Конструкции газлифтных подъемников

2 канала, необходимых для работы газлифтной скв. в реальных ус-ях, создаются двумя рядами концентрично расположенных труб, т. е. спуском в скв. первого (внешнего) и второго (внутреннего) рядов труб. Внеш. ряд труб большего диаметра (обычно 73 - 102 мм) спускается первым. Внутр., меньшего диаметра (обычно 48, 60, 73 мм) спускается вторым внутрь первого ряда. Образ-ся двухрядный подъемник, в кот., как правило, сжатый г. подается в межтрубное пространство между первым и вторым рядами труб, а ГЖС поднимается по внутр., второму ряду труб (рис. 9.2, а). Первый ряд труб обычно спускается до интервала перфорации, а второй под динамич. Ур-нь на глубину, соотв-ую раб. Дав. г., т.к. погружение башмака НКТ под динамич. Ур-нь, выраженное в единицах дав-я, всегда равно раб. Дав. г. Рис. 9.2. Схема конструкций газлифтных подъемников: а - двухрядный подъемник; б - полуторарядныи подъемник; в - однорядный подъемник; г - однорядный подъемник с рабочим отверстием.В газлифтной скв., оборудованной двухрядным подъемником, реальный динамич. Ур-нь устанав-ся во внешнем межтрубном пространстве - между ок и первым рядом труб. Если межтрубное пространство перекрыто II там имеется некоторое дав. г., то действительное, а следовательно, и рабочее давление будет складываться из погружения под уровень и гидростатич. дав. г. во внеш. межтрубном пространстве: или (9 .2)Двухрядные подъемники раньше применялись широко, особенно когда экспл. Скв. осложнялась выделением песка, кот. нужно было выносить на поверхность. Ск-сть восходящего потока при движ. по первому ряду труб больше, чем при движ. по ок. Поэтому башмак первого ряда спускался, как правило, до забоя. В то же время при необход-ти можно было легко изм-ть погружение второго ряда труб в связи с изм-ем динамич. Ур-я, увелич-ем отбора или по другим причинам. При таком изм-ии первый ряд труб остается на месте. Однако двухрядный подъемник - сооружение металлоемкое, а поэтому дорогое. Лишь при отсутствии герметичности ок его прим-е оправдано как вынужденная мера. Разновидностью двухрядного подъемника является полуторарядный (рис. 9.2, б) в кот. для экономии металла трубы первого ряда имеют хвостовую часть (ниже башмака второго ряда) из труб меньшего диаметра. Это существенно уменьшает металлоемкость конструкции, позволяет ув-ть ск-сть восходящего потока, но осложняет операцию по увеличению погружения, т. е. по допуску второго ряда, так как для этого необходимо предварительно изм-ть подвеску первого ряда труб. Схема однорядного наименее металлоемкого подъемника приведена на рис. 9.2, в. Г. подается в межтрубное простр-во и ГЖС поднимается по одному ряду труб, диаметр кот. опр-ся дебитом скв. и техническими усл-ми ее экспл. Реальный ур-нь жид. всегда устанав-ся у башмака подъемных труб. Уровень не может быть выше, так как в этом случае газ не будет поступать в НКТ. Он не может быть и ниже башмака, так как тогда в НКТ не будет поступать жидкость. Однако при пульсирующем режиме работы газожидкостного подъемника ур-нь жид. колеблется у башмака, периодически его перекрывая. Видимого погружения и динамич. Ур-я жид. при однорядном подъемнике нет, а гидростатич. дав.у башмака подъемных труб, создаваемое погружением его под динамич. Ур-нь, заменяется дав. г. Р₁. Положение динамич. Ур-ня (называемого иногда условным) как обычно опр-ся раб. Дав. г. pi, пересчитанным в соответствующую высоту столба жидкости (см. рис. 9.2, в). Недостатком однорядного подъемника явл. Низ-я ск-сть восходящего потока между забоем и башмаком, глубина спуска кот. опр-ся раб. Дав. г., отбором жид., а также коэф. прод-ти скв. Однако при этом упрощается допуск труб или вообще изм-е глубины их подвески, если возникает такая необходимость. Поэтому сущ-ует разновидность однорядного подъемника - подъемник с рабочим отверстием (см. рис. 9.2, г). Один ряд труб необходимого диаметра спускается до забоя (или до верхних дыр перфорации), но на расчетной глубине, т. е. на глубине, где д.б. башмак (глубина места ввода газа в НКТ), устанавливается рабочая муфта с двумя-четырьмя отверстиями диаметром 5 - 8 мм. Сечение отверстий должно обеспечить пропуск расчетного количества газа при перепаде давлений у отверстий, не превышающем 0,1 - 0,15 МПа. Перепад дав. у отверстий удерживает ур-нь жид. ниже отверстия на 10 - 15 м и обеспечивает более равномерное поступление г. в трубы. Однорядный подъемник с рабочим отверстием (или муфтой) создает наибольшие ск-ти восходящего потока, явл. наименее металлоемким, однако требует подъема колонны труб при необходимости изм-я погружения. Положение условного динамич. Ур-я и погружение опр-ся раб. Дав. г. у рабочих отверстий, пересчитанным в столб жид. Однорядная конструкция газлифта, при котором используются 60 или 73-мм трубы, создает широкое межтрубное пространство, размеры кот. играют решающую роль в случае исп-ия различных клапанов, широко применяемых в настоящее время. В однорядном подъемнике вместо рабочей муфты с рабочими отверстиями может применяться так называемый концевой рабочий клапан, поддерживающий постоянный перепад давления при прохождении через него газа, равный 0,1 - 0,15 МПа, достаточный для того, чтобы постоянно удерживать уровень жидкости ниже клапана на 10 - 15 м. Концевой клапан обычно приваривается к спецмуфте с внешней стороны и имеет пружинную регулировку необходимого перепада давления и расхода газа. Необходимо отметить, что любая конструкция газлифтного подъемника может работать по двум схемам. В одном случае сжатый газ подается в межтрубное пространство, а ГЖС движется по центральной колонне труб. Эта схема обычная (см. рис. 9.2, а, б, в, г) и наз. кольцевой, т.к. г. направляется в кольцевое пространство. В др. случае сжатый г. можно подавать в центральную колонну труб, а ГЖС в этом случае будет подниматься по кольцевому пространству. Такая схема наз. центральной, т.к. г. закачивается в центральные трубы. Почти все газлифтные скв. работают по кольцевой схеме, т.к. поперечное сечение кольцевого пространства, как правило, больше сечения центральных труб и оптимальные условия работы по нему м.б. достигнуты только при больших дебитах. Кроме того, при отложении парафина его удаление с внутренних стенок ок или первого ряда труб практически невозможно.