Общая характеристика газлифтного способа добычи
Эксплуатация добывающих скважин газлифтным способом на месторождениях с нефтяными оторочками. Принцип работы газлифтного подъёмника непрерывного и периодического действия. Скважинное оборудование для газлифтного способа
Область применения газлифта - высокодебитные скважины с большими забойными давлениями, скважины с высокими газовыми факторами и забойными давлениями ниже давления насыщения, песконесущие скважины, а также скважины, эксплуатируемые в труднодоступных условиях (например, затопляемость, паводки, болота и др.). Газлифт характеризуется высокой технико-экономической эффективностью, отсутствием в скважинах механизмов и трущихся деталей, простотой обслуживания скважин и регулирования работы.
По мере разработки нефтегазовых месторождений условия эксплуатации скважин ухудшаются: обводняется продукция - увеличивается гидростатическое давление столба флюидов, образуется высоковязкая эмульсия, возрастают потери давления на трение в стволе и выкидной линии, что приводит к росту забойного Рз и устьевого Р2 давлений, уменьшается эффективный газовый фактор Gэф и увеличивается потребный удельный расход газа Rо; при отсутствии применения или недостаточной эффективности ППД возможно уменьшение пластового давления Рпл, а также соответственно забойного Рз и башмачного P1 давлений, что вызывает увеличение удельного расхода Ro. Это приводит к нарушению условия фонтанирования, т. е.
|
|
G эф<Ro. (1)
где G эф - эффективный газовый фактор;
Ro- удельный расход.
Так как условию G эф = Ro соответствует минимальное забойное давление Р з min фонтанирования, а Р з min < Рпл, то скважина прекращает фонтанирование при определенном дебите Q > 0. С увеличением Рз уменьшается Ro, поэтому осуществление ППД продлевается период фонтанирования скважины до наступления определенной обводненности nв, а при большой гидропроводности пласта иногда даже до 100 %-ной обводненности продукции.
Логическим продолжением фонтанной эксплуатации является газлифтная эксплуатация, при которой недостающее количество газа для подъёма жидкости закачивают в скважину с поверхности. Если притекающую пластовую энергию, характеризуемую газовым фактором G эф, дополняют энергией газа, закачиваемого в скважину с поверхности, происходит искусственное фонтанирование, которое называют газлифтным подъёмом, а способ эксплуатации газлифтным. Тогда условие работы газлифтного подъёмника (газлифта) аналогично условию газлифтного фонтанирования можно записать
где R o зак - удельный расход закачиваемого газа (отнесенный к расходу поднимаемой жидкости).
|
|
Таким образом, основной принцип работы газлифтного подъёмника заключается в разгазировании жидкости в подъёмных трубах и уменьшении её плотности. В случае непрерывной подачи газа газированная жидкость поднимается до устья скважины и выливается наружу. При газлифте в затрубном пространстве скважины устанавливается новый уровень, называемый динамическим, и соответствующее ему забойное давление.
Газлифтный подъёмник характеризуется глубиной погружения, высотой подъёма жидкости и относительным погружением (рис. 1).
Рис. 1. Газлифтный подъёмник:
а - до начала эксплуатация; б - во время эксплуатации
Глубина погружения - это высота столба дегазированной жидкости h, соответствующая давлению у башмака подъемника во время работы скважины.
Высота подъёма - это расстояние hо от уровня жидкости до устья во время работы.
Относительное погружение - это отношение глубины погружения h ко всей длине подъёмника.
В промысловой практике при определении относительного погружения обычно исходят из рабочего давления, т. е. из давления нагнетания газа. Задаются рабочим давлением и определяют относительное погружение.
Для подъёма жидкости сжатым газом используются различные системы подъемников, отличающиеся числом рядов спускаемых в скважину колонн труб, их взаимным расположением, направлением движения рабочего агента и газонефтяной смеси.