Способы эксплуатации газовых скважин. Гидраты и борьба с ними

Скважины газовых и газоконденсатных месторождений эксплуатируются фонтанным способом за счет энергии расширения газа при движении по пласту к забою – с забоя на устье – от ФА скважины в промысловый газосборный коллектор.

Конструкция и оборудование газовых и газоконденсатных скважин во многом схожа с фонтанными нефтяными скважинами. Количество обсадных колонн в конструкции газовых скважин определяется глубиной скважины, наличием водо- и газоносных пластов выше продуктивного газового пласта, наличием или отсутствием зон ММП в разрезе ствола скважины.

Для «сеноманских» скважин наиболее часто применяется 2-х и 3-х колонная конструкция. Исходя из учета особенностей геологического строения месторождения, предусматриваются дополнительные меры, обеспечивающие надежность работы газовых скважин: спуск пакера на конце колонны НКТ, оборудование забоя забойными клапанами-отсекателями, заполнение затрубного пространства специальными растворами – ингибиторами и т.д.

В процессе эксплуатации газовых скважин производится регулярное наблюдение за межколонным давлением. С этой целью колонная головка оборудуется специальным патрубком с вентилем и манометром. При превышении межколонного давления (Рмк) предельно допустимых величин, принимаются меры по его ликвидации вплоть до глушения скважины для ремонта.

Эксплуатационные колонны газовых скважин рассчитываются на максимальное допустимое внутреннее давление, соответствующее статическому давлению газа после вызова притока, а промежуточные колонны – на максимальное давление при выбросе газа. Диаметр эксплуатационных колонн как правило составляют 146, 168 и 219 мм, реже (для очень больших Q) – 273 мм.

Вскрытие пласта в обсаженных газовых скважинах осуществляется при помощи перфорации.

Эксплуатация газовых скважин осуществляется по колонне НКТ, диаметр которой должен обеспечивать заданный рабочий дебит (Q), вынос с забоя на поверхность жидкости и мех.примесей. Фонтанные трубы (НКТ) предохраняют эксплуатационную колонну от абразивного и коррозионного износа, позволяют без особых затруднений производить глушение скважин, проводить необходимые исследования в стволе скважины и т.д.

Осваиваются газовые скважины теме же методами что и нефтяные, т.е. заменой жидкости в стволе скважины более легким раствором, аэрированным раствором или продавкой газа высокого давления от компрессора.

После возбуждения скважины, очистки забоя и призабойной зоны пласта от промывочной жидкости и других примесей производится продувка скважин с выпуском газа в атмосферу. Продувка осуществляется от нескольких часов до нескольких суток и ведется до полного очищения забоя скважины и призабойной зоны пласта.

Для оборудования газовых скважин применяются фонтанные арматуры – устройство и назначение которых мы рассмотрели ранее. Чаще всего на практике применяются фонтанные арматуры крестового типа. После монтажа фонтанной арматуры и перед освоением скважины производится опресовка арматуры на герметичность и прочность технической водой с давлением 150-200 % от рабочего. Фонтанные елки газовых скважин оборудуются штуцерами, манометрами, термометрами, регуляторами дебита и давления, обратным клапаном, клапаном-отсекателем, автоматически закрывающим скважину при аварийном состояние выкидных линий, линий обвязки скважины.

Перед подачей газа в магистральные газопроводы его подготавливают на технологических установках различной конструкции. Выбор метода подготовки газа зависит от фракционного состава, наличия в нем конденсата, содержания воды в газе и агрессивных компонентов, давления и температуры газа в пластовых условиях и на устье скважины.

Для подготовки газа газоконденсатных месторождений (или при наличии конденсата в газе больше допустимого объёмного процента), необходимо извлекать конденсат из газа, как наиболее ценное химическое сырье. При этом используются три основных способа подготовки газа на промыслах:

1. Низкотемпературная сепарация – получение низких температур при дросселировании газа высокого давления или на установках искусственного холода.

2. Абсорбция – извлечение жидких УВ и воды жидкими поглотителями.

3. Адсорбция – извлечение жидких УВ и воды твердыми поглотителями.

Гидраты и борьба с ними. Природный газ газовых месторождений насыщен парами воды, которые конденсируются и скапливаются в скважинах и газопроводах при снижении температуры и давления газа. При определенных термобарических условиях (Р и Т) компоненты природного газа, взаимодействуя с водой образуют кристаллические вещества – гидраты. Это ведет к закупорке скважин, газопроводов, сепараторов, нарушению работы измерительной и регулирующей аппаратуры.

Борьба с гидратами заключается в предупреждении их образования и в ликвидации уже образовавшихся гидратов.

Для предотвращения образования гидратов применяют следующие меры:

1. На скважинах: устанавливают наилучший температурный режим работы скважины, постоянно (или периодически) подают на забой ингибиторы, гидратообразования, систематически удаляют с забоя скапливающуюся жидкость (продувки, сухие ПАВы и т.д.); устраняют причины пульсации газа в скважине.

2. В фонтанной арматуре скважины, обвязке и технологических трубопроводах системы сбора газа: обогрев отдельных участков и узлов, ввод в поток газа ингибиторов гидратообразования, устранение резких перепадов давления, которые вызывают снижение температуры газа, ведущее к конденсации паров воды и образованию гидратов; систематическое удаление жидкости, скапливающейся в пониженных участках шлейфов через дренажные патрубки и т.д., регулярная продувка газопроводов от грязи и т.п., в местах скопления которых образуются кристаллы гидратов.