Способ периодического газлифтного подъема жидкости из скважины в колонну

 

Использование: в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации скважин периодическим газлифтом, Сущность изобретения: газ нагнетают в кольцевое пространство между колонной и скважиной, поддерживают там заданное давление газа с последующей циклической подачей газа в колонну . При этом замеряют темп изменения давления в кольцевом пространстве, а подачу газа в колонну корректируют по замеренной величине и изменению давления в колонне в точке ввода. Подачу газа начинают и прекращают при одинаковой величине давления в колонне на глубине ввода газа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я F 04 F 1/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

1 (21) 4644267/29 (22) 30,01.89 (46) 15.01.93. Бюл. М 2 (71) Сургутский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) IO.В.Нигай, Il.È.Elîðîâ и Л.З.Крючков (56) Авторское свидетельство СССР

N 1229449, кл. F 04 F 1/18, 1984. (54) СПОСОб ПЕРИОДИЧЕСКОГО ГАЗЛИФТНОГО ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ И3

СКВАЖИНЫ В КОЛОННУ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, преимущественно к эксплуатации скважин периодическим гаэлифтом и периодическим фонтаном;

Известен способ эксплуатации скважин периодическим газлифтом, включающий нагнетание рабочего агента в кольцевое пространство через регулирующее устройство (контроллер) и циклическую подачу рабочего агента в подъемную колонну по изменению давления рабочего агента в кольцевом пространстве.

Недостатками известного способа являются:

1, Невозможность циклической подачи рабочего агента без наземного регулирующего устройства.

2, Высокие удельные расходы рабочего агента из-за периодического увеличения давление в кольцевом пространстве и трудоемкости определения оптимального цик„„Я, „1788340 А1 (57) Использование: в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации скважин периодическим газлифтом. Сущность изобретения: газ нагнетают в кольцевое пространство между колонной и скважиной, поддерживают там заданное давление газа с последующей циклической подачей газа в колонну, При этом замеряют темп изменения давления в кольцевом пространстве, а подачу газа в колонну корректируют по замеренной величине и изменению давления в колонне в точке ввода. Подачу газа начинают и прекращают при одинаковой величине давления в колонне на глубине ввода газа. 1 ил. ла (времени накопления, времени подачи рабочего агента).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ газлифтной подачи жидкости в колонну из скважины, включающий нагнетание рабочего агента в кольцевое простран-, © ство через регулятор давления, циклическую (О© подачу рабочего агента в подъемную колонну (д по изменению перепада давлений в кольце- l ф3ь, вом пространстве и в подъемной колонне в точке ввода газа, причем подачу рабочего агента — в подъемную колонну начинают и прекращают при одинаковой величине перепада давлений между кольцевым пространстюеай вом и колонной.

Недостатками известного способа я вляются:

1. Невозможность реализации способа без наземного регулирования заданного давления на устье скважин.

1788340

5,ем ку до но по

10 кл ни ва эн си

15 чи но ны ск

20 во да

Ар га (д

25 ра ос пр но

30 ст ра пр це и о

35 ко чи

Рт.max = Рт + М тр., лонну 1 с размещенными на ней пусковыми 45

55

2, Наличие перепада давления на регуляторе давления, что снижает эффективность использования энергии рабочего агента, Целью предлагаемого способа периодического газлифтного подъема жидкости из скважины в колонну является уменьшение удельного расхода газа, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающимся в нагнетании газа в кольцевое пространство между колонной и скважиной и поддержании заданного давления газа в этом пространстве с последующей циклической подачей газа в колонну, замеряют темп изменения давления в кольцевом пространстве, а подачу газа в колонну начинают и прекращают при одинаковой величине давления в колонне на глубине ввода газа, Предложенный способ характеризуется следующими признаками: а).нагнетание газа в кольцевое пространство между колонной и скважиной; б) поддержание заданного давления газа в кольцевом пространстве между колонной и скважиной; в) циклическая подача газа в колонну; г) замер темпа изменения давления в кольцевом пространстве; д) подача газа в колонну начинается и прекращается при одинаковой величине давления в колонне на глубине ввода газа.

На черте>ке схематично изображено устройство, реализующее предлагаемый способ. где а — оборудованное пакером; б — без пакера.

