ФОНТАННАЯ И ГАЗЛИФТНАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ

Фонтанный способ добычи нефти.— самый рентабельный. При рациональной эксплуатации с начала разработки залежи с поддержанием пластового давления закачкой воды ^;(сжатого газа или воздуха) иногда удается продлить фонтанный период работы скважин на многие годы и добиться довольно высоких коэффициентов нефтеотдачи пластов (например, на месторождениях Татарии, Башкирии, Куйбышевской области, Нефтяные Камни на Каспийском море и др.).

Обычно для поддержания пластового давления применяют законтурное заводнение, т. е. закачку воды в нагнетательные скважины, расположенные в законтурной водоносной зоне залепи. В ряде случаев широко используют внутриконтурное заводнение.или же центральное очаговое заводнение.

Нефтепромысловая практика показывает, что фонтанный способ эксплуатации скважин-—самый простой и самый дешевый. Однако не все скважины могут фонтанировать.

Фонтанирование скважины может происходить лишь в том случае, если давление на забое превышает гидростатическое давление жидкости (или газожидкостной смеси, или газа в скважине). Это условие фонтанирования можно записать в следующем виде:

где Рзаб— забойное давление, при котором возможно фонтанирование, Па, Н — глубина скважины, м; р — плотность жидкости или газожидкостной смеси (ГЖС), кг/м³; g- — ускорение свободного падения, м/с².

' При соблюдении условия (П.2) р_заб должно быть больше давления насыщения р_нас. При рзаб<рнас скважина будет фонтанировать как под действием гидростатического напора, так и за счет энергии расширяющегося газа.

Практически фонтанирование только под действием гидростатического давления встречается редко. Обычно по мере подъема жидкости в скважине давление снижается и на некоторой высоте достигает значения, равного давлению насыщения. При этом из жидкости начинает выделяться газ, который способствует дальнейшему ее подъему на поверхность. Таким образом, большинство фонтанных скважин эксплуатируется за счет энергии расширяющегося газа и гидростатического напора жидкости одновременно. В таких скважинах обычно установившееся давление р_уст<рнас<рзаб. При этом условии в нижней части колонны движется одна фаза (жидкость), на глубине, где давление равно р_нас, начинается выделение газа из нефти и в. верхней части колонны движется двухфазный поток (жидкость и газ).

Эффективность фонтанной эксплуатации характеризуется г а-зовым фактором — отношением полученного из месторождения количества газа, приведенного к атмосферному давлению и 20 °С, к количеству добытой за это же время нефти при тех же давлении и температуре. Чем меньше газа расходуется на подъем 1 т нефти, тем рациональнее считается эксплуатация скважины. Следовательно, для фонтанных скважин оптимальным следует считать такой режим эксплуатации (такой темп, отбора), при котором газовый фактор наименьший.

При газлифтном способе добычи нефти жидкость, как уже указывалось, поднимается с забоя скважины на дневную поверхность частично за счет пластовой энергии и за счет энергии сжатого газа (воздуха), подаваемого извне. Поэтому газлифт-ная скважина — это по существу та же фонтанная, в которой недостающий для необходимого разгазирования жидкости газ подводится с поверхности по специальному каналу. Из этого следует, что для эксплуатации газлифтной скважины необходи-

мы два канала: один — для подачи сжатого газа извне; другой— для подъема газожидкостной смеси. Эти два канала в промысловых условиях создаются спуском в эксплуатационную колонну одного ряда насосно-компрессорных труб (НКТ), при этом по затрубному пространству подается газ, а внутри колонны НКТ поднимается газожидкостная смесь (ГЖС), или двумя рядами концентрично расположенных труб, т. е. спуском в скважину первого (внешнего) и второго (внутреннего) рядов труб. Вначале спускают внешний ряд труб большего диаметра (обычно 73—102 мм), а затем внутрь первого ряда трубы меньшего диаметра (обычно 48; 60; 73 мм). Образуется так называемый двухрядный газовоздушный подъемник, в котором, как правило, сжатый газ подается в межтрубное (кольцевое) пространство между первым и вторым рядами труб, а ГЖС поднимается по внутреннему, второму ряду труб. Существуют и другие способы размещения колонн в скважине, подачи сжатого рабочего агента и подъема ГЖС.

Систему размещения в скважине колонн труб, по которым производится подача рабочего агента (газа, воздуха) и происходит подъем смеси жидкости и газа, называют газовоздушным подъемником (лифтом).

На рис. П.З приведены конструкции газовоздушных подъемников. Они бывают однорядной (рис. П.З, схема 1) и двухрядной (схема 2) конструкции.

Газовоздушный подъемник однорядной конструкции может 'быть одноразмерной компоновки — сплошной из одного размера труб (см. рис. П.З, схема 1,а) и ступенчатой ⁴двух-трехразмер-ной компоновки (из хвостовика меньшего размера труб и верхней части из труб большего размера, см. рис. П.З, схема 1,6).

