vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Контрольные вопросы

1.Баланс энергии в скважине.

2.Условия, причины и виды фонтанирования. Баланс давлений.

3.Подъем жидкости за счет гидростатического напора, за счет энергии расширяющегося газа.

4.Механизм движения смеси по вертикальным трубам.

5.Определение длины и диаметра фонтанного лифта.

6.Оборудование устья фонтанных скважин.

7.Обвязка фонтанной скважины с выкидной линией.

8.Регулирование работы фонтанной скважины.

9.Исследование фонтанных скважин и установление режима их работы. Регулировочные кривые.

10.Неполадки при работе фонтанных скважин. Меры борьбы с отложениями парафина, солей

икоррозией.

26

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Газлифт применяется в тех случаях, когда работа насосов осложнена высоким газосодержанием или температурой жидкости, наличием песка, отложениями парафина и солей, а также в кустовых и наклонно направленных скважинах.

Эффективность газлифта зависит от вязкости, скорости движения смеси, устьевого и РА давлений.

Газлифтная эксплуатация является искусственным продолжением фонтанирования скважины. Недостающее количество газа для подъёма жидкости закачивают в скважину с поверхности. Условие работы газлифтного подъёмника аналогично условию газлифтного фонтанирования: (Gэф+R0зак ≥ R0).

В качестве газа можно использовать углеводородный газ или воздух (эрлифт). Газ может подаваться в скважину с помощью компрессора. Такую разновидность газлифта называют компрессорным газлифтом. При бескомпрессорном газлифте природный газ под собственным давлением поступает из газовых и газоконденсатных месторождений.

Если нефтяная и газовая залежи залегают на одной площади, то возможен внутрискважинный бескомпрессорный газлифт. Отличительная особенность которого – поступления газа из выше или ниже залегающего газового пласта непосредственно в нефтяной скважине.

Область применения газлифта:

высокодебитные скважины с большими забойными давлениями;

скважины с высокими газовыми факторами и забойными давлениями меньше давления насыщения;

песочные скважины, а так же скважины эксплуатируемые в трудно доступных условиях. Преимущества газлифта:

отсутствие подъёмных механизмов и трущихся деталей;

большой межремонтный период (МРП);

простота обслуживания скважин и регулирования работы;

возможность автоматического контроля и управления;

возможность плавного регулирования производительности.

Недостатки:

-большие капитальные вложения на строительство компрессорных станций и газопроводов;

-большие энергетические затраты на сжатие (компремирование газа);

-возрастание коррозионной активности;

-высокие эксплуатационные расходы на обслуживание компрессорных станций (КС).

Системы и конструкции газлифтных подъемников

Конструкция подъёмника должна обеспечивать наличие в скважине двух каналов:

-для закачки газа;

-для закачки газо-жидкостной смеси (ГЖС).

Взависимости от числа рядов труб подъёмники бывают: однорядные, полуторарядные, двухрядные.

Воднорядном в скважину опускают только одну колонну труб, по которой газожидкостная смесь поднимается из скважины на поверхность. В двухрядном подъемнике в скважину опускают две насосные колонны труб. По затрубному пространству этих колонн с поверхности подают газ, а по внутренней колонне труб на поверхность поднимается газожидкостная смесь. Однорядный подъемник менее металлоемок, но в нем нет достаточных условий для выноса песка с забоя скважины. Поэтому однорядный подъемник применяется на скважинах, эксплуатируемых без воды и выноса песка. В двухрядном подъемнике вынос газожидкостной смеси происходит по внутренней трубе меньшего диаметра. За счет этого возрастают скорости подъемника газожидкостной смеси и улучшаются условия для выноса из скважины воды и песка. Кроме того, двухрядный подъемник работает с меньшей пульсацией рабочего давления и струи жидкости, а это, в свою очередь, снижает расход рабочего агента - газа.

