Список літератури
1. Бойко В.С. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. - М.: Недра, 1990. -427с.
2. Мищенко И.Т. Расчеты в добыче нефти. - М.: Недра, 1989. - 245 с.
3. Нефтепромысловое оборудование: Справ./ Под ред. В.И.Бухаленко. - 2-е изд. - М.: Недра, 1990.-559с.
4. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин/А.И.Акульшин, B.C.Бойко, Ю.А.Зарубин, В.М.Дорошенко - М.: Недра, 1989. - 480 с.
335
Глава 1 1 Газліфтна експлуатація нафтових свердловин
11.1. Системи, конструкції та обладнання газліфтних свердловин
При газліфтній експлуатації пластову енергію, що надходить у свердловину, доповнюють закачуванням газу в свердловину з поверхні, тобто здійснюють штучне фонтанування, яке називають газліфтним підйомом, а спосіб експлуатації - газліфтним. Умова роботи газліфта записується:
Gеф + Rозак ≥Rо , (11.1)
де Gеф — ефективний газовий фактор, м3/м3; Rозак — питома витрата закачуваного газу (віднесена до витрати рідини), м3/м3; R0 — необхідна питома витрата газу, м3/м3.
При закачуванні повітря чи вуглеводневого газу відповідно розрізняють ерліфт чи газліфт, а якщо газ подають компресором — компресорний газліфт (інколи компресорний спосіб експлуатації). При безкомпресорному газліфті природний газ виходить під власним тиском із газових родовищ. Різновидом його є внутрішньосвердловинний безкомпресорний газліфт, коли перепуск газу здійснюється із газового покладу безпосередньо у нафтовій свердловині.
Область застосування газліфта — високодебітні свердловини з великими вибійними тисками, свердловини з високими газовими факторами і вибійними тисками нижче тиску насичення, пісочні свердловини, викривлені свердловини, а також свердловини у важкодо-ступних умовах (наприклад, затоплюваність, паводки, болота, відсутність доріг і т.д.). Газліфт можна застосовувати тільки при наявності достатньої кількості закачуваного газу.
Якщо на родовищі була організована газліфтна експлуатація, але дебіти і вибійні тиски зменшились, то переводять роботу свердловини з безперервного на періодичний газліфт (газ закачують періодично). І.Г. Белов рекомендує такий перевід при загальній питомій витраті газу не менше 200 м3/м3 на 1000 м глибини спуску 73—мм підйомних труб і дебіті менше 50 т/доб.
Залежно від числа рядів труб, концентричне розміщених у свердловині розрізняють конструкції дво-, півтора - та однорядних підйомників (рис. 11.1), а залежно від скерування подачі газу - кільцеву (газ подають у кільце - затрубний чи міжтрубний простори) та центральну (газ подають у центральні труби) системи підйомників.
На гирлі газліфтних свердловин встановлюють спрощену фонтанну арматуру або комплектну газліфтну установку для безперервного газліфта типу Л і для похило спрямованих свердловин типу ЛН, ЛНТ, а для періодичного газліфта - типу ЛНП, причому установка ЛНТ призначена для відбору рідини із високопродуктивних свердловин по затрубному простору [4].
Умовні позначення установок: Л, ЛН, ЛНТ, ЛНП — тип газліфтної установки; перше число після букв — умовний діаметр ліфтової колони НКТ, мм; букви А, Б, В - умовий зовнішній діаметр газліфтного клапана, який дорівнює відповідно 38, 25 і 20мм; наступне двозначне число — допустимий перепад тиску на свердловинне обладнання, МПа; останнє тризначне число — максимальний діаметр пакера, мм; К — виконання за корозійною стійкістю (аналогічно до фонтанних арматур). Наприклад, ЛН- 73Б-35 -112К2, ЛНТ-73Б-35.
