1.4. Газлифтті жабдықтар
СКҚ тізбегінің астына қажетті сығылған газдың мөлшерін беру арқылы ұнғының фонтандығын (фонтан етіп атуын) қамтамасыз ету газбен көтеру әдісінің қолданудың басты себебі болып табылады. Осы себептен тұрақты режимге шығарылған қыртыс қабатындағы өнімді газбен көтерудің жұмысы фонтандық әдіске ұқсас болады. Соған байланысты газбен көтерудің сүлбесі де фонтанды көтерудің сүлбесіне өте ұқсас болады.
Көтергіш құбырлардағы сұйықтың арасындағы газдың мөлшерін арттырып, оның тығыздығын азайту газбен көтерудің негізгі жұмыс істеу принципі болып табылады. Газдың үздіксіз берілуі кезінде газдалған сұйық ұңғының сағасына дейін көтеріліп сыртқа төгіледі.
Газбен көтеру кезінде құбыр аралық кеңістікте динамикалық деп аталатын жаңа деңгей және оған сәйкес түптік қысым орнатылады.
Газбен көтеру көтергіші (подьемнигі) батыру тереңдігімен, сұйықтың көтеру деңгейімен және де салыстырмалы батырумен сипатталады.
Батыру тереңдігі – бұл ұңғының жұмыс істеу кезіндегі көтергіштің башмағындағы (башмақ - мұнай шығатын құбырдың түрі) қысымына сәйкес келетін газсыздандырылған сұйық бағанасының биіктігі - h.
Көтеру биіктігі – жұмыс кезіндегі сұйық деңгейінен ұңғылық сағаға дейінгі қашықтық - hg.
Салыстырмалы батырылу - бұл бату тереңдігі h-тың көтергіштің жалпы ұзыңдығына қатынасы.
2.13-сурет. Өнімді газбен көтеру көтергіші:
а) пайдалануға дейін; б) пайдалану кезінде
Сығылған газдың ұңғыға берілуінің компрессорлы газлифт әдісінің фонтандық әдістен айырмашылығы - ол сығылған газдың көзінен басқа, оны ұңғының сағасына жеткізу жүйесінің, ұңғы сағасы және ұңғының өзіне газ берілуге қажетті арнайы жабдықтардың болуын талап етеді.
Сұйықты сығылған газбен көтеру үшін әртүрлі жүйелі көтергіштер қолданылады. Олар ұңғыға түсірілетін құбыр бағаналарының санымен, өзара орналасуымен, жұмыстық агенттің және газ-мұнайлы қоспаның қозғалысымен ажыратылады. Түсірілген құбыр бағаналарының саны бірқатарлы және екіқатарлы болады. Жұмыстық агентінің қозғалысына қарай сақиналы және орталық болып екі түрге бөлінеді.
Сақиналы жүйе. Екі қатарлы көтегіштерде ұңғыға екі концентрикалы орналасқан құбыр қатарлары түсіріледі. Жұмыстық агентті екі тізбек арасындағы сақинааралыққа кеңістікке айдайды, ал сұйық ішкі құбырлар арқылы көтеріледі. Осы себептен сыртқы құбырларды айдаушы, ал ішкі құбырларды – көтергіш деп атайды. Сонымен бірге сыртқы құбырлардың қатарларын бірінші қатар, ал ішкілерін екінші қатар деп атайды.
Бірқатарлы көтергіштерде құбырлардың бір қатары түсіріледі де, осы қатар көтергіш тізбек болып табылады, ал айдаушы ретінде шегендеуші құбырлар тізбегі болып табылады.
Жұмыстық агент шегендеуші құбырлар тізбегімен көтергіш құбырлар арасындағы сақиналы аралыққа айдалады. Осы кезде сұйықтың деңгейі көтергіш құбырлардың башмағының деңгейінде болады.
