Минимальное забойное давление
Нередко фонтанные скважины эксплуатируются при забойном давлении, большем давления насыщения. В этих случаях, а также при проектировании способов эксплуатации скважин необходимо рассчитывать минимальное забойное давление фонтанирования.
Процесс фонтанирования за счет растворенного газа, выделяющегося из нефти, возможен при соотношении удельного объема свободного газа в подъемнике (названного эффективно действующим газовым фактором G эф) и удельного объема газа, потребного для работы подъемника на оптимальном режиме R опт: G эф ≥ R опт . (7.58)
В реальных условиях процесс фонтанирования, можно осуществить следующим образом:
Рзаб < Рнас, (7.59) или Рзаб ≥ Рнас. (7.60)
1. Для случая (7.59) минимальное забойное давление находится из формулы условия фонтанирования:
- Случай, когда забойное давление выше или равно давлению насыщения – условие (7.60);башмак фонтанного подъемника спускают на глубину Нб макс, соответствующую давлению насыщения Рнас (в этом случае коэффициент естественной сепарации свободного газа может быть принят нулевым σф = 0).
Воспользуемся схемой, приведенной на рис. 7.1б. Запишем следующее выражение:
, (7.66)где
- средняя плотность жидкости в интервале «забой-прием (башмак)», кг/м3. В этом случае пренебрегается потерями на трение при движении продукции в интервале «забой-прием».
Точное выражение можно записать так:
, где Ртр – потери на трение
Далее находится и подставляется в формулу (7.66) и далее записывается окончательная формула для
:
17. Связь пласта и подъемника. Установление режима работы фонтанных скважин.
Пример регулировочных кривых:
18. Газлифтный способ эксплуатации. Область применения и схемы газлифта. Пуск газлифтных скважин в эксплуатацию. Пусковое давление. Расчет пускового давления.
Газлифт-подъем продукции скважин на дневную поверхность с помощью потенциальной энергии газа.
В качестве рабочего агента испольуется газ, отбираемый, например, из газовой залежи (природный газ) или попутно-добываемый (нефтяной газ).
Различают два принципиальных типа газлифтной эксплуатации:
1. Непрерывный газлифт.((высокая продуктивность скважины)
2. Периодический газлифт.
Классификация газлифтных скважин может быть выполнена по
нескольким признакам:
1. По характеру ввода рабочего агента
— прямая закачка;
— обратная закачка.
2. По количеству колонн НКТ
— однорядный подъемник; НЕДОСТАТКИ: возможность образования песчаной пробки на забое,достаточно высокое пусковое давление, т.к. необходимо оттеснять уровень жидкости взатрубном пространстве при пуске скважины до башмака подъемника; возможность работы подъемника с пульсациями.)
Устранение некоторых недостатков такой схемы возможно
— двухрядный подъемник;(для скважин с определенными осложнениями (пескообразование),когда продукция представлена коррозионно-активными компонентами, а также в случае недостаточно высокого качества подготовки закачиваемого газа (повышенное влагосодержание газа и содержание в нем корродирующих компонентов).
— полуторарядный подъемник (лифт Саундерса).
3. По типу используемой энергии рабочего агента
— компрессорный;
— бескомпрессорный.(Если в разрезе нефтяной скважины имеетсягазовый пропласток (или газовая шапка)
4. По используемому глубинному оборудованию
— беспакерная система;
— пакерная система;
— система с использованием пусковых и рабочего клапанов;
— система, когда газ вводится в подъемник через башмак НКТ
(отсутствуют пусковые и рабочий клапаны).
ДОПОЛНИТЕЛЬНО ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ:
Пусковое давление- максимальное давление закачиваемого газа, соответствующее
оттеснению уровня жидкости до башмака подъемника
Рабочее давление-среднее по величине давление, устанавливающееся при нормальной работе газлифтной скважины.
РАСЧЕТ ПУСКОВОГО ДАВЛЕНИЯ
1 случайПри выводе общей формулы пускового давления примем следующие ограничения:
1. Не учитываются потери энергии на трение в процессе закачки газа и продавки жидкости.
2. Давление на устье скважины при прямой закачке (давление в затрубном пространстве — при обратной) принимается равным атмосферному.
3. Не учитывается давление от веса столба газа.
4. Пренебрегаем толщиной стенок НКТ.
2 случай.с частичным поглощением жидкости пластом
при прямой закачке
— чем больше диаметр воздушных труб, тем больше пусковое
давление;
— чем больше диаметр подъемника, тем меньше пусковое давление;
при обратной закачке
— диаметр воздушных труб не влияет на пусковое давление;
— чем больше диаметр подъемника, тем больше пусковое давление.