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

поднимется выше рабочего клапана. Диаметр штуцера следует подбирать таким, чтобы, с одной стороны, была возможность поддержания необходимого давления газа в затрубном пространстве за период фазы накопления жидкости, а, с другой, был бы наименьшим, чтобы избежать медленного падения давления в обсадной колонне до давления закрытия клапана в процессе отбора жидкости. Диаграмма изменения давления на устье и в обсадной колонне за время цикла, который регулируется описанным способом, показана в части 6i на рис. 2.4-42. 2. Диаметр штуцера относительно небольшой. Применяются клапаны моментального действия, несбалансированные для периодического газлифта. Регулятор обеспечивает после штуцера максимально требуемое давление в обсадной колонне. Газ в затрубное пространство нагнетается непрерывно, во время накопления жидкости давление повышается. Клапан открывается тогда, когда давление в обсадной колонне и увеличивающееся давление в подъемных трубах создают силу, необходимую для открытия клапана. Диаграмма изменения давления этого цикла показана в части 62 на рис. 2.4-42.

Рис. 2.4-44. Контроллер циклов с приводом от часового механизма (по Виланду, 1961)

Рис. 2.4-45. Изменение давления в скважине в зависимости от ее глубины (Браун, 1967).

/-6 - клапаны

Лучшие результаты получают при использовании контроллера с часовым приводом. Однако при этом стоимость проведения работ увеличивается по сравнению со стоимостью при установке контроллера со штуцером на нагнетательной линии. Более целесообразно газ в скважину нагнетать по индивидуальным газопроводам от общего источника при постоянном давлении. Общий объем нагнетаемого газа замеряется непрерывно: по каждой скважине замеры проводятся периодически или выборочно.

б) Контроль за работой газлифтного оборудования

Измерения, которые осуществляются в газлифтной скважине для анализа ее работы, бывают двух видов: 1) подземные и 2) поверхностные.

К первому виду относятся измерения давления и температуры и замер уровня жидкости с помощью эхолота. Большое значение имеет определение давления с помощью скважинных манометров при исследовании скважин, эксплуатирующихся газлифтным способом. Манометр спускают в подъемные трубы через лубрикатор, установленный на устье. Давление замеряется в нескольких точках, включая точку непосредственно ниже каждого клапана. В скважинах с большой скоростью подъема жидкости бывает невозможно спустить манометр. Эта трудность увеличивается по направлению к устью скважины, где давление уменьшается, а поднимаемая продукция расширяется и скорость ее подъема увеличивается. Поэтому скважина закрывается для того, чтобы установить и спустить манометр на необходимую глубину. На рис. 2.4-45 показана диаграмма записи давления, полученная с помощью скважинного манометра. На линии изменения давления по высоте подъемных труб видны два изгиба. Нагнетаемый газ поступает в подъемные трубы через клапаны 2 и 3, что не соответствует расчету. Это объясняется несколькими причинами: 1) из-за ошибки в расчетах (давление закрытия клапана 2 меньше, чем давление газа, проходящего через клапан 3); 2) давление в колпаке клапана 2 упало, в результате чего клапан не закрывается; 3) клапан 2 недостаточно герметично посажен в седло. По диаграмме видим, что давление нагнетаемого газа против клапана 3 выше, чем необходимо. Если давление на устье подъемных труб Ру.р можно снизить или повысить давление в обсадной колонне рк.р выше давления открытия клапана 4 или если расстояния между клапанами можно изменить так, чтобы глубина установки клапана 4 была меньше, то точка закачки газа должна соответствовать глубине установки клапана 4. Это будет снижать забойное давление и увеличивать дебит скважины.

При периодическом газлифте нецелесообразно или совершенно невозможно спустить скважинный манометр на тросе.

Это связано с тем, что при высокой скорости подъема жидкости манометр выталкивается и обрывает трос. Если исследование нельзя осуществить таким способом, то манометр спускают в скважину во время периода накопления жидкости. При этом необходимые меры предосторожности должны быть предприняты для обеспечения нахождения прибора ниже рабочего клапана в течение периода отбора продукции. По температуре в подъемной колонне можно определить место поступления газа, так как при расширении газа снижается окружающая температура. Нежелательная закачка газа может вызываться несовершенной герметизацией соединений подъемной колонны, утечками в трубах или неисправностью клапана. Исследование уровня жидкости носит подчиненный характер.

При газлифтной эксплуатации скважин на поверхности замеряют давления в обсадной колонне и в подъемных трубах в основном с по-

мощью записывающих манометров; добычу нефти и газа; объем нагнетаемого газа и его давление.

Непрерывная запись давлений в обсадной колонне и подъемных трубах особенно важна при периодическом газлифте. По диаграммам записей определяют причины различных нарущений. 1. Падение давления в обсадной колонне между эксплуатационными циклами обычно указывает на утечки газа в подъемных трубах или обсадной колонне, или на неправильное закрытие клапана. Если утечка происходит между подъемными трубами и затрубным пространством, тогда газ будет подниматься в подъемных трубах и в течение периода накопления жидкости. 2. Если давление на устье скважины поднимается значительно во время отбора продукции, дросселирование потока за пределами устья скважины должно быть снижено. 3. Если давление в обсадной колонне нормальное, а давление в подъемных трубах периодически не увеличивается, то клапан или трубы засорены. 4. Если давление в подъемных трубах во время фонтанирования поднимается незначительно и на непродолжительное время, то частота циклов слишком велика и наоборот. 5. Если давления открытия и закрытия клапанов (в обсадной колонне) изменились, то нагнетаемый газ начнет входить в подъемные трубы через другой клапан, или давление в колпаке рабочего клапана изменилось. 6. По диаграмме изменения давления определяют время, когда скважина способна фонтанировать.

Самопишущий прибор, регистрирующий давление, устанавливается недалеко от скважины, но не на устье, потому, что поднимающаяся на поверхность жидкость может вызвать вибрацию прибора, влияющую на запись. Запись давлений в подъемных трубах и обсадной колонне при непрерывном газлифте скважин также дает полезную информацию. Однако непрерывная запись устьевых давлений обычно не нужна.

На рис. 2.4-46 показана диаграмма изменения устьевого давления трех периодически эксплуатирующихся скважин, заданная работа которых нарушена (несколько изменено по данным Брауна, 1967). В части (а) диаграммы по кривой изменения давления в обсадной колонне видим, что два клапана работают одновременно. По изменению давления в подъемной колонне можно определить, что период отбора продукции слишком длителен. Причина нарушения состоит в недостаточном снабжении сжатым газом через предполагаемый клапан и слишком низкой частоте циклов работы. В части (б) этого рисунка видно, что скважина эксплуатируется при слишком высокой частоте циклов. Быстрое падение давлений и в обсадной колонне, и в подъемных трубах показывает, что добыча жидкости за цикл слишком мала, высокая ча-

Рис. 2.4-46. Диаграмма изменения давления на устье скважин при периодическом газлифте

15-546