Практикада екі қатарлы сақиналық жүйелі сатылы айдаушы тізбегі бар көтергіштер кездеседі: оның төменгі бөлігі - шағын диаметрлі, жоғарғысы үлкен диаметрлі болып келеді. Қарапайым екі қатарлы көтергішке қарағанда мұндай көтергіш арзанға түседі. Оның басты артықшылықтары – бірінші қатар құбырларының салмағының кемуі және түпкі забойдан құмның шығарылуының жақсаруы. Кемшіліктеріне көтергіш құбырларының батырылуын көбейтуге болмайтынын жатқызуға болады.
Орталық жүйе. Жұмысшы агент орталық құбырлар тізбегі арқылы айдалады, ал газ-мұнайлы қоспа сақинааралық кеңістік арқылы көтеріледі. Орталық жүйе негізінен бірқатарлы көтергіштерде қолданылады. Жүйенің басты артықшылықтары: іске қосу қысымының төмендігі және ұңғының габариттері ең тиімді түрде қолданылады. Кемшіліктері: егер сұйықта құм бар болса, онда құбырдың шығыңқы муфталары ұшталып, құбырлар тізбегі үзілуі мүмкін; мұнайда парафин немесе тұздардың үлкен мөлшері шоғырланса, онда олар тізбектің қабырғаларына жабысып оның диаметрін азайтады. Сондықтан көп жағдайда сақиналық жүйелі көтергіштер қолданылады.
Жұмыстық қысымның және сұйықтың аз мөлшерде толқысуы, екіқатарлы көтергіштердің артықшылы болып табылады. Мұның себебі, бірқатарлы сақиналық жүйелі көтергішке қарағанда бұл көтергіште сақиналы ауа аралығының көлемі аз болады. Бірінші қатарлы құбырлармен пайдалану тізбегінің арасындағы сұйық бағанасы екі қатарлы көтергіштің жақсы жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Бірқатарлы көтергіштің жұмысы кезінде пайда болатын толқысулар мен соққылар қабаттың бұзылуына және ұңғы түбінде немесе көтергіш құбырларында құм тығындарының пайда болуына әкеледі. Бірқатарлы көтергіште көтергіш құбырлар сүзгіге дейін түсірілмесе құмның шығарылуы күрт нашарлайды.
Егер бірқатарлы көтергіштерді қолдану кезінде түбінің алдындағы аймақпен ұңғының сақинааралықты кеңістікті бөлетін жұмыстық газлифті клапандары қолданылса, онда жоғарыда айтылған барлық кемшіліктерді еске алмауға болады.
Газлифтті әдіспен қолданатын ұңғыларды келесі категорияларға бөледі:
1. Өнімділік коэффициенті К жоғары және түптік қысымы рзаб бар;2. Өнімділік коэффициенті К төмен және жоғары түптік қысыммен рзаб;3. Өнімділік коэффициенті К жоғары және төмен түптік қысыммен рзаб;4. Өнімділік коэффициенті К төмен және төмен түптік қысыммен рзаб;
Газлифтті әдіспен өндіру негізінен үздіксіз және периодты болып бөлінеді. Жұмыстық агенттің ұңғыға берілуі бойынша газлифт компрессорлы және компрессорсыз болып бөлінеді. Жоғары қысымды газдың көзі ретінде жоғары қысымды газ мұнай өндіретін ұңғыдағы қабаттан алынатын болса, онда газлифт ішкіұңғылы компрессорсыз болып табылады.
Компрессорсыз лифт кезіндегі қондырғының сүлбесі
Ұңғыдағы (1) газ үлкен қысымда (15-20 МПа) тазарту орнына (құрғату 2) жеткізіледі де, сонан соң ол гидроциклонды сепаратор және конденсат жинағыш арқылы өтеді. Тазарту пунктінен кейін газ жалынсыз қыздырғыштарға (3) түседі де, ары қарай газ үлестіргіш батареяға (4) беріледі. Газ 80-90 0С градусқа дейін қыздырылады. Газды қыздыру – тасымалдау және редуцирование кезіндегі гидрат құрулуынан сақтайтын өте тиімді әдіс. Батареядан кейін газ реттеуші штуцер (5) арқылы пайдаланушы мұнай ұңғыларына (6) бағытталады. Сұйық көтерілген соң газ газайырғышқа (7) түсіп тазаланып, сонан соң отын желілеріне және газ-бензин зауыттарына бағытталады. Газайырғаштардан алынған сұйықты ыдысқа (8) жібереді.
