Пуск газлифтной скважины в работу
Пуск скважины осуществляется для ввода в работу новых и отремонтированных скважин. Перед пуском скважина заполнена жидкостью, уровень которой соответствует пластовому давлению. Сущность пуска заключается в вытеснении жидкости газом, в линии газоподачи до башмака подъемных труб методом продавки и вводе газа в подъёмные трубы.
Наибольшее давление газа, которое возникает при пуске называется пусковым. Давление закачки газа в процессе эксплуатации называется рабочим. Pп > Pр.
При пуске вытесняемая жидкость перемещается в трубах в трубах и частично поглощается пластом. Достигнув башмака НКТ, газ поступает в них и, расширяясь, всплывает, плотность ГЖС уменьшается, уровень её повышается до устья, после чего происходит выброс части жидкости. Уровень жидкости в затрубном пространстве снижается ниже статического и начинается приток жидкости из пласта. Во время подъёма жидкости до устья, давление у башмака повышается до максимального значения.
Периодическая эксплуатация газлифтных скважин.
В процессе разработки залежи пластовое давление снижается. Удержание дебита скважин на заданном уровне при этом достигается за счет увеличения погружения подъемных труб. Но при этом увеличивается расход рабочего агента, что приводит к увеличению себестоимости добычи нефти.
Для уменьшения удельного расхода газа малодебитные газлифтные скважины целесообразно эксплуатировать периодически компрессорным способом. Самая простая схема периодического газлифта заключается в том, что после вытеснения жидкости рабочим агентом подача рабочего агента прекращается, и скважина останавливается. Во время остановки в скважине накапливается определенное количество жидкости. После этого в скважину вновь подают рабочий агент в кольцевое пространство, накопившаяся жидкость рабочим агентом вытесняется в подъемные трубы и далее в выкидную линию. В то же время описанный метод имеет существенные недостатки. К ним относятся:
|
|
|
- во время продавливания жидкости рабочим агентом часто забойное давление становится выше пластового и некоторая часть накопленной в скважине жидкости может быть задавлена обратно в пласт;
- после очередного выброса жидкости из подъемных труб из-за нерегулируемого процесса подачи рабочего агента (кольцевое пространство сообщено с выкидной линией) увеличивается расход рабочего агента на добычу одной тонны нефти, за счет чего увеличивается ее себестоимость.
Борьба с образованием песчаных пробок
Отрицательное влияние песка в продукции приводит к абразивному износу плунжерной пары, клапанных узлов и образованию песчаной пробки на забое. Песок также при малейшей негерметичности НКТ быстро размывает каналы протекания жидкости в резьбовых соединениях, усиленно изнашивает штанговые муфты и внутреннюю поверхность НКТ, особенно в искривленных скважинах. Выделяют 4 группы методов борьбы с песком при насосной эксплуатации:
|
|
|
1. Наиболее эффективный метод - предупреждение и регулирование поступления песка из пласта в скважину. Первое осуществляют посредством либо установки специальных фильтров на забое, либо крепления призабойной зоны, а второе - уменьшением отбора жидкости.
2. Обеспечение выноса на поверхность значительной части песка, поступающего в скважину.Это обеспечивается подбором сочетаний подъемных труб и штанг либо подкачкой в затрубное пространство чистой жидкости (нефти, воды).
3. Установкой песочных якорей (сепараторов) и фильтров у приема насоса достигается сепарация песка от жидкости. Работа песчаных якорей основана на гравитационном принципе.
4. Использование специальных насосов для песочных скважин.
Подача ШСНУ и факторы, влияющие на нее.
За полный (двойной) ход плунжера подача насоса:
Где F - площадь сечения плунжера, a Sпл - длина хода плунжера.
|
|
|
Если плунжер делает n ходов в минуту, то суточная подача ШГН:
(теоретическая подача)
Факторы, влияющие на коэффициент подачи:
• присутствие свободного газа в откачиваемой смеси
• уменьшение длины хода плунжера по сравнению с длиной хода балансира за счет упругих деформаций штанг и труб
• утечки между цилиндром и плунжером, а также в клапанных узлах
• уменьшение объема смеси в результате ее дегазации и охлаждения в процессе подъема на поверхность
Однако действительная (фактическая) подача Q насоса, измеренная на поверхности, как правило, меньше теоретической QT. Отношение действительной подачи к теоретической называют коэффициентом подачиштангового насоса aп= Q/QT, тогда действительная подача штангового насоса
Коэффициент подачи ап может изменяться от 0 до 1. В скважинах, в которых проявляется, так называемый, фонтанный эффект, то есть в частично фонтанирующих через насос скважинах, может быть ап>1. Работа насоса считается нормальной, если ап = 0,6—0,8.
