УДАЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ ИЗ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

 

  В процессе эксплуатации газовой скважины на забое скап­ливается жидкость - конденсат, нефть или вода. Увеличение ее уровня приводит к повышению противодавления на про­дуктивный пласт и уменьшению дебита скважины, вплоть до полной ее остановки. Жидкость при эксплуатации скважины колоннами лифтовых труб с условным диаметром 73 мм и более при обычном режиме работы удалить нельзя, посколь­ку скорость движения восходящего потока газа не способст­вует выносу жидкости.

Условием выноса жидкости, находящейся в скважине, по­током газа является достаточная скорость его перемещения по колонне лифтовых труб, которая должна обеспечить пере­мещение вверх пленки жидкости на стенках скважины и вос­ходящий поток ее капель, находящихся в ядре газового пото­ка. Для оценки таких условий подходит следующий критерий скорость газа в колонне лифтовых труб должна быть не ме­нее 3 м/с. На практике это означает, что для удаления с за­боя воды в трубах диаметром 32; 60, 3; 73 мм надо поддержи­вать расходы газа соответственно 2, 8; 9; 14, 2 тыс. м³/сут. Указанные условия могут быть обеспечены не во всех случа­ях, поскольку величина дебита ограничена продуктивными возможностями скважины.

 

1 - вода; 2 - жидкость, вытесняемая из скважины; цемент: 3 – закачиваемый по КГТ, 4 - доставленный в скважину; 5 ~ пробка; 6 - пластовая жидкость.

 

Рис. 5.5. Схема внутрискважинного обо­рудования при установке цементной пробки

 

1 - цемент, закачиваемый в скважи­ну; 2 - жидкость, находящаяся в скважине; 3 - пакер; 4 - цемент, дос­тавленный в скважину и продавли­ваемый в перфорационные отверстия и призабойную зону пласта

Рис. 5.6. Схема внутрискважинного оборудования при закачивании це­ментного раствора в пласт

Величина притока газа в скважину определяется уравне­нием

 

Q = ( r / r ₀ ) × С( r ² - r _д ² ) ⁿ

 

где Q - дебит скважины;

С - коэффициент кривой противо­давления;

r _о - пластовое давление, для которого были опре­делены Q и n;

r - текущее пластовое давление;

r _д - динами­ческое давление в скважине;

п - показатель степени в урав­нении притока [22].

 

По мере снижения пластового давления кривая (линии а - в), соответствующая уравнению притока, смещается влево от графика " r _д - Q " (рис. 5.7) и в конце концов наступает мо­мент, когда эта кривая перестает пересекаться или касаться кривой (линии г), характеризующей течение многофазного потока жидкости по колонне лифтовых труб. Минимальное значение дебита при этом равно Q ₁. В таком случае течение газа в скважине прекратится и возникнет ситуация, по своей физической сущности соответствующая глушению скважины жидкостью с целью прекращения ее фонтанирования, напри­мер, перед проведением подземного ремонта.

Вынос жидкости из данной скважины может быть достиг­нут за счет ее эксплуатации по колонне лифтовых труб меньшего диаметра.

 

 

 

Рис. 5.7. График для определения условий выноса жидкости по ко­лонне труб

 

Условием выноса жидкости является выполнение следую­щего неравенства:

 

u _г > 3, 1 × [ s _ж ( r _ж - r _г )^{'0, 25}/ r _г ^{0, 5},

 

где u _г - скорость течения газа в колонне лифтовых труб;

s _ж - поверхностное натяжение жидкости;

r _ж и r _г - соответственно плотности жидкости и газа.

 

Меньшему диаметру колонны лифтовых труб с большей скоростью течения жидкости будет соответствовать кривая г многофазного течения (см. рис. 5.7), смещенная влево. При этом условие совместности уравнений притока и течения вы­полняется. На графике эти линии г либо пересекаются, либо имеют общую точку соприкосновения. При использовании вместо лифтовых труб диаметром 60 мм труб диаметром 32 мм рабочая точка может смещаться влево по оси Q, и скважина будет функционировать с дебитом ниже Q ₁ вплоть до Q ₂.