Установка типу Л включає свердловинне обладнання, яке складається із свердловинних камер типу К, газліфтних клапанів типу Г, пакера ПН-ЯГМ і прийомного клапана. В установках типу ЛН використовують свердловинні камери типу КТ або КТ1, які разом з
336
Рис. 11.1. Газліфтні підйомники:
а,6, в - відповідно дво-, півтора- і однорядний підйомники кільцевої системи; г-однорядний підйомник центральної системи
вілхилювачами типу ОК чи ОКС забезпечують надійну посадку газліфтних клапанів комплектом канатної техніки, а також пакер типу 2ПД-ЗГ з гідравлічним ущільненням і ніпелем. У комплекті установок типу ЛНТ використовують свердловинні камери типу КТ1Н, газліфтні клапани типу ЗГ, прийомний клапан типу КПП і посадочний ніпель. Установки типу ЛНП на відміну від установок типу ЛН включають тільки свердловинні камери типу КТ1, газліфтні клапани типу 5Г, роз'єднувач колони типу 4РК, пакер типу 2ПД-ЗГ, прийомний клапан КПП1 з ніпелем і перевідник. Гир лове обладнання представлене фонтанною арматурою.
Умовні позначення газліфтних клапанів: Г - газліфтний клапан сильфонного типу; цифра перед буквою Г - номер моделі; перші цифри за буквою Г - умовний діаметр клапана, мм; наступні дві цифри - робочий тиск, МПа; Р - робочий газліфтний клапан (без букви Р -пусковий).Наприклад, 2ГР-25-21; 5Г-25-35; 2ГР-25-35К2; Г-38-21.
Технічні характеристики основного газліфтного обладнання наведені у табл. 11.1 - 11.3.
Таблиця 11.1.
Показник газліфтних установок |
ЛН-60В-21 |
ЛН;73Б-21 |
ЛН-73Б-35 |
ЛН-89Б-21 |
ЛН-89Б-35 |
ЛН-73В-60Б-35 |
ЛН-89Б-73Б-35 |
ЛНТ-73Б-35 |
ЛНП-60Б-21 |
ЛНП-60Б-35 |
ЛНП-73Б-21 |
ЛНП-73Б-35 |
Умовний діа-метр НКТ, мм |
60 |
73 |
73 |
89 |
89 |
73x60 |
89x73 |
73 |
60 |
60 |
73 |
73 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Умовний діаметр експлуатаційної колони, мм |
146; |
146; |
146; 168; |
168 |
168 |
168x 140 |
168x 140 |
146; |
140; |
140; |
146; |
146; |
168 |
168 |
168x 140 |
|
|
|
|
168 |
146; |
146; |
168 |
168; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
168 |
168 |
|
|
|
Робочий тиск, |
21 |
21 |
35 |
21 |
35 |
35 |
35 |
35 |
21 |
35 |
21 |
35 |
МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура свердловинного середовища, °С |
100
|
100
|
100; 120
|
100
|
100
|
120
|
120
|
373
|
|
|
|
|
Глибина спуску, м |
2500 |
2500 |
3500 |
2500 |
3500 |
5000 |
5000 |
3500 |
2200 |
2200 |
2500 |
2500 |
337
Продовження табл. 11.1
Показник газліфтних установок
|
ЛН-60Б-21 |
ЛН-73Б-21 |
ЛН-73Б-235 |
ЛН-89Б-21 |
ЛН-89Б-35 |
ЛН-73Б-60Б-35 |
ЛН-89Б-73Б-35 |
ЛНТ-73Б-35 |
ЛНП-60Б-21 |
ЛНП-60Б-35 |
ЛНП-73Б-21 |
ЛНП-73Б-35 |
Діаметр пакера, |
118; |
118; |
118; |
136; |
136; |
112; |
112; |
97; |
112; |
112; |
122; |
118; |
мм |
122; |
122; |
122; |
140; |
140; |
118; |
118; |
117 |
118; |
118; |
136; |
122; |
|
136; |
136; |
136; |
145 |
145 |
122 |
122 |
|
122; |
122; |
140; |
136; |
|
140; |
140; |
140; |
|
|
|
|
|
136; |
136; |
145; |
140; |
|
145 |
145 |
145; |
|
|
|
|
|
140; |
140; |
148 |
145 |
|
|
|
112 |
|
|
|
|
|
145, |
145 |
|
|
Для внутрішньосвердловинного газліфта розроблені установки УВЛ і УШІГ, причому установка УВЛ Г забезпечує також одночасний роздільний відбір газу (табл. 11.4). Вони включають пакери ПН-ЯГМ та ПД-ЯГМ (або 1ПД-ЯГ з якорем ЯГ-1), вибійний пристрій прямої або перехресної течії з дроселем і золотником.телескопічне з'єднання та циркуляційні клапани.
