2.6 Периодты газлифттің принципиальды үлгісі

Периодты жұмыс істейтін газлифт мұнайды фонтанды немесе компрессорлы өндіру кездерінде қолданылады. Сонымен бірге, фонтанды және компрессорлы өндіру кезінде плунжерлі және гидропакерлі лифт, ал тек қана компрессорлы өндіруде – орнын басу лифті қолданылады.

2.17-суретте ұңғыны плунжерлі лифтпен жабдықтау сүлбесі көрсетілген. Мұнда плунжер ұңғыға клапан ашық кезде түсіріледі. Сұйық плунжердің ішкі қуысы арқылы өтеді. Плунжер төменгі амортизаторға соғылған кезде клапан көтеріліп, ершікке отырады да, өзінің өткізу қуысын жабады. Плунжердің астында газ жиналып, оның энергиясы плунжердің астындағы сұйықты көтеру деңгейіне жетеді. Сонан соң плунжер мен сұйық жоғары көтеріліп, сұйық магистральға жіберіледі де, плунжер буферлі камераға келіп түседі. Мұнда қысым теңгеріліп, плунжер өз салмағымен төменге түседі.

Егер қабаттағы газ қысымы плунжердің жұмыс жасауына жетіспесе, онда ол тоқтап қалуы мүмкін. Мұндай кезде сығылған газды компрессордың көмегімен береді де қондырғының атын гидропакерлі лифт деп атайды.

2.17-сурет. Ұңғыны плунжерлі лифтпен жабдықтау сүлбесі:

1-қабылдау сүзгісі; 2-астыңғы амортизатор; 3-плунжердің клапаны; 4-плунжер; 5-СКҚ; 6-мұнайды лақтыру камерасы; 7-буферлі камера; 8-айналып өту сызығы; А-газ құбыры; Б-ұңғының өнімін алып кету.

\

2.18-сурет. Гидропакерлі лифт қондырғысының жұмыс істеу циклы

Гидропакерлі лифтінің жұмыс циклы 2.18-суретте көрсетілген. Лақтыру клапаны 1 жабық кезде түп амортизаторының 4 маңында орналасқан плунжердің 3 асты мен үстінде сұйық жиналады (а-жағдайы). Құбыраралық кеңістікте қысым жоғарылаған кезде клапан 1 автоматты түрде ашылады да (б-жағдайы), құбырдағы қысым азайып, сұйық құбыраралық кеңістіктен құбырға құйылады. Онан соң құбырға газ келе бастайды да оның қысымымен плунжерді сұйықпен бірге жоғары көтереді. Жоғары көтерілген сұйық манифольдқа беріліп, ал плунжер жоғарыдағы амортизаторға 2 соғылады да, лақтыру клапанын 1 жабуға дабыл береді (в-жағдайы). Плунжердің асты мен үстіндегі қысымдар теңгеріліп, ол ұңғы түбіне қайта құлайды да цикл қайталанады.

Гидропакерлі лифт тәулігіне 1-20 т сұйықты жоғары көтеруге есептелген. Егер өнімділік шағын болса (3-4 т/тәу), онда құбырлар тізбегінің диаметрі 60 мм болады, ал жоғары өнімділікте – 73 мм шамасында болады. Плунжердің диаметрі құбырдың ішкі диаметріне байланысты таңдап алынады.

Периодты газлифт кезінде белгіленген уақытқа тоқтатылған ұңғыда сұйықтың цикликалық бастырылуы болады, бұл көтеру құбырларында қажетті

сұйық бағанасының жиналуы үшін қажет. Ұңғыларды қоздыру үшін қолданылатын қарапайым бастырылуға қарағанда, цикликалық бастырылу пайдаланатын қабатта кейбір депрессияда жүзеге асырылады. Сұйық құбырлар тізбегінің салыстырмалы батырылуы жасанды жоғарылатылған кезде шығарылып тасталады.

Периодты газлифтті қондырғылар негізінен үш тәуелсіз топқа бөлінеді:

Құбыр сыртындағы кеңістікке өзге газ жіберілмегенде;

Құбыр сыртындағы кеңістікке өзге газ жіберілгенде;

ауыстыру камералы және ауыстыру лифтілі;

Газлифтті клапандар дегеніміз көтеру құбырларының тізбегінің ішкі қабаты мен ұңғыға айдалатын газбен толтырылған құбыр сыртындағы кеңістікпен автоматты түрде байланыс орнату немесе одан ажырату үшін арналған қондырғыларды айтамыз.