Жидкость из скважины в зависимости от конкретных ус­ловий эксплуатации можно удалять периодически и постоян­но. В первом случае целесообразно использовать агрегаты подземного ремонта скважин с колонной гибких труб. Во вто­ром эксплуатировать скважину по спущенной и закрепленной на устье КГТ (установка сифонной колонны). Выбор способа осуществляют с учетом расходов на выполнение периодиче­ских ремонтов скважины или оснащения ее КГТ и необходи­мой головкой для крепления на устье.

Решение об удалении жидкости следует принимать в том случае, если происходит резкое падение производительности скважины и имеются достоверные сведения об уровне жидко­сти, полученные в результате измерения, а также если были эффективны проводившиеся ранее операции свабирования скважины.

Периодическое удаление накопившейся жидкости с помо­щью агрегатов ПРС следует проводить при функционирова­нии скважины, до ее остановки. В противном случае прихо­дится выполнять операции по вызову притока. Для реализа­ции этого способа используют только агрегат, обеспечиваю­щий спуск-подъем гибких труб. Схема внутрискважинного оборудования при проведении данного процесса соответству­ет схеме, применяемой при газлифте (см. рис. 5.1). Этот про­цесс выполняется путем спуска КГТ с максимальной скоро­стью до уровня жидкости, накопившейся в скважине (в ко­лонне лифтовых труб или ниже их башмака в полости экс­плуатационной колонны), а затем медленного спуска в про­странство, занятое жидкостью. В течение всего этого процес­са эксплуатация скважины не прекращается, но отбор газа идет по колонне гибких труб. При этом скорость движения газа в КГТ увеличивается в несколько раз, благодаря чему обеспечивается эффективный вынос жидкости. Как правило, для выполнения этих операций в большинстве случаев под­ходит колонна труб диаметром 25 или 32 мм. При использо­вании трубы с постоянной толщиной стенки диаметр не влияет на максимальную глубину спуска колонны. Например, КГТ спускают до глубины 6700 м.

Оборудование устья и технология перемещения колонны гибких труб соответствуют операциям при вызове притока, освоении скважины либо очистке забоя последней от песка.

Состав комплекса наземного оборудования отличается лишь тем, что выход колонны гибких труб соединяют с линией промыслового сбора газа, так как в период выноса жидкости эксплуатация скважины идет по этой колонне.

В процессе спуска или подъема колонны гибких труб экс­плуатация скважины не прекращается и ведется по колонне лифтовых труб. После достижения уровня жидкости, находя­щейся на забое скважины, открывают задвижку на выходе КГТ и закрывают задвижку на боковом отводе фонтанной арматуры. Затем на малой скорости продолжают спуск ко­лонны гибких труб до тех пор, пока весь объем жидкости не будет вынесен на поверхность.

После выполнения работ эксплуатацию скважины продол­жают вести по колонне лифтовых труб, а колонну гибких труб извлекают.

При установке сифонной колонны - спуске КГТ и экс­плуатации с их помощью скважины в течение длительного времени к вопросу выбора диаметра колонны следует подхо­дить более внимательно. Следует стремиться использовать КГТ как можно большего диаметра, поскольку при этом уменьшаются потери на трение при течении газа и опасность образования пробок. При правильно выбранном диаметре КГТ уровень жидкости должен установиться у ее башмака, а колебания давления в кольцевом пространстве отсутствовать.

