Область применения газлифтного способа добычи нефти
Когда пластовой энергии недостаточно для подъема жидкости с забоя, переходят на механизированный способ эксплуатации скважин. Один их механизированных способов эксплуатации скважин - газлифтный способ. Фонтанирование можно искусственно продолжить путем подачи в скважину сжатого газа или воздуха через специальные клапаны, смонтированные на подъемных трубах, или через нижний конец этих труб.
Система, состоящая из эксплуатационной колонны и спущенных в нее труб, в которой подъем жидкости на поверхность производится с помощью сжатого газа, называется газлифтом.
Ранее в качестве рабочего агента использовали воздух (эрлифт). В настоящее время воздух не используется в качестве рабочего агента по следующим причинам:
- окисление нефти с потерей ее качества;
- образование стойкой водонефтяной эмульсии (при добыче обводненной нефти), разрушение которой в процессе подготовки нефти затруднено;
- при определенном содержании газов с воздухом образуется взрывоопасная смесь;
- компрессоры, используемые при сжатии (компримировании) воздуха, в случае нарушения системы смазки могут взрываться.
Область применения газлифта - высоко дебитные скважины с большими забойными давлениями, скважины с высокими газовыми факторами и забойными давлениями ниже давления насыщения, песочные (содержащие в продукции песок) скважины, а также скважины, эксплуатируемые в труднодоступных условиях (затопляемость, паводки, болота и др.). Газлифт характеризуется высокой технико-экономической эффективностью, отсутствием в скважинах механизмов и трущихся деталей, простотой обслуживания скважин и регулирования работы.
Сегодня газлифтная эксплуатация реализуется в двух модификациях:
- с использованием сжатого газа, получаемого на компрессорных станциях - компрессорный газлифт;
- с использованием сжатого газа, отбираемого из газовой залежи - бескомпрессорный газлифт.
В настоящее время разработка нефтяных месторождений России ведется с поддержанием пластового давления, а основная добыча нефти осуществляется механизированным способом, в основном насосным, поэтому газлифтный способ не имеет широкого распространения. Это не означает, что газлифтная эксплуатация не имеет перспектив; этот способ может оказаться конкурентоспособным для разработки нефтяных оторочек газовых и газоконденсатных месторождений, а также для добычи нефти из шельфовых месторождений.
4.2. Принцип работы компрессорного подъемника
Рис. 4.1. Принципиальные схемы газлифтных скважин
Конструкции: а - однорядная; б - двухрядная; в - полуторорядная
Газлифтный подъемник состоит из двух каналов или трубопроводов: одного для подачи рабочего агента, другого - для подъема газожидкостной смеси. Трубы, по которым закачивается рабочий агент, называются воздушными, а по которым происходит подъем газожидкостной смеси - подъемными.
Газ подается в кольцевое пространство между эксплуатационной колонной и НКТ и оттесняет жидкость в НКТ. Сжатый газ, дойдя до башмака НКТ, проникает в них, газируя жидкость. Пузырьки газа поднимаются по НКТ, увлекая за собой жидкость. Поскольку плотность газожидкостной смеси меньше плотности жидкости, противодавление на пласт снижается и за счет разницы между пластовым и забойным давлениями жидкость поступает из пласта в скважину.
Газлифтный подъемник характеризуется глубиной погружения, высотой подъема жидкости и относительным погружением.
Глубина погружения — это высота столба дегазированной жидкости Һ, соответствующая давлению у башмака подъемника во время работы скважины.
Высота подъема — это расстояние ho от уровня жидкости до устья во время работы.
Относительное погружение — это отношение глубины погружения h ко всей длине подъемника.
В промысловой практике при определении относительного погружения обычно исходят из рабочего давления, т.е. из давления нагнетания газа. При этом задаются рабочим давлением и определяют относительное погружение.