Конструкция газлифтных подъемников. Однорядный подъемник с перепускным клапаном. Характеристики, принцип действия.
Однорядный подъемник (рис. 8.1 а) широко используется при эксплуатации скважин с нормальными условиями (в продукции отсутствуют механические примеси), при хорошем качестве рабочего агента и его подготовки (в газе отсутствуют корродирующие компоненты, механические примеси, низкое влагосодержание). В противном случае при прямой закачке возможна коррозия не только подъемника (который при необходимости может быть заменен на новый), но и обсадной колонны (замена которой невозможна). Кроме этого, принципиальными недостатками однорядного подъемника являются (npnH6
— возможность образования песчаной пробки на забое вследствие недостаточной для выноса песка скорости восходящего потока в интервале «забой—башмак»;
— достаточно высокое пусковое давление, т.к. необходимо оттеснять уровень жидкости в затрубном пространстве при пуске сква жины до башмака подъемника;
— возможность работы подъемника с пульсациями. Устранение некоторых недостатков такой схемы возможно следующим образом: подъемник спускается до забоя, а на расчетной глубине (глубине спуска башмака) устанавливается муфта с рабочими отверстиями, количество и площадь поперечного сечения которых дол-5КНЫ обеспечить пропуск расчетного объема закачиваемого газа при перепаде давлений не более 0,15 МПа. При такой схеме предотвращается образование песчаной пробки, и подъемник работает без пульса-
|
|
|
Схема однорядного наименее металлоемкого подъемника приведена на рис. 2, в.
Рис. 2. Схема конструкций газлифтных подъемников:
в-однорядный подъемник, г - однорядный подъемник с рабочим отверстием.
Газ подается в межтрубное пространство и ГЖС поднимается по одному ряду труб, диаметр которых определяется дебитом скважины и техническими условиями ее эксплуатации. Реальный уровень жидкости всегда устанавливается у башмака подъемных труб. Уровень не может быть выше, так как в этом случае газ не будет поступать в НКТ. Он не может быть и ниже башмака, так как тогда в НКТ не будет поступать жидкость. Однако при пульсирующем режиме работы газожидкостного подъемника уровень жидкости колеблется у башмака, периодически его перекрывая. Видимого погружения и динамического уровня жидкости при однорядном подъемнике нет, а гидростатическое давление у башмака подъемных труб, создаваемое погружением его под динамический уровень, заменяется давлением газа р1.
Положение динамического уровня (называемого иногда условным) как обычно определяется рабочим давлением газа р1, пересчитанным в соответствующую высоту столба жидкости (рис. 2, в). На рис. 2, в показан пьезометр, присоединенный к скважине. В таком пьезометре устанавливается реальный динамический уровень, соответствующий рабочему давлению. Недостатком однорядного подъемника является низкая скорость восходящего потока между забоем и башмаком, глубина спуска которого определяется рабочим давлением газа, отбором жидкости, а также коэффициентом продуктивности скважины. Однако при этом упрощается допуск труб или вообще изменение глубины их подвески, если возникает такая необходимость. Поэтому существует разновидность однорядного подъемника - подъемник с рабочим отверстием (рис. 2, г). Один ряд труб необходимого диаметра спускается до забоя (или до верхних дыр перфорации), но на расчетной глубине, т. е. на глубине, где должен быть башмак (глубина места ввода газа в НКТ), устанавливается рабочая муфта с двумя-четырьмя отверстиями диаметром 5 - 8 мм. Сечение отверстий должно обеспечить пропуск расчетного количества газа при перепаде давлений у отверстий, не превышающем 0,1 - 0,15 МПа. Перепад давления у отверстий удерживает уровень жидкости ниже отверстия на 10 - 15 м и обеспечивает более равномерное поступление газа в трубы. Однорядный подъемник с рабочим отверстием (или муфтой) создает наибольшие скорости восходящего потока, является наименее металлоемким, однако требует подъема колонны труб при необходимости изменения погружения. Положение условного динамического уровня и погружение определяются рабочим давлением газа у рабочих отверстий, пересчитанным в столб жидкости. Однорядная конструкция газлифта, при котором используются 60- или 73-мм трубы, создает широкое межтрубное пространство, размеры которого играют решающую роль в случае использования различных клапанов, широко применяемых в настоящее время. В однорядном подъемнике вместо рабочей муфты с рабочими отверстиями может применяться так называемый концевой рабочий клапан, поддерживающий постоянный перепад давления при прохождении через него газа, равный 0,1 - 0,15 МПа, достаточный для того, чтобы постоянно удерживать уровень жидкости ниже клапана на 10 - 15 м. Такой подъемник предназначен для периодической эксплуатации скважин, работающих без осложнений. Принцип работы. Давление под обратным клапаном со стороны скважины > давления над обрат. клапаном со стороны подъемника, поэтому клапан открыв-ся, и продукция из пласта поступает в подъемник. Уровень жидкости в подъемнике растет. Клапан срабатывает от давления в подъемнике. В затрубном пространстве действует давление закачиваемого газа. При достижении заданного перепада давления перепускной клапан открыв-ся, газ поступает в подъемник, обратный клапан закрыв-ся и происходит выброс накопившейся жидкости. Концевой клапан обычно приваривается к спецмуфте с внешней стороны и имеет пружинную регулировку необходимого перепада давления и расхода газа. Такой клапан снабжается еще специальным шариковым клапаном, который закрывает рабочее отверстие и позволяет осуществлять обратную промывку скважины до забоя (рис. 3).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3. Принципиальная схема концевого клапана:
1 - конический клапан, 2 - рабочее отверстие, 3 - регулировочная головка для изменения натяжения пружин,4 - шариковый клапан для промывки скважин
Однорядный подъемник с пакером и перепускным клапаном (рис. 8.1 г) предназначен для периодической эксплуатации работающих без осложнений скважин. Принцип работы такого подъемника следующий. Когда перепускной клапан 5 закрыт, давление под обратным клапаном 7 со стороны скважины больше давления над обратным клапаном 7 со стороны подъемника 2 и клапан 7 открывается. Продукция из пласта поступает в подъемник 2, вследствие чего уровень жидкости в нем растет. Вместе с этим растет и давление на сильфон перепускного клапана, который срабатывает от давления в подъемнике. В затрубном пространстве действует давление закачиваемого газа. При достижении заданного перепада давлений (между давлением газа в затрубном пространстве и давлением жидкости в подъемнике) перепускной клапан открывается, газ поступает в подъемник, обратный клапан 7 закрывается, и происходит выброс накопившейся жидкости из подъемника на поверхность. Перепад давлений на сильфон снижается, и перепускной клапан закрывается. Под действием давления у башмака подъемника обратный клапан 7 открывается, и жидкость из скважины поступает в Подъемник, приводя к росту уровня жидкости в нем. Цикл повторяется.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1054; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!