Таблиця 11.2.
Параметр газліфтних клапанів
|
2Г-25-21 |
2ГР-25-21 |
ЗГ-25-35 |
ЗГ-25-35 |
2Г-25-35К2 |
2ГР-25-35К2 |
Г-38-2 |
ГР-3821 |
Умовний діаметр, мм |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
38 |
38 |
Робочий тиск, МПа |
21 |
21 |
35 |
35 |
35 |
35 |
21 |
21 |
Максимальний тиск зарядки сильфона, МПа |
10 |
10 |
12,5 |
12,5 |
12,5 |
12,5 |
10 |
10 |
Діаметр прохідних отворів, мм |
5; 6,5; 8; 9,5 |
5; 6,5 |
5; 6,5; 8; 9,5 |
5; 6,5; 8; 9,5 |
5; 6,5; 8; 9,5 |
5; 6,5; |
5; 6,5; 8; 9,5 |
5; 6,5; 8; 9,5 |
Ефективна площа сильфона, см |
2,34 |
2,34 |
2,3 |
2,3 |
2,3 |
2,3 |
4,1 |
4,1 |
Максимальна довжина |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
6 |
6 |
штока, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примітка. Температура свердловинного середовыща 100«С.
Таблиця 11.3
Параметри свердловинних газліфтних камер
|
КТ-73-Б |
КТ-НКТ-102Б-35 |
КТ-НКМ-102Б-35 |
КТ1-60Б-21 |
КТ1-73-Б21 |
КТ1-89Б |
КТ1-73Б/57-35K2 |
KT1-HKM-73Б/57-35К2 |
КТ1Н-73Б-35 |
Умовний діаметр приєднувальної різьби, мм |
73 |
102 |
HKM-102 |
60 |
73 |
89 |
73 |
HKM-73 |
73 |
338
Продовження табл. 13.3
Параметри свердловинних газліфтних камер
|
КТ-73-Б |
КТ-НКТ-102В-35 |
КТ-НКМ-102Б-35 |
КТ1-60Б-21 |
КТ1-73-Б21 |
КТ1-89Б |
КТ1-73Б/57-35К2 |
КТ1-НКМ-73Б/57-35К2 |
КТШ-73Б-35 |
Умовний діаметр експлуатаційної колони, мм |
140: 146; 168
|
168; 178
|
168; 178
|
146; 168
|
146; 168
|
168 |
146; 168 |
146; 168
|
146; 168
|
Умовний діаметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прохідного отвору |
59 |
85 |
85 |
48 |
59 |
72 |
57 |
57 |
59 |
камери, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Робочий тиск, МПа |
21; 35:50; 70 |
35 |
35 |
21 |
21 |
21 |
35 |
35 |
35 |
Робоча температура, °С |
100; 200 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
150 |
150 |
120 |
В основному використовується групова система газорозподілу - газ подається від компресорної станції через декілька блочних розподільних батарей ГРБ-14 (підключають 14 газліфтних свердловин),які встановлюють на газорозподільчих пунктах. На кожній газовій лінії монтують голчастий регулювальний вентиль (штуцер) і вимірювальну шайбу (діафрагму),а іноді замість штуцера регулятор тиску "після себе".