2020-05-21
75
(48)
Формула (48) справедлива для расчета глубины установки клапанов независимо от того, есть или нет приток жидкости. Все различие расчета заключается в методе определения величины Ртi. Если при Рс> Рп, т. е. при отсутствии притока, Ртi желательно определять по нулевому дебиту, так как такой подход позволит определить наименьшее число клапанов, то при Рс > Рп, т. е. при наличии притока, Ртi надо определять с учетом притока. При наличии кривой Р(х) распределения давления в НКТ при нормальной работе лифта величины Ртi могут быть сняты с этой кривой.
Существует также графический метод определения мест установки клапанов. При этом делаются предположения, что давления в НКТ на уровне клананов не падают ниже величины, соответствующей нормальной работе скважины; расход газа через клапан равен расходу газа в подъемнике при нормальной его работе; закон распределения давления в НКТ -линейный; давления у башмака Рби на устье Ру при нормальной работе лифта известны.
|
|
|
При линейном законе распределения давление на глубине х в НКТ равно
(49)
Для определения Li по формуле (48) величина Рт(i-1) с учетом (49) находится так:
(50)
Таким образом, по (50) определяется давление внутри НКТ на уровне предыдущего клапана Рт(i-1), а затем по формуле (48) глубина установки последующего клапана. Расчет прекращается, когда Li+1 > L, где L -длина спущенных труб или расстояние от устья до точки ввода газа в НКТ при нормальной работе скважин. Такой точкой может быть место установки концевого рабочего клапана или рабочего отверстия в однорядном лифте.
Графический метод расчета размещения пусковых клапанов нагляднее и проще (рис.13). Для его использования необходимо иметь кривые распределения давления Р(х) в НКТ при нормальной работе газлифта (кривая 1), изменения давления газа в межтрубном пространстве (кривая 2) и изменения температуры (кривая 3).
Рис.13. Графический метод размещения пусковых клапанов
Если при пуске скважины происходит перелив жидкости -из точки Ру проводится линия 4 изменения гидростатического давления столба негазированной жидкости в НКТ до пересечения с линией давления газа 2 (точка а). Наклон этой линии зависит от плотности негазированной нефти и определяется простым уравнением (трением за малостью пренебрегаем)
(51)
где Рх -гидростатическое давление на глубине х, откладываемой по оси ординат. Ордината точки а определяет глубину установки первого клапана L1, так как при этом гидростатическос давление жидкости в НКТ равно давлению газа в межтрубном пространстве. Пересечение горизонтали, проведенной из точки а, с линией 1 даст давление в НКТ Рт1на уровне первого клапана после разгазирования и выброса жидкости из НКТ на участке L1тем количеством газа, которое равно расчетному для нормальной работы газлифта через башмак. Первый клапан на глубине L1должен быть рассчитан на пропуск именно такого количества газа. После достижения в НКТ давления Рт1вследствие нарушения равновесия уровень жидкости в межтрубном пространстве понизится до восстановления равенства давления в НКТ и межтрубном пространстве. Этому состоянию равновесия соответствует точка б. Эта точка находится проведением линии 5, параллельной линии 4, от точки Рт1на линии 1 до пересечения с линией 2, соответствующей изменению давления газа в межтрубном пространстве. Линия 5 является изменением гидростатического давления негазированной жидкости в НКТ между первым и вторым клапанами. Точка б соответствует равенству давлений в НКТ и межтрубном пространстве. Горизонтальная линия, проведеннаячерез точку б до пересечения с осью ординат, даст глубину установки второго клапана L2, а ее пересечение с линией 1 -давление Рт2в НКТ после выброса жидкости из НКТ на участке L2-L1. Далее из точки Рт2, проводится линия 6, параллельная линиям 5 и 4, до пересечения с линией 2. Получаем точку в -глубину L3установки третьего клапана. Указанный порядок графических построений продолжается до тех пор, пока глубина установки (i+1)-го клапана Li+1 не станет больше длины НКТ L. Из рис.13 видно, что для данного случая необходимо установить пять пусковых клапанов на глубинах L1; L2; L3; L4; L5. Шестой клапан будет уже ниже башмака труб, находящегося на глубинах L1; L2; L3; L4; L5. Шестой клапан будет уже ниже башмака труб, находящегося на глубине L.
|
|
|
Пересечение горизонтальных линий с температурной кривой Т(х) определит рабочие температуры пусковых клапанов на глубинах их установки. Эти температуры должны быть учтены при регулировке пусковых клапанов на поверхности и зарядке их сильфонных камер. Для уменьшения числа пусконых клапанов применяется повышенное давление газа (рис.13, линия 2). Как видно, линия имеет небольшой наклон, учитывающий увеличение давления газа с глубиной за счет собственного веса. Линия 2 для газа строится по известной барометрической формуле
(52)
где ρо -плотность газа при стандарных условиях; g -ускорение силы тяжести; Тср, zср -средние абсолютная температура в скважине и коэффициент сжимаемости соответственно;