Факторы, влияющие на подачу На коэффициент подачи ап и, как следствие, на подачу установки Q влияет много факторов: деформация штанг и труб, усадка жидкости, степень наполнения насоса жидкостью и утечки жидкости. Характеризуя влияние этих факторов соответствующими коэффициентами и учитывая независимость их совместного действия, записывают длинные колонны штанг и труб при сообщении колонне штанг возвратно-поступательного движения в процессе работы установки ведут себя как упругие стержни. За счет упругих деформаций штанг и труб уменьшается длина хода плунжера sпл по сравнению с длиной хода устьевого штока s, что непосредственно влияет на подачу. Тогда можно записать выражение коэффициента, характеризующего влияние деформаций штанг и труб.Длина хода устьевого штока s задается при проектировании эксплуатации скважины ШСНУ. Для расчета длины хода плунжера 5пл необходимо определить нагрузки, вызывающие деформации. Их определение будет рассмотрено в следующем разделе.
|
|
|
Цилиндр насоса заполняется жидкостью при температуре и давлении на приеме насоса (в скважине). На поверхности жидкость дегазируется и охлаждается, ее объем уменьшается, то есть происходит усадка жидкости. Коэффициент, учитывающий усадку жидкости,
Насос наполняется жидкостью и свободным газом. Влияние газа на наполнение и подачу насоса учитываюткоэффициентом наполнения цилиндра насоса
В процессе работы ШСНУ возможны утечки жидкости через зазор между цилиндром и плунжером насоса (плунжерная пара), в клапанах насоса вследствие их износа, коррозии в частично немгновенного закрытия и открытия клапана, а также через неплотности муфтовых соединений НКТ. Эти утечки учитывают коэффициентом утечек
В отличие от рассмотренных выше факторов утечки жидкости являются переменными, возрастающими во времени, что приводит к уменьшению во времени коэффициента утечек и соответственно коэффициента подачи.
Динамометрирование ШСНУ
При ходе штанг вниз действует трение, уменьшающее нагрузку в точке их подвеса. Поэтому динамограф записывает линию Г1А1, соответствующую нагрузке от веса штанг, погруженных в жидкость, минус сила трения. Так как и вес штанг, и сила трения постоянны по величине, то линия Г1А1 получается прямой, параллельной нулевой линии динамограммы. Если бы трение отсутствовало, динамограф записал бы линию АГ (пунктир), соответствующую фактическому весу штанг, погруженных в жидкость. Очевидно, что трение уменьшает полезную длину хода плунжера, а значит, и производительность насоса. Нагнетательный клапан закрывается в точке А1, а не в точке А, как это было бы при отсутствии трения. В следующий момент штанги должны изменить направление движения (снизу-вверх). Поэтому должно быть снято трение при вниз и «набрано» трение при ходе вверх. Этот процесс записывается отрезком прямой А1А2 с некоторым наклоном вправо. С точки А2 начинается процесс восприятия штангами нагрузки от веса столба жидкости, который записывается прямой линией А2Б1 (отрезки АА2 и ББ1 одинаковы). Нагрузка в точке Б1 равна сумме весов штанг и жидкости плюс сила трения (вес жидкости - это вес столба с площадью, равной сечению плунжера, и высотой - от приведенного динамического уровня до устья скважины). В точке Б1 открывается приемный клапан насоса, начинается движение плунжера вверх и вход жидкости из скважины в цилиндр насоса. Далее следует движение плунжера и штанг, описывающееся линией Б1В1.Как только точка подвеса штанг начинает движение вниз, изменяются направление и величина сил трения. Снятие нагрузки от веса жидкости начинается в точке В2 и изображается линией В2Г1, параллельной линии восприятия нагрузки штангами А2Б1. При этом вес столба жидкости передается на трубы - происходит процесс разгрузки штанг и нагружения труб.В точке Г1 открывается нагнетательный клапан насоса и плунжер начинает двигаться вниз - происходит процесс движения плунжера вниз, изображаемый отрезком Г1А1, параллельным Б1В1.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 2760; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!