Способ транспортирования скважинной продукции в систему сбора и оборудование для его осуществления

 

Изобретение относится к газодобывающей отрасли им.б. использовано для повышения давления при сайклинг-процессе, при вытеснении газом низкого давления природного газа в транспортную систему. Цель изобретения - повышение эффективности за счет обеспечения возможности транспортирования скважинной продукции в виде природного газа. Рабочий агент (жидкость) из емкости 1 подают в эксплуатационную колонну труб (ЭКТ) 2 при одновременном вытеснении скважинной продукции (природный газ) из колонны насосно-компрессорных труб (КНКТ) 3 в трубопровод (ТП) 4 системы сбора. Перед подачей рабочего агента из емкости 1 в ЭКТ 2 скважинную продукцию направляют в КНКТ 3 для поочередного вытеснения рабочего агента из КНКТ 3 в емкость 1 и ЭКТ 2. Оборудование для осуществления способа содержит размещенную в ЭКТ 2 и гидравлически сообщенную с нижней частью емкости 1, а также с ТП 4 системы сбора КНКТ 3 и впускной 5 и выпускной 6 клапаны. Для периодического сообщения КНКТ 3 с верхней частью емк «V Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4634709/03 (22) 09,11.88 (46) 07.10.91, Бюл. М 37 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) В.В. Говдун, М.И. Савчук, М.М. Билецкий, В.Н, Жупаненко и Л.В, Говдун (53) 622.276.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.

hL 1079825, кл. Е 21 В 43/ОО,F04 В 19/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 769088, кл. F 04 В 47/06, 1978. (54) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ

СКВАЖИННОЙ ПРОДУКЦИИ В СИСТЕМУ

СБОРА И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛ Е Н ИЯ (57) Изобретение относится к газодобывающей отрасли и м.б. использовано для повышения давления при сайклинг-процессе, при вытеснении газом низкого давления при„„53J 1682536 А1

4 системы сбора. Перед подачей рабочего агента из емкости 1 в ЭКТ 2 скважинную продукцию направляют в КНКТ3 для поочередного вытеснения рабочего агента иэ

КНКТ 3 в емкость 1 и ЭКТ 2. Оборудование для осуществления способа содержит размещенную в ЭКТ 2 и гидравлически сообщенную с нижней частью емкости 1, а также с ТП 4 системы сбора КНКТ 3 и впускной 5 и выпускной 6 клапаны. Для периодического сообщения КНКТ 3 с верхней частью емк1682536

45 ости 1 и ТП 4, имеющим отвод 8 для подачи скважинной продукции, служит дополнительный ТП 7, Между емкостью 1 и отводом

8 в ТП 7 размещен впускной клапан 9. В верхней части емкости 1 смонтирован выпускной клапан 10. Клапан 6 расположен в ТП между отводом 8 и КНКТ 3, э клапан Ь вЂ” в ТП 4, Кроме того, емкость 1 снабжена датчиками 11 и 12 верхнего и нижнего уровней рабочего агента. Природный газ из отвода 8 подают через ТП 7 и клапан

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для повышения давления при сайклинг-процессе, при вытеснении газом низкого давления природного газа в транспортную систему.

Цель изобретения -- повышение эффективности за счет обеспечения возможности транспортирования скважинной продукции в виде природного газа.

На фиг.1 показана схема обустройства скважины в момент вытеснения жидкости в поверхностную емкость; на фиг.2 — то же, в момент вытеснения природного газа в транспортную систему.

Способ транспортирования скважинной продукции в систему сбора включает подачу рабочего агента из емкости 1 в эксплуатационную колонну труб 2 при одновременном вытеснении скважинной продукции из колонны HBcocHQ-компрессорных труб 3 в трубопровод 4 системы сбора. Перед подачей рабочего агента из емкости 1 в эксплуатационную колонну труб

2 скважинную продукцию направляют в колонну насосно-компрессорных труб 3 для поочередного вытеснения рабочего агента из колонны HBcocHD-компрессорных труб 3 в эксплуатационную колонну труб 2 и в емкость 1.

Оборудование для реализации спос.оба содержит размещенную в эксплуатационной колонне труб 2 колонну насосно-компрессорных труб 3, гидравлически сообщенную с нижней час гью емкости 1 и с трубопроводом 4 системы сбора, вы пускной

5 и впускной 6 клапаны, Кроме того, оборудование содержит трубопровод 7 для периодического сообщения колонны насосно-компрессорных труб 3 с верхней частью емкости 1 и с трубопроводом 4 системы сбора, имеющим отвод 8 для подачи скважинной продукции, дополнительные впускной 9 и выпускной 10 клапаны, первый из которых размещен в дополнительном трубопроводе 7 между емкостью 1 и отво6 в КНКТ 3, вытесняя жидкость из ЭКТ 2 и

КНКТ 3 в емкость 1 до уровня датчика 11.

