Принцип работы газлифтного подъемника

Принцип действия газлифта заключается в разгазировании жидкости в подъемных трубах и уменьшении ее плотности. При непрерывной подаче газа газированная жидкость поднимается до устья скважины и выливается наружу.

При газлифте в затрубном пространстве скважины устанавливается новый уровень, называемый динамическим, и соответствующее ему забойное давление.

Газлифтный подъемник характеризуется глубиной погружения, высотой подъема жидкости и относительным погружением (рис. 3.1).

Глубина погружения - это высота столба дегазированной жидкости А, соответствующая давлению у башмака подъемника во время работы скважины.

Высота подъема - это расстояние h0 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.

Для подъема жидкости сжатым газом используются различные системы подъемников, отличающиеся числом рядов спускаемых в скважину колонн труб, их взаимным расположением, направлением движения рабочего агента и газонефтяной смеси.

По числу спускаемых рядов труб подъемники бывают однорядными и двухрядными. По направлению нагнетания рабочего агента - кольцевыми и центральными.

Кольцевая система. При двухрядном подъемнике в скважину спускают два концентрически расположенных ряда труб. Рабочий агент нагнетают в кольцевое пространство между двумя колоннами, а жидкость поднимается по внутренним трубам. Поэтому наружные трубы называют нагнетательными, а внутренние - подъемными. Наружный ряд труб называют также первым рядом, а внутренний - вторым.

При однорядном подъемнике спускают один ряд труб, который и является подъемной колонной, а нагнетательной - обсадная колонна. Рабочий агент нагнетают в кольцевое пространство между обсадной колонной и подъемными трубами. При этом уровень жидкости будет находиться у башмака подъемных труб.

В практике встречается двухрядный подъемник кольцевой системы со ступенчатой нагнетательной колонной: в нижней части - меньшего диаметра, в верхней - большего. По сравнению с обычным двухрядным такой подъемник дешевле. Основные его преимущества - уменьшение веса труб первого ряда и лучшие условия выноса песка с забоя. К недостаткам этого подъемника относится невозможность увеличения погружения подъемных труб.

Центральная система. Рабочий агент нагнетают по центральной колонне труб, а газонефтяная смесь поднимается по кольцевому пространству. Обычно центральная система применяется при однорядном подъемнике. Основные преимущества системы: низкие пусковые давления и наиболее рациональное использование габаритов скважин. Ее недостатки: при наличии в жидкости песка выступающие муфты труб стачиваются, в результате чего возможен обрыв труб; при содержании в нефти парафина или при большой концентрации солей последние откладываются на стенках колонны и уменьшают ее диаметр. Поэтому в большинстве случаев применяют подъемники кольцевой системы.

Преимущество двухрядного подъемника состоит в том, что он работает при меньшей пульсации рабочего давления и жидкости, так как объем кольцевого воздушного пространства в нем меньше, чем в однорядном подъемнике кольцевой системы. Столб жидкости, находящейся между первым рядом труб и эксплуатационной колонной (в затрубном пространстве), также способствует более плавной работе двухрядного подъемника. Пульсация, возникающая при работе однорядного подъемника, вызывает разрушение пласта и образование песчаных пробок на забое скважины или в подъемных трубах. В однорядном подъемнике значительно ухудшаются условия выноса песка, если подъемные трубы не спущены до фильтра.

Все перечисленные недостатки однорядного подъемника устранимы при применении рабочих газлифтных клапанов, установке в конце подъемных труб пакера, разъединяющего призабойную зону и кольцевое пространство скважины.

Для оборудования скважин однорядным подъемником целесообразно применять в зависимости от дебита скважины подъемные трубы следующих диаметров:

Дебит, т/сут    20-50 50-70 70-250 250-350 350

Диаметр подъемных труб, 60 73 89 114

мм

На промыслах применяют подъемники следующих конструкций:

а) однорядные сплошные;

б) однорядные ступенчатые и комбинированные.

Скважины, эксплуатирующиеся газлифтным способом, можно

разделить на следующие категории.

1. С высокими коэффициентом продуктивности К и забойным

давлением рзаб.

2. С низким К и высоким р_заб

3. С высоким К и низким р_заб

4. С низкими К и р_заб

Указанные характеристики скважины в сочетании с другими ее параметрами (свойства жидкости, состояние эксплуатационной колонны, наличие песка, парафина в продукции скважины и т. д.) являются определяющими при выборе газлифтной установки.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: