Глава 4 газлифтная добыча нефти

4.1. Область применения газлифтного способа добычи нефти

Когда пластовой энергии недостаточно для подъема жидко­сти с забоя, переходят на механизированный способ эксплуа­тации скважин. Один их механизированных способов эксплуа­тации скважин - газлифтный способ. Фонтанирование можно искусственно продолжить путем подачи в скважину сжатого газа или воздуха через специальные клапаны, смонтированные на подъемных трубах, или через нижний конец этих труб.

Система, состоящая из эксплуатационной колонны и спущенных в нее труб, в которой подъем жидкости на по­верхность производится с помощью сжатого газа, называется газлифтом.

Ранее в качестве рабочего агента использовали воздух (эр­лифт). В настоящее время воздух не используется в качестве рабочего агента по следующим причинам:

- окисление нефти с потерей ее качества;

- образование стойкой водонефтяной эмульсии (при добыче обводненной нефти), разрушение которой в процессе подготов­ки нефти затруднено;

- при определенном содержании газов с воздухом образуется взрывоопасная смесь;

- компрессоры, используемые при сжатии (компримировании) воздуха, в случае нарушения системы смазки могут взрываться.

Область применения газлифта - высоко дебитные скважины с большими забойными давлениями, скважины с высокими газовыми факторами и забойными давлениями ниже давления насыщения, песочные (содержащие в продукции песок) сква­жины, а также скважины, эксплуатируемые в труднодоступных условиях (затопляемость, паводки, болота и др.). Газлифт харак­теризуется высокой технико-экономической эффективностью, отсутствием в скважинах механизмов и трущихся деталей, про­стотой обслуживания скважин и регулирования работы.

Сегодня газлифтная эксплуатация реализуется в двух мо­дификациях:

- с использованием сжатого газа, получаемого на компрес­сорных станциях - компрессорный газлифт;

- с использованием сжатого газа, отбираемого из газовой залежи - бескомпрессорный газлифт.

В настоящее время разработка нефтяных месторожде­ний России ведется с поддержанием пластового давления, а основная добыча нефти осуществляется механизированным способом, в основном насосным, поэтому газлифтный способ не имеет широкого распространения. Это не означает, что газ­лифтная эксплуатация не имеет перспектив; этот способ может оказаться конкурентоспособным для разработки нефтяных оторочек газовых и газоконденсатных месторождений, а также для добычи нефти из шельфовых месторождений.

4.2. Принцип работы компрессорного подъем­ника

Рис. 4.1. Принципиальные схемы газлифтных скважин

Конструкции: а - однорядная; б - двухрядная; в - полуторорядная

Газлифтный подъемник состоит из двух каналов или тру­бопроводов: одного для подачи рабочего агента, другого - для подъема газожидкостной смеси. Трубы, по которым закачи­вается рабочий агент, называются воздушными, а по которым происходит подъем газожидкостной смеси - подъемными.

Газ подается в кольцевое пространство между эксплуатаци­онной колонной и НКТ и оттесняет жидкость в НКТ. Сжатый газ, дойдя до башмака НКТ, проникает в них, газируя жидкость. Пузырьки газа поднимаются по НКТ, увлекая за собой жид­кость. Поскольку плотность газожидкостной смеси меньше плотности жидкости, противодавление на пласт снижается и за счет разницы между пластовым и забойным давлениями жидкость поступает из пласта в скважину.

Газлифтный подъемник характеризуется глубиной по­гружения, высотой подъема жидкости и относительным по­гружением.

Глубина погружения — это высота столба дегазированной жидкости Һ, соответствующая давлению у башмака подъемника во время работы скважины.

Высота подъема — это расстояние h_o от уровня жидкости до устья во время работы.

Относительное погружение — это отношение глубины по­гружения h ко всей длине подъемника.

В промысловой практике при определении относительного погружения обычно исходят из рабочего давления, т.е. из дав­ления нагнетания газа. При этом задаются рабочим давлением и определяют относительное погружение.