Цель лекции: изучение оборудования газлифтных скважин
Системы газлифтной добычи зависят от источника рабочего агента:
<variant> используется отделенный от скважинной продукции газ (необходимы подготовка газа и его сжатие);
б) при наличии внешнего источника, таких как газовый пласт, газопровод, газоперерабатывающий завод следует использовать бескомпрессорную газлифтную систему (отличается простотой);
в) применение системы эрлифта с использованием воздуха в качестве рабочего агента.
Газлифтный способ добычи нефти, при котором жидкость поднимается из забоя за счет энергии газа, нагнетаемого с устья, позволяет эксплуатировать скважины, продукция которых содержит большое количество газа и песка, а также скважины с высокой обводненностью продукции, значительно искривленным стволом, низким динамическим уровнем и плохими коллекторскими свойствами пласта.
Существует две основные разновидности газлифта — периодический и непрерывный. При этом газ может подаваться в скважину по кольцевому пространству (кольцевая систем<variant> или по НКТ (центральная систем<variant>.
|
|
Ниже приводится описание оборудования схемы закрытой установки типа ЛН (непрерывного газлифта кольцевой системы).
Газлифтная установка ЛН (рисунок 38) предназначена для добычи газлифтным способом из условно-вертикальных и наклонно-направленных скважин. Рабочая среда —нефть, газ, пластовая вода с содержанием СО2 до 1 % и механических примесей до 0.1 г/л.
Оборудование предусматривает возможность перевода скважин с фонтанного способа эксплуатации на газлифтный без подъема скважинного оборудования.
Установка включает в себя скважинные камеры КТ1, газлифтные клапаны 2Г или 5Г, пакер 2ПД-ЯГ с гидравлическим управлением, ниппель, глухую и циркуляционную пробки.
В период фонтанирования скважины в карман скважинных камер устанавливаются пробки. При переводе скважины на газлифтный способ эксплуатации пробки заменяются газлифтными клапанами.
После спуска скважинного оборудования, монтажа фонтанной арматуры и посадки пакера, а также замены глухих пробок на газлифтные клапаны в затрубное пространство скважины через отвод трубной головки нагнетается газ. Под давлением нагнетаемого газа и гидростатического столба жидкости в скважине все газлифтные клапаны открываются и жидкость перетекает из затрубного пространства в подъемные трубы.
Так как давление закрытия первого верхнего клапана меньше давления открытия второго клапана, первый клапан закрывается. Нагнетаемый газ начинает поступать в подъемные трубы через второй клапан. Столб жидкости выше второго клапана аэрируется и выносится на поверхность. Давление в подъемных трубах на глубине расположения второго клапана уменьшается, что приводит к дальнейшему перетоку жидкости из затрубного пространства в подъемные трубы через последующие клапаны. Уровень жидкости в затрубном пространстве понижается и достигает третьего клапана. Нагнетаемый газ начинает поступать в подъемные трубы через третий клапан. Уровень жидкости в затрубном пространстве продолжает понижаться и в момент обнажения третьего клапана закрывает второй.
|
|
Рисунок 38 — Газлифтная установка ЛН
1 — фонтанная арматура; 2 — скважинная камера; 3 — колонна насосно‑компрессорных труб; 4 — газлифтный клапан; 5 — пакер; 6 — приемный клапан; 7 — ниппель приемного клапана.
Техническая характеристика | |
Условный диаметр эксплуатационной колонны, мм | 146, 168 |
Условный диаметр насосно-компрессорных труб, мм | 60, 73, 89 |
Рабочее давление, МПа (кгс/см2) | 21 (210), 35 (350) |
Максимальная глубина спуска скважинного оборудования | 2500, 5000 |
Температура рабочей среды, К | 373 — 393 |
Угол отклонения ствола скважины от вертикальных, град | |
Габаритные размеры, мм | |
длина | 15135 ¸ 15285 |
диаметр | 118 ¸ 145 |
Масса, кг | 309 ¸ 496 |
Работа скважины на заданном технологическом режиме осуществляется через нижний клапан.
Наиболее широко применяются газлифтные установки ЛН рассчитаны на рабочее давление 21 и 35 МПа, максимальную глубину спуска скважинного оборудования — 5000 м, температуру скважинной среды до 120 °С и имеют массу от 185 до 585 кг.
Периодический газлифт осуществляется путем прерывной подачи агента в скважину, т.е. циклами.
Для повышения эффективности периодического газлифта может применяться плунжер — своеобразный поршень, движущийся в трубах одноразмерной колонны с минимальным зазором 1.5 ¸ 2.0 мм, чтобы уменьшить величину отекания жидкости по стенкам труб и отделяющий поднимаемый столб жидкости от газа. При ударе о верхний амортизатор, расположенный в плунжере, клапан автоматически открывается, плунжер падает вниз, а при ударе о нижний амортизатор происходит закрытие клапана и плунжер готов к следующему циклу. Плунжерный лифт может работать также с периодической подкачкой газа в затрубное пространство.
Плунжерный лифт можно использовать также при непрерывном газлифте и фонтанной эксплуатации скважины.
В других установках, например, при эксплуатации скважин гидропакерным автоматическим поршнем, последний не имеет проходного отверстия и после перемещения к устью скважины нагнетательным газом падает вниз после прекращения подачи газа. Зазор между поршнем и колонной НКТ — 2.5 ¸ 4 мм. Дебит скважин — 1 ¸ 20 т/сут.
В настоящее время распространение установок периодического газлифта невелико.
Вопросы для самоконтроля:
1. Особенности газлифтной скважины
2. Газлифтные камеры
3. Конструкции газлифтных клапанов
4. Плунжерный газлифт
Рекомендуемая литература:
1. Чечеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. – М.Недра, 1983
2. Справочник по нефтепромысловому оборудованию, под ред. Е.И.Бухаленко., М.,Недра, 1990.