Подъемники двухрядной конструкции имеют несколько разновидностей. На рис. П.З (схема 2, а) показана конструкция газовоздушного подъемника со сплошной одноразмерной компоновкой обоих рядов; на схеме 2,б, в — со ступенчатой (двух-трехразмерной) компоновкой второго ряда (такая компоновка на бакинских промыслах наиболее распространена при эксплуатации глубоких, сильно песочных скважин и называется полу-торарядной); на схеме 2, г — первый ряд сплошной (из одного Размера труб), а второй — ступенчатый.

Для освоения и эксплуатации неглубоких скважин, в продукции которых не содержится песка, применяют подъемник однорядной сплошной конструкции (см. рис. II.3, схема 1,а). С целью облегчения веса колонны в глубоких скважинах иногда применяют однорядный ступенчатый подъемник (см. рис. П.З, схема 1,6) с размерами, как правило, 73ХИ4 или 48X89 мм.

Обычно газлифтный способ эксплуатации применяют, когда пластовой энергии оказывается недостаточно для подъема жидкости с забоя на поверхность и естественное фонтанирование скважины прекратилось. Если при этом подъем жидкости на поверхность осуществляется под действием подаваемого к башмаку спущенных в скважину подъемных труб рабочего агента—• углеводородного газа, то способ эксплуатации называется газ-лифтным, если воздуха — эрлифтным.

Газ или воздух до нужного давления сжимается в специальных машинах, называемых компрессорами. Они бывают передвижными либо стационарными, устанавливаемыми на компрессорных станциях.

От газокомпрессорных станций по магистральным газовоздухопроводам диаметром 114—125 мм сжатый до определенного давления (обычно до 3—10 МПа) газ распределяется по газовоздухораспределительным будкам (ГВРБ), в которых монтируют от 3 до 12 секций батарей (по четыре скважины в каждой). Таким образом, из одной ГВРБ можно подавать газ (воздух) по индивидуальным газовоздухопроводам (диаметром 62 мм) в 12—48 и более скважин с автоматическим регулированием его подачи.

Описанная система газлифтной добычи нефти, когда для сжатия газа используют специальные компрессорные станции, обеспечивающие нужную подачу, называют компрессорным газлифтом. Системы, в которых для газлифта используют природный газ из газовых или газоконденсатных месторождений, называют бескомпрессорным газлифтом.

При бескомпрессорном газлифте природный газ транспортируется до места расположения газлифтных скважин и обычно проходит предварительную подготовку на специальных установках. Подготовка заключается в отделении от газа конденсата и влаги, а иногда и в подогреве газа перед распределением его по скважинам.

Существует система бескомпрессорного газлифта, в котором источником сжатого газа служит газ смежных газоносных пластов, залегающих выше или ниже нефтенасыщенного пласта. Такая система называется внутрискважинным газлифтом. В этом случае оба пласта (нефтяной и газовый) вскрываются общим фильтром. Газоносный горизонт изолируют от нефтеносного одним или двумя пакерами (сверху и снизу), и газ вводится в трубы через штуцерное устройство, дозирующее количество газа, поступающего в НКТ.

Каждая из указанных систем газлифтной эксплуатации: /газлифт, эрлифт, бескомпрессорный и внутрискважинный газ-1_ифты) обладает определенными достоинствами и недостатками.

Важные преимущества газлифта по сравнению с эрлифтом:

повышение добычи газа за счет обогащения рабочего агента нефтяным газом, выделяющимся из нефти по мере ее подъема) _на поверхность;

повышение коэффициента полезного действия лифта за счет дополнительной работы, производимой энергией расширяющегося газа по мере подъема жидкости в лифтовых трубах;

значительное снижение объемов эмульсии, образующейся в; подъемных трубах;

При эрлифте нефтяной газ в основном безвозвратно теряется, так как выпускается в атмосферу вследствие возможности образования газовоздушной взрывоопасной смеси. Единственным-достоинством эрлифта является неограниченность воздуха в качестве источника рабочего агента для газожидкостного подъемника.

Подъемное и наземное оборудование газлифтных скважин, сравнительно несложно, освоение и эксплуатация их также не представляют больших трудностей.

Газлифтным (компрессорным) способом добычи нефти можно отбирать из скважины от нескольких десятков до нескольких сот кубометров жидкости в сутки (иногда более 1000 м³/сут). Этим способом успешно эксплуатируются скважины с большим содержанием песка в продукции.

Вместе с тем газлифтный способ эксплуатации (особенно эрлифтный) обладает рядом существенных недостатков, главные из которых: высокая себестоимость добываемой нефти; образование стойких эмульсий; отложение солей и парафина на стенках подъемных труб и в выкидных линиях; большой расход, электроэнергии на добычу нефти, если компрессоры работают на электроприводе.

Запуск газлифтных скважин довольно прост. Осуществляется он либо продавкой воздухом (газом) из ГВРБ или от передвижного компрессора. Режим работы газлифтной скважины устанавливают на основе проводимых исследований.

^Оптимальным режимом эксплуатации газлифтной скважины называют такой режим, при котором добывается.аибольшее количество жидкости при наименьшем расходе ра-⁾⁰чего агента.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: