Рецензент: д.т.н., проф кафедри видобування нафти і газу та геотехніки М.Л.Зоценко

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Полтавський національний технічний університет

Імені Юрія Кондратюка

Кафедра обладнання нафтових і газових промислів

Методичні вказівки

до виконання дипломного та курсового проекту з дисципліни

“Машини та обладнання для видобутку нафти і газу”

 

технологічний комплекс для Гідравлічного розриву пласта

для студентів галузей знань:

0503 “Розробка корисних копалин”,

0902 "Інженерна механіка",

Всіх форм навчання

Полтава 2011

Методичні вказівки до виконання дипломного та курсового проекту з дисципліни "Машини та обладнання для видобутку нафти і газу" для студентів галузі знань 0503 "Розробка корисних копалин" всіх форм навчання. – Полтава: ПолтНТУ, 2011. – 26с.

 

 

Укладачі: Матвієнко А.М., к.т.н., доц.; Сизоненко А.В,.асист.; Ткаченко М.В.асист.

 

Відповідальний за випуск: В.С. Блохін, завідувач кафедри ОНГП, д.т.н., проф.

 

Рецензент: д.т.н., проф кафедри видобування нафти і газу та геотехніки М.Л.Зоценко

 

Затверджено науково-методичною

радою університету

Протокол № 4 від „30” 06. 2011 р.

Редактор _______________

Коректор Є.В. Найчук

 

Зміст

Вступ
Завдання № 1. Розрахунок основних показників для проектування гідравлічного розриву пласта
1.1 Розрахунок величини тиску розриву та вибір нагнітального обладнання
1.2 Розрахунок необхідних об’ємів технологічних рідин для проведення ГРП
1.3 Розрахунок радіусу горизонтальної тріщини
1.4 Розрахунок проникливостей горизонтальних тріщин, призабійної зони дренажної системи
1.5 Розрахунок максимального дебіту свердловини після проведення гідравлічного розриву пласта
1.6 Розрахунок необхідної кількості насосних агрегатів для проведення ГРП
Завданна № 2. Перевірка працездатності елементів гідравлічної частини насоса
2.1 Розрахунок елементів клапанного вузла
2.2 Розрахунок елементів клапана на міцність
2.2.1 Розрахунок сідла клапана 2.2.2 Розрахунок тарілі клапана Завдання № 3. Перевірка запасу міцності колони НКТ
3.1 Перевірка запасу міцності з’єднань колони НКТ
3.2 Розрахунок швидкості руху рідини в колоні насосно-компресорних трубах
Література
Додаток А Додаток Б Додаток В Додаток Г Додаток Д

 

ВСТУП

 

Гідравлчний розрив пласта (ГРП) заснований на неоднорідності (шаруватості) структури нафтовмісних пластів, здібності їх розшаровуватися під впливом закачуваної в пласт рідини.

Процес здійснюється нагнітанням в пласт під великим тиском порції рідини гидроразриву, що приводить до утворення пошарових тріщин, в які відразу ж закачується рідина-пісконосій, що продавлюється за допомогою буферної рідини. Грубозернистий пісок, заповнюючи тріщини, створює високопроникні шари, поліпшуючі притоку рідини до фільтру свердловини.

Процес ГРП – швидкий, ефективність його знаходиться в прямій залежності від темпу проведення операцій, власне, розриву, а також заповнення тріщин піском. Тому комплекс устаткування характерізується високою подачею і значним тиском нагнітання. Необхідність у високому тиску (25…100 МПа) і великих подачах привела до використання високонапірних насосів і паралельної роботи декількох агрегатів, з потужніми приводами, і складного обв'язування. Дороге устаткування повинне бути високомобільним, швидко монтованим, тому воно виконується блоковим і монтується на автомобілях, що дозволяє виконувати одним комплектом устаткування значне число гідророзривів.

Основне устаткування для ГРП пласта: насосні агрегати високого тиску для подачі технологічних рідин, піскозмішувачі, насосні агрегати для закачування суміші піску з рідиною-пісконосій, маніфольд, устаткування гирла свердловини, комплект устаткування внутрішньо свердловиного обладнання – НКТ, якір, пакер, автоцистерни для трьох рідин - гідророзривної, пісконосій, буферною

Вибір типів та кількості обладнання для проведення гідравлічного розриву пласта полягає в наступному:

розраховуються основні показники процесу гідравлічного розриву пласта;

в процесі розрахунку обираються основні типи та кількість одиниць кожного з необхідних типів основного технологічного обладнання для

ГРП.