Спуск КГТ в скважину осуществляют с помощью агрегата подземного ремонта. Устройство, транспортирующее трубу, должно обеспечивать ее принудительный спуск в скважину, во внутренней полости которой имеется противодавление. При этом предварительно удаляют верхнюю фонтанную за­движку и устанавливают узел для подвески КГТ. Он состоит из корпуса, в котором размещены клиновая подвеска, удер­живающая трубу, и уплотнитель, обеспечивающий герметиза­цию зазора по ее наружной поверхности (рис. 5.8). Над узлом подвески размещают катушку с радиальными окнами, кото­рые могут быть открыты. Через них проводят обрезку колон­ны гибких труб после ее спуска на нужную глубину.

Рядом со скважиной отдельно от агрегата можно устанав­ливать транспортную катушку с колонной гибких труб. Спуск труб с ее использованием выполним при отсутствии возмож­ности возникновения ситуации, при которой необходимо будет извлекать полностью и поднимать на значительную высо­ту KIT. Если такой опасности нет, то можно избежать опера­ции перематывания трубы с транспортной катушки на бара­бан агрегата.

Колонна гибких труб, спускаемая в скважину, должна быть оснащена пробкой, устанавливаемой на ее нижнем кон­це. Это упрощает работу наземного оборудования, исключает загрязнение колонны продукцией пласта и частицами грязи и окалины, имеющимися на внутренней поверхности лифтовых труб.

 

 

1 - корпус;. 2 - клиновая подвеска КГТ; 3, 8 - присоединительные резьбы; 4 -узел нажимных болтов для сжатия уплотнительного элемента; 5 - направляю­щая втулка клиньев; 6 - уплотнительный элемент, 7 - опорная втулка

Рис. 5.8. Конструкция узла подвески сифонной колонны гибких труб:

 

После спуска на нужную глубину КГТ уплотнительный элемент узла подвески приводят в рабочее положение и сбра­сывают давление над ним. Затем открывают окна катушки, устанавливают клиновую подвеску и закрепляют на них ко­лонну труб. Через окна катушки обрезают КГТ. После этого с устья скважины удаляют оборудование, входящее в состав агрегата. К узлу крепления КГТ присоединяют манифольд фонтанной арматуры (рис. 5.9).

Для пуска колонны в эксплуатацию азотом продавливают пробку, расположенную на нижнем конце труб. Если в сква­жине присутствует жидкость, препятствующая эксплуатации, ее также удаляют продувкой азотом.

В процессе эксплуатации скважины с помощью сифонной колонны необходимо контролировать давление в кольцевом пространстве между ней и колонной лифтовых труб.

При извлечении КГТ из скважины ее необходимо заглу­шить. Принципиально возможен подъем ее из скважины и без глушения, однако информации о разработке необходимо­го инструмента и приспособлений для осуществления этой операции нет. Перед глушением нужно промыть кольцевое пространство между КГТ и лифтовой колонной для удаления образовавшихся там отложений парафина или гидратов, ко­торые могут препятствовать ее извлечению. Эта же жидкость, служащая для промывки скважин, в ряде случаев может быть использована и для их глушения.

 

1, 3 - стволовые задвижки; узел подвески колонн: 2 - сифонной, 4 - лифтовых труб; 5 - кресто­вина

Рис. 5.9. Схема оборудования устья при подвеске сифонной колонны

 

Далее разбирают фланцевое соединение, крепящее узел подвески КГТ к фонтанной арматуре, после чего с помощью агрегата подземного ремонта оно поднимается, а колонна фик­сируется клиновым слайдером. После удаления узла подвес­ки агрегат подземного ремонта убирают со скважины и мон­тируют агрегат для работы с гибкими трубами, на барабане которого имеется небольшой кусок трубы (порядка 50 м). После завершения установки транспортера над устьем сква­жины осуществляют сращивание концов колонны, спущенной в скважину, и трубы агрегата, а затем по традиционной тех­нологии извлекают КГТ из скважины и наматывают ее на барабан агрегата.

Сифонные колонны с переменной толщиной стенок (рав­нопрочные) диаметром 32 и 38 мм спускали на глубину до 6727 м (компания " Exxon Co." ).

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: