверка работоспособности насосной станции не займёт много времени — она всегда снабжается водяным манометром для автоматической регулировки включения-выключения скважинного насоса.

  • Если давление на насосной станции в норме, приступаем к следующему этапу – проверке напора во всех точках внутридомовой водяной трассы. Для этого следует двигаться вдоль трубопровода, отмечая давление на разных его участках. Если ваша водопроводная система не снабжена контрольно-измерительными приборами, то следует подключать переносной манометр в точках водоразбора (смесителях, спускных кранах). Определив отрезок, на котором происходит падение давления, гораздо проще узнать его причину. Это либо засорение труб, или зарастание их отложениями, либо неисправность водозапорных кранов. Устраняется подобная неисправность специальной чисткой трубы или заменой участка водопровода, сантехнического оборудования.
  • Если в домовой системе установлены фильтры грубой или тонкой очистки, обязательно проверьте их на предмет проходимости. Забитые мелким механическим мусором и взвесями, фильтры перестают пропускать воду в нужном объёме. Для этого фильтры грубой очистки снимаются, промываются, очищаются от накопившейся грязи и устанавливаются на место. Контроль состояния фильтра тонкой очистки необходимо производить, если установленная в вашем доме модель не имеет функции самоочищения.
  • Целесообразно произвести ревизию смесителей. Очень часто, из-за повышенной минерализации воды в системе, краны и лейки душевых изнутри зарастают минеральными отложениями. Такой же напасти часто подвергаются внутренние механизмы водяных кранов. Такие сантехнические приборы следует тщательно прочистить, либо вовсе заменить их.
Читайте также:  Простое упражнение для давления

Искусственное увеличение давления в водопроводной системе

Если, после проведённой ревизии трубопроводной системы, не было обнаружено никаких неисправностей, можно попытаться увеличить напор в сети при помощи монтажа дополнительных водных насосов.

Искусственно увеличить давление в водопроводном контуре можно несколькими способами:

  • Установление в водопроводной системе дополнительного сетевого насоса.
  • Монтаж водонапорной станции и накопительной ёмкости.
  • Установка в насосной станции в комплекте с баком-гидроаккумулятором.

Включение в контур дополнительного насоса

Установка в водяной контур дополнительного водонапорного оборудования позволяет увеличить объём воды, подаваемой к точкам раздачи воды. Установка дополнительного сетевого насоса позволяет повысить напор на 1-2 атм.

Если же показатели давления в сети чересчур малы, и увеличить подачу воды в сеть не представляется возможным, рекомендуется установить индивидуальную насосную станцию с накопительным баком. Слишком низкое давление делает невозможной работу большинства сантехнических приборов и бытового оборудования, сопряжённого с водопроводом. За то время, пока жильцы не пользуются водопроводом, в накопительном баке аккумулируется достаточный объём воды.

При необходимости, вода подаётся из накопителя в систему при помощи насосной станции, которая создаёт нужный показатель давления для бесперебойного функционирования бытовой техники. Минус такого метода – при опустошении накопительного бака придётся делать перерыв, и ждать, когда он вновь заполнится.

На что обратить внимание при выборе насоса

При выборе насосного оборудования следует обратить внимание на его рабочие параметры:

  • Производительность оборудования – характеризуется подачей определённого объёма воды в литрах за минуту.
  • Высота напора, в метрах.
  • Выдаваемая мощность, в ваттах.

Подбирая насос, нужно учитывать средний расход воды в доме. Он зависти от количества жильцов, числа точек раздачи воды и этажности постройки.

Слишком слабый насос не сможет решить проблемы с низким давлением, а чересчур мощный может привести к преждевременному выходу из строя водопроводного оборудования – разрыву стыков труб, выдавливанию уплотнительных прокладок и т.д.

Если вы не уверены в правильности своих расчётов, рекомендуется обратиться с этим вопросом к инженерам-сантехникам.

Частичная переделка системы водоснабжения

Иногда причиной недостаточного давления бывает неправильно собранная трубопроводная сеть. Чаще всего такое бывает, если система собрана самостоятельно жильцами-непрофессионалами, без консультации со специалистом. При этом возможно занижение необходимых параметров труб, когда из-за малого диаметра пропускная способность водопровода недостаточна для нормального обеспечения водой всего дома. Замена слишком тонких труб позволит увеличить напор в водопроводной сети до приемлемых показателей.

Установка гидроаккумулятора

Неплохой альтернативой открытому накопителю с насосной станцией может стать установка в доме гидроаккумулятора , он же гидробак. Функции его примерно такие же – накопление и подача в сеть воды. Однако, давление в нём создаётся не за счёт сетевого насоса, а за счёт силы упругости внутренней диафрагмы и сжимаемого ей воздуха. Принцип действия его таков:

  • На приборе выставляется нижнее и верхнее значение давления. При нижнем показателе давления автоматика включает скважинный насос, и бак заполняется водой. При этом мембрана растягивается, давление в гидроаккумуляторе растёт.
  • Когда давление достигнет определённого верхнего уровня, насос автоматически выключается, а вода под напором подаётся в сеть.
  • По мере расходования воды, давление в сети падает, и когда оно доходит до нижнего установленного значения, автоматика гидроаккумулятора вновь включает в работу скважинный насос.

Вывод по теме

Как видим, причин, вследствие которых уменьшается давление в водопроводной сети частного дома, бывает множество. И лишь правильно определяя неполадку, можно увеличить напор в системе до нормативных показателей.

В большинстве случаев сделать ремонт или модернизацию реально выполнить своими руками. Если же вам не удалось это сделать самостоятельно, либо объём ремонтных работ слишком велик, есть смысл обратиться к профессиональным сантехникам.

Источник

Adblock
detector