Тема 4 Газлифтная добыча нефти
Студент должен:
знать: принцип работы газлифта, технологические схемы компрессорного и бескомпрессорного газлифта, пуск компрессорных скважин в эксплуатацию и методы снижения пускового давления, способы регулирования газа по скважинам, исследование газлифтных скважин, неполадки при эксплуатации газлифтных скважин и меры борьбы с ними, периодическую эксплуатацию компрессорных скважин;
уметь: производить расчет и подбор оборудования для газлифтной эксплуатации.
Область применения газлифтного способа добычи нефти. Преимущества и недостатки, принцип работы компрессорного подъемника (газлифта).
Системы и конструкции компрессорных подъемников. Оборудование устья газлифтных скважин. Компрессорный и бескомпрессорный газлифт, технологическая схема. Пуск газлифтных скважин в эксплуатацию. Пусковые давления при различных системах газлифта. Методы снижения пусковых давлений. Пусковые и рабочие клапаны. Расчет расстановки пусковых клапанов. Расчет лифта: определение его длины, диаметра, расхода газа.
Требования к подготовке газа для газлифтной эксплуатации. Способы регулирования газа по скважинам. Системы распределения газа по скважинам. Компрессорное хозяйство.
Исследование газлифтных скважин. Зависимость дебита от расхода рабочего агента. Максимальный и оптимальный дебиты. Установление режима работы газлифтной скважины на основании результатов исследования. неполадки при эксплуатации газлифтных скважин. Борьба с отложениями парафина, песком, отложениями солей в трубах. Борьба с гидратными пробками. Периодическая эксплуатация компрессорных скважин.
Меры, обеспечивающие увеличение межремонтного периода работы газлифтных скважин.
Обслуживание газлифтных скважин. Техника безопасности и противопожарные мероприятия при газлифтной эксплуатации скважин.
Практические занятия №4
Литература: 1, с. 268...310; 2, с. 199...231; 3, с. 172...200; 12, с. 91...113
Методические указания
Сущность процесса подъема продукции скважин при газлифтной эксплуатации заключается во введении в подъемник сжатого газа.
Физической сущностью газлифтной эксплуатации является снижение плотности ГЖС в скважине за счет закачки газа в подъемник до такой величины, чтобы давление на забое оказалось достаточным для преодоления всех сопротивлений в подъемнике. Газлифтная эксплуатация скважин является искусственным продолжением фонтанирования.
Этот способ эксплуатации является достаточно простым с технической и технологической точки зрения. Но в определенных условиях может оказаться экономически неэффективным. Для его реализации необходимые посторонний источник газа; строительство дорогостоящих компрессорных станций, системы подготовки газа и его распределения по добывающим скважинам.
Газлифтный способ эксплуатации скважин выгодно использовать на крупных месторождениях в скважинах с большими дебитами и высокими забойными давлениями после периода фонтанирования; в наклонно направленных скважинах и скважинах с большим содержанием мехпримесей, то есть в условиях, когда за основу рациональной эксплуатации принимаются межремонтный период (МРП) работы скважин.
При наличии вблизи газовых месторождений (или скважин) с достаточны запасами и необходимым давлением используют бескомпрессорный (внутрискважинный) газлифт для добычи нефти.
В начале изучения данного раздела необходимо ознакомиться с конструкциями подъемников, которые могут быть однорядными, двухрядными, ступенчатыми. Газ может подаваться по кольцевому пространству или непосредственно в НКТ. Следует изучить системы подачи газ, технологические схемы компрессорного и бескомпрессорного лифта, их преимущества и недостатки.
Показателем эффективности работы газлифтной скважины является количество газа, расходуемого на подъем 1м3 жидкости. По результатамисследования газлифтных скважин строятся графические зависимости дебита жидкости от расхода газа; притока жидкости и забойного давления и др., что позволяет установить рациональный режим работы скважины. Здесь целесообразно вспомнить материал по технологии исследования скважин, рассмотренный ранее по дисциплине «Разработка нефтяных и газовых месторождений».
На экономичность процесса оказывает существенное влияние давления закачиваемого газа, так как чем выше величина давления тем болоны быть более мощными и, следовательно, более дорогими компрессорные станции. Пусковое давление может быть очень высоким до 30-50 МПа, поэтому применяются методы снижения пусковых давлений. Например, осуществляют в пуск газа в НКТ сразу же после подачи его в затрубное пространство скважины. Или получили широкое применение в практике способ установки в компрессорных трубах газлифтных клапанов.
Студента рекомендуется прорезать задачи по определению пусковых давлений и мета расстановки газлифтных клапанов, проанализировать процесс пуска и формулы пускового давления и назвать факторы, влияющие на величину пускового давления, а также описать методы снижения пусковых давлений, конструкции и классификацию газлифтных клапанов.
Работа газлифтной скважины аналогична работе фонтанной, поэтому для эксплуатации газлифтных скважин применяется такое же оборудование как для фонтанных. Отличие заключается в том, что для обслуживания и эксплуатации газлифтных скважин применяют:
- оборудование устья ОУГ-80х35, предназначенного для снятия и посадки газлифтного клапана в эксцентричной скважинной камере без глушения и освоения скважины;
- комплекта инструмента КИГК;
- становки ЛСГ1К-131А или ЛСГ-16, смонтированные на шассе автомобиля «УРАЛ-375Е», предназначенной для проведения скважинных работ;
- скважинное оборудование: скважинные камеры, газлифтные клапаны и промежуточный пакер с приемным клапаном.
Используя рекомендуемую литературу следует изучить состав, назначение, характеристику данного оборудования, а также порядок работ по выполнению внутрискважинных операций с использованием канатной техники без подъема НКТ.
В зависимости от конкретных условий месторождений и геолого-технических характеристик скважин применяют непрерывный и периодический газлифт. Периодический газлифт применяется на скважинах с дебитами 40-60 т/сут или с низкими пластовыми давлениями. При периодическом газлифте подача газа в скважину периодически прерывается с тем, столбы в ней накопилось необходимое количество жидкости. Тема периодического газлифта в настоящее время актуальна, так как предполагает максимальное использование энергии попутного газа, снижение экономических затрат. Нужно уделить внимание разновидностям периодического газлифта, описание которых достаточно полно дается в литературе, а также можно найти информацию в журналах периодических изданий по нефтепромысловому делу.
При изучении вопросов обслуживания и безопасной эксплуатации компрессорных скважин и коммерческого хозяйства необходимо учесть, что компрессорная станция и газораспределительная будка является взрывоопасными объектами, которые требуют выполнения ряда контролировать возможные осложнения в системе.
Вопросы для самоконтроля
1. Область применения, преимущества и недостатки газлифтного способа добычи нефти.
2. Условие работы газлифтного подъемника.
3. Что называется газовоздушным подъемником и какие их конструкции существуют?
4. В чем сходство и отличие компрессорного, бескомпрессорного и внутрискважинного
газлифта?
5. Как осуществляется пуск газлифтной скважины в эксплуатацию?
6. Какова необходимость снижения пускового давления?
7. Принцип работы газлифтных клапанов.
8. Как оборудуется устье газлифтных скважин и с какой целью?
9. Как осуществляется подача газа к скважине?
10. Что называется оптимальным режимом работы газлифтной скважины?
11. Принцип работы плунжерного лифта.
12. Условия применения периодического газлифта.