При этом клапан 10 открыт, а клапаны 9 и 5 закрыты. По достижении уровня жидкости датчика 11 он подает сигнал на закрытие клапанов 6 и 10 и открытие клапанов 5 и 9.

Газ, поступая в емкость 1, вытесняет жидкость в ЭКТ.2 и КНКТ 3, сжимает газ, находящийся в КН КТ 3, и вытесняет его в ТП 4. 2 с.п. ф-лы, 2 ил, дом 8 для подачи скважинной продукции, а второй — в верхней части емкости I, причем впускной клапан 6 расположен в дополнительном трубопроводе 7 между отводом 8 и

5 колонной насосно-компрессорных труб 3, а выпускной клапан 5 — в трубопроводе 4 системы сбора. Кроме того, емкость 1 снабжена датчиками верхнего 11 и нижнего 12 уровней рабочего агента, Датчики 11 и 12

10 подают электрический сигнал на закрытие и открытие клапанов 5, 6, 9 и 10.

Способ осуществляют следующим образом.

При минимальном уровне рабочего

15 агента (жидкости) в поверхностной емкости 1 открываются выпускной клапан 10 и клапан 6, через который природный газ низкого давления заполняет колонну насоснокомпрессорных труб 3 до определенной

20 глубины, вытесняя жидкость в поверхностную емкость 1 до достижения верхнего датчика 11 уровня.

В этом положении закрывается клапан

6 колонны насосно-компрессорных труб 3, 25 выпускной клапан 10 емкости 1 и одновременно открывается впускной клапан 9. Под действием избыточного давления, создаваемого газом в емкости 1, жидкость возвращается в эксплуатационную колонну 1 и

30 сжимает природный газ в колонне насоснокомпрессорных труб 3 до величины давления открытия клапана 5, через который сжатый газ под давлением поступает в трубопровод 4 системы сбора. Уровень рабоче35 го агента — жидкости в емкости 1 снижается до нижнего датчика 12, от сигнала которого происходИт переключение клапанов, и циклы подачи газа и em сжатия в колонне труб повторяются.

Пример, Максимальная величина давления сжатого газа и высота подъема рабочей жидкости в лифтовой колонне от минимального уровня до максимального при сжатии газа определяются следующими отношениями:

1682536

Р1Ч1 = Р2Ч2; (1)

P1=p gH; (2)

Рг = P1+pgH -pgh; (3)

Vl = HS = HF; (4) 50

У2 =(Н вЂ” h) С, (5) где Р1 — давление газа в колонне насоснокомпрессорных труб при подаче газа низкого давления, МПа;

Р2 — давление газа в колонне насосно- 55 компрессорных труб при максимальном сжатии его жидкостью, МПа;

Н вЂ” глубина уровня жидкости при максимальном вытеснении ее из колонны насосно-компрессорных труб газом низкого давления, мм;

h — высота подъема жидкости в колонне насосно-кампрессорных труб при максимальном сжатии газа, м;

V1 — объем колонны насосно-компрес- 5 сорных труб, заполненный газом низкого давления перед сжатием жидкостью, м;

Vz — объем колон н ы насосно-ком прес= сорных труб, заполненный газом высокого давления при максимальном сжатии жидко- 10 стью, м; р — плотность жидкости, кг/м; у — ускорение свободного падения, м/с;

F — площадь поперечного сечения внут- 15 реннего пространства колонны насоснокомпрессорных труб, м .

После соответствующих преобразований соотношений (1) и (3) получают уровнения: 20

P) - P2P1 — Р1 = 0; (6)

pgh - h 3 P1+ Р1Н =0 (7)

При решении уравнений получают зависимости:

Р2 2 Р1 = 1,618; (8)

Н =0,382

pg (9) 30

На основании полученных зависимостей рассчитывают поперечное сечение емкости 1 и высоту установки верхнего 11 и нижнего 12 датчиков уровня.

При создании в трубах максимального давления Pz объем рабочей жидкости, вытесняемой из емкости, определяют по формуле

Чз=Ч1-Чг (10) 40

Высоту изменения уровня рабочей жидкости в емкости с внутренним диаметром (Овн) можно определить по формуле (11) Г вн .45

Чтобы определенное количество сжатого газа подавать в магистральный трубопровод системы сбора, выпускной клапан 5 регулируют на определенное рабочее давление (Рз), которое ниже максимального давления (Р2).