Барлық белгілі газлифтті клапандарды келесі түрде классификациялуға болады:

қызметі бойынша - іске қосатын және жұмыстық;

басқару принципі бойынша – айдалатын газдың қысымымен басқарылатындар;

көтергіш құбырларда сұйық-газды қоспаның қысымымен басқаралатындар және де құбырмен құбыр сыртындағы қысыммен түсіріп-көтерілу арқылы басқарылу;

тізбекте көтергіш құбырлардың орналасуына байланысты – эксцентрлі және орталықта орналасқан;

клапанның сезімтал элементінің типіне байланысты - сильфонды, серпімді, мембранды және комбинацияланған;

қондыру тәсілі бойынша – стационарлы және шешімді;

Клапандарға қажетті маңызды талаптар мынадай: олардың сипаттамаларының тұрақтылығы және ұзақ уақыт бойы пайдалану кезіндегі беріктілігін сақтау.

Ең қарапайым түрдегі сильфонды клапанның үлгісі 2.21-суретте көрсетілген

2.21-сурет. Іске қосқыш сильфонды клапанның үлгісі

Клапан көтергіш құбырға 1 бекітіледі. Сильфонда 2 газ анықтамалы жоғарлатылған қысымда болады. Сильфон мен клапан арасындағы камера құбыр сыртындағы кеңістікпен арнайы тесік 4 арқылы байланысады. Сильфон клапанмен 5 шток 3 арқылы қосылған. Құбыр сыртындағы сұйық клапанға сорылып және соған сәйкес газ қысымының өсуі кезінде сильфон ішіндегі газ сығылып клапанды ашады. Газ СКҚ-ға ашылған клапан арқылы жеткізіледі және сұйықты келесі төменгі клапанға дейін сығады.

Газ деңгейі төменгі клапанға жеткенде, бұл клапан газдың СКҚ -ға кіру үшін ашылады, ал жоғарғы клапанда құбыраралық қысым төмендеп, сильфон қайта қалпына келіп бастапқы клапанды жабады. Газ ағынының СКҚ -дан қайтып шығып кетпеуі үшін арналған қосалқы клапан 6 бар.

Сильфонды клапаннан басқа серпімді басқару жүйесі бар У1М, КПА-2 және КПГ типті клапандар қолданылады. Сильфонды клапандардың жұмыстық диаметрлері 20, 25 және 38 мм-ге тең етіп шығарылады. Клапанның жұмыстық қысымы 21 МПа-ға дейін барады.

Сильфонды клапандар СКҚ-ның сыртына орнатылуы мүмкін. Бұл үшін СКҚ-нің келте құбырына (патрубок) клапан орнатылатын ершіктер (седло) дәнекерленеді. Бірақ бұл жағдайда клапан ауыстыру үшін СКҚ тізбегін көтеру керек.

Бұл ыңғайсыздық клапандарды орнатудың жаңа әдісімен жойылады (2.22-сурет). Мұнда клапан 3 СКҚ тізбегінің ішіне түсіріліп, ұңғының газлифтті камерасына 1 , ал одан кейін оның орнату ұясына 2 дейін жеткізіліп сол жерде орнатылады. Клапандар сыммен немесе арнайы орнатқыш құрылғысы бар штангілермен түсіріледі (2.23-сурет).

2.22-сурет. К типті ұңғылық газлифтті камераның үлгісі

2.23-сурет. Газлифтті клапанның камераға орнату үлгісі

1-құралдың сыммен қосылуы; 2- жүкті штанга; 3-яссы; 4- СКҚ; 5- топса; 6- ауытқыш; 7- орнатқыш құрал мен клапан бекіткіш; 8-газлифтті клапан; 9- ұңғылық камера.

Әдетте, көтеру құбырлар тізбегінің диаметрі берілген болады, немесе ол шығымға (дебит) және НКТ-ның беріктік қасиеттеріне қарай анықталады. Жоғарғы іске қосу клапанның тереңдігі басқарушы қысымға тәуелсіз мына формуламен анықталады:

l₁=L_CT+100 (p_пуск-p_у)/(g_ж(1+F_затр/F_труб) (2.19)

Бұл жерде L_CT – ұңғыдағы сұйықтың статикалық деңгейі, м; p_пуск -ұңғының іске қосылуы кезіндегі айдалған газдың максималь қысымы, МПа; p_у -ұңғының тұрақталған жұмыс режимі кезінде сағадағы қысым, МПа; F_затр , F_труб -сақиналы (құбыраралық) кеңістіктің және көтеру құбырларының аумақтарының қимасы, см²; g_ж - газ-сұйық қоспаның меншікті салмағы, Н/м².