YcTQoAcTBo для реализации способа периодического газлифтного подъема жидкости из скважин содержит колонну 1 с размещенными на ней пусковыми 2 и рабочими 3 газлифтными клапанами, расположенную в скважине 4, пакера 5 и обратного клапана 6.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В скважину 4 спускают подъемную ко2 и рабочим 3 клапанами, на башмаке которой устанавлйвают обратный клапан 6.

Кольцевое пространство при необходимости герметизируют у башмака подъемной колонны 1 пакером 5 (фиг,1а). Для регулирования циклов на расчетной глубине устанавливают рабочий газлифтный клапан, управляемый давлением газожидкостной смеси в подъемной колонне, заряженный на заданное давление. Нагнетают газ в кольцевое пространство. После продавки до рабочего клапана скважину ставят на приток, начинается цикл. При достижении в подъемной колонне давления на глубине установки рабочего газлифтного клапана расчетного. (заданного), т,е. когда высота пробки достигнет расчетного значения рабочий газлифтный клапан открывается, газ из кольцевого пространства подается в подьную колонну, вытесняя жидкостную пробна поверхность, При достижении пробки поверхности и после выброса жидкостй пробки в выкидную линию давление в дъемной колонне на глубине рабочего апана начинает снижаться и при достижеи до определенного значения клапан закрыется, Жидкостная пробка под воздействием ергии расширения газа под пробкой вынотся на поверхность. Цикл заканчивается, нанается следующий.

Пример. Производится расчет комповки подземного оборудования по известм значениям (проектным) дебита важины, обводненности продукции, газого фактора, глубины скважины, забойного вления, плотности нефти; воды и газа и, Производится расчет зарядки рабочего злифтного клапана, исходя из Рзпах и Рь авления в подъемной колонне на глубине сположения клапана).

После спуска оборудования, запуска и воения скважины скважину оставляют на итак. При достижении давления в подъемй колонне значения, равного Рт, т,е, когда олб жидкости достигнет значения Нл над бочим клапаном, последний открывается, опуская газ в подъемную колонну из кольвого пространства. После подачи газа в дъемную колонну давление в подъемной лонне на глубине рабочего клапана увеливается до величины где Рт.max — давление в подъемной колонне в момент начала движения пробки, Mila;

PT — давление в подъемной колонне в момент открытия клапана, МПа;

ЛРтр, — потери давления на трение (другие потери из-за незначительности не учитываются) столба жидкости о стенки Н КТ, МПа, Клапан рабочий открыт, жидкостная пробка движется вверх. В момент достижения жидкостной пробки до поверхности давление под пробкой равно Р,. Когда весь столб жидкости вытеснится в выкидную линию, давление под пробкой Рп будет изменяться до значения устья P6.max

После выброса всей пробки жидкости

Рб.max начнет снижаться и при цостижении давления на устье равного Рв давление а подъемной колонне снизится на глубине клапана до Рт, клапан закрывается.Р on1 ределяется из соотношения:

1788340

Рв =Р .max. - Ож Hn + Gr{He.r. — Hn ) 1 1 где P0 — устьевое давление в подъемной колонне, при котором рабочий клапан закрывается после выброса пробки жидкости на поверхность, МПа:

Р,щах. максимальное давление устьевое в подъемной колонне, МПа;

G®, Gr — градиент давления жидкости и газа соответственно, МПаlм;

Hл — высота накопленной жидкостной пробки над рабочим клапаном в период выброса расчетной (предыдущей} жидкостной пробки на поверхность,м;

Н,г. — глубина ввода газа, м.

После снижения давления на устье до

Р6 давление на глубине рабочего клапана в подъемной колонне достигнет значения, равного Рт, а забойное давление снизится до Р, ь. Цикл закончился, начинается следующий — накопление.

Реализация способа позволит снизить удельный расход рабочего агента исключением циклического пополнения рабочим агентом кольцевого пространства, а также повысить надежность работы устройства простотой конструкции.

Формула изобретения

Способ периодического газлифтного подъема жидкости иэ скважины в колонну, 10 заключающийся в нагнетании газа в кольцевое пространство между колонной и скважиной и поддержании заданного давления газа в; этом пространстве с последующей циклической подачей газа в колонну, о т л и15 ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения удельного расхода газа, замеряют темп изменения давления в кольцевом пространстве, а подачу газа,в колонну корректируют по замеренной величине и изменению давле20 ния в колонне в точке ввода, причем подачу газа в колонну начинают и прекращают при одинаковой величине давления в колонне на глубине ввода газа.