Область применения газлифта
Область применения газлифта – высокодебитные 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 (например,
затопляемость, паводки, болота и др.).
Слайд 20
Принцип действия газлифта. В скважину опускают два ряда
насосных труб. По затрубному пространству между наружной и
внутренней трубами подают под давлением газ или воздух. Наружную
трубу называют воздушной. Внутреннюю трубу, по которой нефть в
смеси с газом или воздухом поднимается на поверхность, называют
подъемной. Подъемная труба имеет меньшую длину по сравнению с
воздушной. До закачки газа жидкость в подъемной и воздушной трубах
находится на одном уровне. Этот уровень называют статическим – Hст .
В этом случае давление жидкости на забое соответствует пластовому
давлению.
Pпл = ρ × g × Hст ,
Отсюда можно выразить Нст
По воздушной трубе (затрубному пространству) в скважину под
давлением этого газа жидкость полностью вытесняется в подъемную
трубу, после этого газ проникает в подъемную трубу и перемешивается с
жидкостью. Плотность газированной жидкости уменьшается и по мере ее
насыщения газом достигается разность в плотности газированной и
негазированной жидкостей.
Вследствие этого более плотная (негазированная) жидкость будет
вытеснять из подъемной трубы газированную жидкость. Если газ подавать в скважину непрерывно, то газированная жидкость будет подниматься и выходить из скважины в систему сбора.
Применяют газлифты однорядные и двухрядные (рис. 8.1; 8.2).
Рис. 8.1. Подъемники кольцевой системы:
а – двухрядный; б – полуторорядный; в – однорядный
В однорядном 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.
Поэтому, несмотря на увеличение металлоемкости, двухрядные
подъемники (рис. 8.1) применяют на сильно обводненных скважинах при
наличии на забое большого количества песка.
С целью снижения металлоемкости применяют, так называемую полуторорядную конструкцию, когда высший ряд труб заканчивают трубами меньшего диаметра, называемых хвостовиком (рис. 8.1).
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 ввиду, что минимальный зазор между внутренней
обсадной колонны и наружной поверхностью НКТ должен составлять 12
¸15 мм.
Слайд 21
Достоинства газлифтного метода:
· простота конструкции (в скважине нет насосов);
· расположение технологического оборудования на поверхности
(облегчает его наблюдение, ремонт), обеспечение возможности отбора из
скважин больших объемов жидкости (до 1800 ÷1900 т/сут.);
· возможность эксплуатации нефтяных скважин при сильном
обводнении и большом содержании песка, простота регулирования
дебита скважин.
Недостатки газлифтного метода:
· большие капитальные затраты;
низкий КПД;
· повышенный расход НКТ, особенно при применении двухрядных
подъемников;
· быстрое увеличение расхода энергии на подъем 1 т нефти по мере
снижения дебита скважин с течением времени эксплуатации.
В конечном счете, себестоимость добычи 1 т нефти при газлифтном
методе ниже за счет низких эксплуатационных расходов, поэтому он
перспективен.