27

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Рисунок 5 -Подъемники кольцевой системы:

а - двухрядный; б - полуторорядный; в - однорядный

Рисунок 6 - Процесс запуска газлифтной скважины

Р

Рп у с

Рр

t

Рисунок 6 - График изменения давления нагнетательного агента от времени при пуске скважин

28

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Однорядный подъемник менее металлоемок, но в нем нет достаточных условий для выноса песка с забоя скважины. Поэтому однорядный подъемник применяется на скважинах, эксплуатируемых без воды и выноса песка. В двухрядном подъемнике вынос газожидкостной смеси происходит по внутренней трубе меньшего диаметра. За счет этого возрастают скорости подъемника газожидкостной смеси и улучшаются условия для выноса из скважины воды и песка. Кроме того, двухрядный подъемник работает с меньшей пульсацией рабочего давления и струи жидкости, а это, в свою очередь, снижает расход рабочего агента - газа.

Поэтому, несмотря на увеличение металлоемкости, двухрядные подъемники применяют на сильно обводненных скважинах при наличии на забое большого количества песка. С целью снижения металлоемкости применяют так называемую полуторарядную конструкцию, когда высший ряд труб заканчивают трубами меньшего диаметра, называемых хвостовиком .

Для оборудования газлифтных подъемников применяют НКТ следующих диаметров: в однорядных подъемниках - от 48 до 89 мм и редко 114 мм, в двухрядных подъемниках - для наружного ряда труб 73, 89 и 114 мм, а для внутреннего - 48, 60 и 73 мм. При выборе диаметров НКТ необходимо иметь в виду, что минимальный зазор между внутренней обсадной колонны и наружной поверхностью НКТ должен составлять 12 15 мм.

Наибольшее применение нашли однорядные подъёмники, т.к. они более дешёвые и обеспечивают возможность свободного изменения диаметра и длины НКТ.

Для обеспечения условий выноса песка с забоя скважины, трубы спускают до интервала перфорации, а газ вводят выше на необходимой глубине через рабочий клапан. Клапан при прохождение газа создает постоянный перепад давления (0,1-0,15MПа), который удерживает уровень жидкости ниже точки ввода газа (на 10-15м) и обеспечивает тем самым равномерное поступление газа в НКТ.

В зависимости от направления подачи газа различают кольцевую и центральную систему подъёмников. При кольцевой, газ закачивают в затрубное пространство, а при центральной – в НКТ. На практике скважины в основном работают по кольцевой системе. Это обусловлено следующим:

-оптимальные условия лифтирования достигаются обычно при малых проходных сечениях;

-при добыче парафинистой нефти удаление парафина со стенок кольцевого пространства затруднено.

Пуск газлифтной скважины в работу. Методы снижения пускового давления

Пуск скважины осуществляется для ввода в работу новых и отремонтированных скважин. Перед пуском скважина заполнена жидкостью, уровень которой соответствует пластовому давлению. Сущность пуска заключается в вытеснении жидкости газом, в линии газоподачи до башмака подъемных труб методом продавки и вводе газа в подъёмные трубы.

Наибольшее давление газа, которое возникает при пуске называется пусковым. Давление закачки газа в процессе эксплуатации называется рабочим. Pп > Pр.

При пуске вытесняемая жидкость перемещается в трубах в трубах и частично поглощается пластом. Достигнув башмака НКТ, газ поступает в них и, расширяясь, всплывает, плотность ГЖС уменьшается, уровень её повышается до устья, после чего происходит выброс части жидкости. Уровень жидкости в затрубном пространстве снижается ниже статического и начинается приток жидкости из пласта. Во время подъёма жидкости до устья, давление у башмака повышается до максимального значения.

Существует 4 метода снижения пускового давления:

1.пусковое давление при центральной системе меньше, чем при кольцевой системе подъёмника. Pп при однорядной конструкции снижают в 7,5 раз, а при двухрядной – на 11%. Следовательно, целесообразно осуществлять пуск при центральной системе, а затем при работе произвести обратное переключение на кольцевую систему.

2.при пуске скважины создаётся репрессия. Поддерживая репрессию, можно обеспечить продавку в пласт большей части жидкости. При этом давление Pко должно превышать Pст у башмака подъемных труб: Pко>ρgH.

29