В результате открытия выпускного клапана 5 при давлении Рз в насосно-компрессорных трубах рабочая жидкость поднимается дополнительно на величину

"2 РЗ

pg (12)

Дополнительный объем рабочей жидкости в лифтовой колонне составляет

ЛЧ-hhF, (13) тогда полный объем вытесняемой иэ емкости 3 рабочей жидкости в процессе сжатия газа в лифтовой колонне и вытеснения его через клапан 5 определяют . no формуле V4 = V1 V2+ ЛV = ЧЗ+ ЛЧ. (14)

Высоту подъема жидкости в емкости 3 или расстояние между верхним 9 и нижним

8 датчиками уровня определяют по формуле

2 (15)

> вн

Расчет можно производить на примере газового месторождения, где имеется окочо 100 наблюдаемых глухих скважин, в которые только 1 — 2 раза в год спускают геофизические прибвры, и более 200 разведочных скважин находится в консервации.

При подаче газа с давлением до 7,5 МПа и использовании в качестве рабочей жидкости раствора хлористого кальция плотностью 1200 кг/м максимальная глубина уровня рабочей жидкости в лифтовой колонне равна

Н = — =630 м

Р1

pg

В глухую скважину с диаметром эксплуатационной колонны 168 мм в данном случае спускают колонну насосно-компрессорных труб диаметром

101,6 мм на глубину около 700 м.

Площадь поперечного сечения лифто-

Вой КОЛОННЫ

F = л Р2вн = 002465 м .

flo формулам определяют остальные параметры:

У1= Н ° F 15,53 м;

Pz = 1,618 P1 = 12,13 МПа;

h = 0,382 Н = 240,66 м;

У2 =(Н-h) F =9,6 мз.

Для подачи попутного газа в магистральный гаэопаровод рабочий клапан 5 до l 682536 статочно отрегулировать на рабочее давление

Рз = 8,0 МПа, тогда остальные параметры определяют по следующим формуламс 5

Ah — = 351,2 м;

pg

Y=A h С=8,66м

Y4 = Y< - Уг + Л Y =- 14,59 м .

При применении в качестве специальной емкости сосуда диаметром D<> = 2,5 м расстояние между верхним 9 и нижним 8 датчиками уровня равно 15 г

4Уд

ПДвн

При наличии скважин с давлением попутного газа 5,0 — 6,0 МПа при использовании заглушенных скважин глубиной до 1000 и с помощью предлагаемого способа можно сжимать газ до давления свыше 7,0 МПа и подавать при соответствующей обработке в магистральный газопровод. Такую систему можно использовать для подачи газа в колонну НКТ, при которой вначале подключают скважины с более низким устьевым давлением, а затем с более высоким и только в конце с максимальным устьевым давлением. Таким образом, с помощью одной установки можно отбирать гаэ с различным давлением, а затем сжимать его до определенной величины.

Для повышения коэффициента конденсатоотдачи и нефтеотдачи на газовых месторождениях необходимо иметь сжатый газ при устьевом давлении Ру = 25,0 — 30,0 МПа.

Наличие на таких месторождениях газовых скважин с давлением на устье 20 — 21,0 МПа позволяет с помощью предлагаемого способа повышать давление до величины, необходимой для закачки в продуктивные пластыь

Для повышения эффективности работ газ, 45 используемый в емкости регулирования уровня, подают в магистральную систему, а газ с давлением ниже, чем в магистральном газопроводе, используют на собственные нужды. 50

Формула изобретения I. Способ транспортирования скважинной продукции в систему сбора, включающий подачу рабочего агента из емкости в эксплуатационную колонну труб при одновременном вытеснении скважинной продукции из колонны насосно-компрессорных труб в трубопровод системы сбора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет обеспечения возможности транспортирования скважинной продукции при минимальных энергетических затратах, перед подачей рабочего агента иэ емкости в эксплуатационную колонну труб скважинную продукцию направляют в колонну насосно-компрессорных труб и осуществляют поочередное вытеснение рабочего агента из колонны насосно-компрессорных труб в эксплуатационную колонну и в емкость.

2. Оборудование для транспортирования скважинной продукции в систему сбора, содержащее размещенную в эксплуатационной колонне труб колонну насосно-компрессорных труб, гидра влически сообщенную с нижней частью емкости и с трубопроводом системы сбора и впускной и выпускной клапаны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности оборудования за счет обеспечения возможности транспортирования скважинной продукции при минимальных энергетическаих затратах, оно снабжено дополнительным трубопроводом для периодического сообщения колонны насосно-компрессорных труб с верхней частью емкости и с трубопроводом системы сбора, имеющим отвод для подачи скважинной продукции, дополнительными впускным и выпускным клапанами, первый из которых размещен в дополнительном трубопроводе между емкостью и отводом для подачи скважинной продукции, а второй — в верхней части емкости, причем впускной клапан расположен в дополнительном трубопроводе между отводом и колонной насосно-компрессорных труб, а выпускной клапан — в трубопроводе системы сбора.

1682536

Составитель А, Симецкая

Редактор И. Дербак Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Заказ 3390 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101