Мұнайды компрессорлы әдіспен өндірген кезде қондырғының жалпы үлгісі 2.16-суретте көрсетілген (пунктирмен компрессорлы станцияның қондырғысы сызылған).
Газ құбыры 3 арқылы түсетін газ компрессор станциясындағы газ дайындайтын торабқа 4 келіп түседі, бұл жерде газ механикалық қоспалардан, ылғалдан тазартылып қажетті бастапқы қысымды алады. Одан кейін газдың бір бөлігі қысым реттеушіден 5 компрессор қозғалтқышына түседі (әдетте 8ГК немесе 10ГК). Газдың негізгі бөлігі компрессордың (6) бірінші сатысының цилиндріне барады. Бірінші сатыда сығылған газ майбөлгіштерге 7 және тоңазытқыштарға 8 түседі, ол жерден ылғалды бөліп алуға арналған сепаратор 9 арқылы екінші сатыдағы сығу цилиндріне түседі. Бұдан кейін газ тағы да бірінші сатыдағыдай өңдеуден өтеді. Бөлінген ылғал конденсатқа арналған ыдысқа 10 түседі де, ары қарай сораптық бөлмеге 11 түседі. Екінші сатыда сығылғаннан кейін тазартылған газ компрессор станциясының 12 үлестіру аймағына түседі, ол жерде оның қысымы мен мөлшері тіркеледі. Компрессор станциясының аумағында суды салқындату жүйесі болады 13 (әдетте бұл градирня). Газды және қозалтқышты суыту үшін су өте көп мөлшерде қолданылады. Одан басқа компрессор үлкен май қорын қажет етеді 2, бұл жерде компрессорды майлап жағуға жұмсалынатын май сақталып тазартылады. Қуаты үлкен компрессорларды іске қосу үшін алдын ала сығылған ауа керек, ол қосалқы компрессорлардан 1 келеді. Компрессордан кейін газ кәсіпшілік торапқа түседі, ары қарай қажеттіліктерге байланысты қызыдырғыштардан 14, ылғалбөлгіштерден 15, газүлестіруші батареядан өтіп пайдалану ұңғыларына 17 жіберіледі.
2.16-сурет. Ұңғыларға газды дайындаудың және берілуінің үлгісі
Газлифтті қондырғылардың негізгі екі түрі болады- ашық және жартылай жабық типті.
Ашық типті ұңғыларды қолданған кезде СКҚ тізбегі ұңғыға пакерсіз түсіріледі. Ашық типті газлифтті қондырғы негізінен үздіксіз газлифт кезінде қолдануға арналған.
Бұл типті қондырғылардың кемшіліктері:
- құбыр сыртындағы кеңістікте сұйықтың деңгейінің тербелуі. Бұл кезде газ енгізетін нүктеден төмен орнатылған клапандардың, ал кей кездерде тіпті жұмыстық клапандардың да тозуы байқалады.
- ұңғылардың жұмысын тоқтату кезінде құбыр сыртындағы кеңістікте қалыпқа келген сұйық бағанын сығып төмен түсіру қажеттігі, бұл да клапандардың тозуына әкеледі.
Жартылай жабық газлифт қондырғысы ашық типті қондырғыдан тек пакердің орнатылуымен ерекшеленеді, себебі бұл пакер құбыраралық кеңістікке ұңғы жұмысқа кіріскен соң қабат сұйығының өтпеуін қамтамасыз етеді.