Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 [ 186 ] 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

0,0532(2,% [м],

(8.89)

где <2 - объемный расход газа через клапан при нормальных условиях (Рц, Гц), м/с;

Рг - относительная по воздуху плотность газа;

Г - температура в скважине на уровне клапана, К;

Р - давление компримированного газа в затрубном пространстве на уровне клапана, МПа;

ц - коэффициент расхода отверстия седла клапана (может быть принят равным 0,85);

С - коэффициент, равный

(8.90)

ге - показатель адиабаты, принятый для углеводородных газов равным 1,25. Тогда коэффициент С таков:

(8.91)

Диаметр отверстия седла клапана d ограничивается критическим отношением давлений при истечении углеводородных газов, при котором скорость течения газа достигает скорости звука

(Л .),,=[2/(ж + 1)Г"". (8.92)

Дляае = 1,25 ( Р),р = 0,555.

Прежде чем рассчитывать d по (8.89), предварительно рассчитывают фактическую величину (Р /PJ; если эта величина меньше критической, то при расчете коэффициента С по (8.91) вместо фактической величины (Р /Р) используют критическую величину (Р/Р) = 0,555; если (P/Pjбольше 0,555, то расчет по (8.91) и (8.89) ведется без офаничений. Диамеф отверстия седла клапана может определяться и по номограммам. Типоразмер газлифтного клапана и его характеристики для конкретных скважинных условий определяют по величине d, выбирая из имеющихся клапан с ближайшим большим в сравнении с расчетным диамефом отверстия седла.

Графический метод. Этот метод базируется на использовании кривых распределения давления в подъемнике при работе подъемника на выбранном режиме (2, или <2„з., на распределении давления газа в затрубном пространстве скважины (при прямой закачке) или давления газа в подъемнике (при обратной закачке), а также на распределении температуры в скважине. Кроме того, необходимо иметь изменение гидростатического давления жидкости по глубине скважины, начиная с величины пластового давления Р Принцип расстановки газлифтных клапанов графическим методом приведен на рис. 8.7. Порядок определения глубины расстановки клапанов следующий. Из точки проводится линия 6, параллельная линии 1 и находится точка пересечения ее с линией 4 - точка flj. Из точки на линии, параллельной оси давления, откладывается перепад давлений в газлифтном клапане АР (точка б). Из точки б параллельно линии 4 проводится линия до пересечения с линией 6 (точка в,), которая и определяет глубину установки первого пускового клапана Н. Линия, проведенная из точки в, параллельно оси давления, пересекает кривую 3 в точке и отсекает на оси глубин глубину Н. Из точки г, проводится линия 7, параллельная линии 1 до пересечения с линией 4 - точка а. При определении глубины установки второго клапана необходимо рассчитать снижение давления газа в затрубном пространстве, чтобы первый клапан закрьыся при открытии второго клапана. Поскольку глубина установки второго клапана еще неизвестна, можно принять такое снижение давления на величину 0,1 МПа (эта величина определена из опыта эксплуатации газлифтных скважин), т.е. снижение давления на уровне второго клапана составит:

АР, = АР, + 0,1 МПа . (8.93)

Из точки flj на линии, параллельной оси давления, откладывается АР, - точка б. Из этой точки проводится линия, параллельная линии 4 до пересечения с линией 7 - точка в, которая и определяет глубину установки второго пускового клапана Н. Линия, проведенная из точки «2 параллельно оси давления, пересекает линию 3 в точке г. Для определения глубины установки третьего пускового клапана вся вышеописанная процедура повторяется; при этом

АР = АР, Ч- 0,1 МПа.

Как видно из рис. 8.7, третий пусковой клапан устанавливается на глубине Н, а рабочий клапан (последний) - на глубине Н.

Длительная практика газлифтной эксплуатации скважин в Западной Сибири показала, что рациональное количество газлифтных клапанов на подъемнике не должно превышать 5-6. Сокращения количества газлифтных клапанов на подъемнике можно добиться соответствующим увеличением давления Р. Следует отметить, что выше изложены лишь основные подходы к расчету расстановки клапанов. Остановимся, хотя и вкратце, на оборудовании газлифтных скважин.

Давление Р, температура Г

нас -заб 7пл пл

Рис. 8.7. Графический метод расстановки газлифтных клапанов:

1 - гидростатическое распределение давления (столб скважинной жидкости); 2 - кривая распределения давления при работе скважины с забойным давлением Р (фоитаиироваиие); 3 - кривая распределения давления в подъемнике газлифтной скважины, работающей с давлением на устье Р; 4 - распределение давления компримированного газа, когда его давление иа устье Р; 5 - распределение температуры по глубине скважины; а.-б, =ДР..