Способ эксплуатации кустовых газовых скважин и эжектирующее устройство для его осуществления

 

Использование: в газовой промышленности, в частности в способах интенсификации отбора газа из скважин. Обеспечивает увеличение суммарного дебита скважин различной производительности при минимальной затрате пластовой энергии. Сущность изобретения: по способу осуществляют подключение низкодебитной и высокодебитной скважины с помощью их шлейфов. Это осуществляют через эжектор. Работу скважин осуществляют с эжекцией низконапорного газа высоконапорным. При этом скважины подключают дополнительно по байпасной схеме. Осуществляют стабилизацию давлений по шлейфам. Фиксируют давление на устьях скважин. Затем переключают скважины с байпасной схемы на эжекторную и создают дополнительную депрессию на забой малодебитной скважины. Ее создают из условия обеспечения перепада давления в шлейфах на входе в эжектирующее устройство не более 5% номинальных его значений. Устройство по способу включает приемную камеру и камеру смешения с конфузором. При этом приемная камера выполнена с тангенциальным входом, размещенным внутри соплом и сужающим коническим элементом. Последний образует в приемной камере промежуточную камеру. Она соединена с конфузором. Все это выполнено с возможностью диспергирования жидкости, сопутствующей газу. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к способам интенсификации отбора газа из скважин.

Известен способ эксплуатации кустовых скважин, который осуществляется по режиму регулирования давления газа на устье скважин при их номинальных расходах с помощью угловых штуцеров [1].

Неэффективность этого способа заключается в том, что при одновременной работе двух и более скважин на один общий шлейф вследствие различия их технических характеристик при колебании давления в системе происходит перераспределение расходов скважин с уменьшением для малодебитных скважин, что соответственно ведет к сокращению скорости потока газа в лифте скважины до критических значений, когда скорости потока не хватает для выноса капельной влаги, которая начинает скапливаться на забое.

Известны также способ для интенсификации притока газа к забою скважины с использованием эффекта эжекции низконапорного газа высоконапорным и газовый эжектор, содержащий оребренную снаружи камеру смещения и огневой подогреватель [2].

Недостатками этого способа и устройства является то, что в основу работы газового эжектора положено соотношение давлений, которому соответствуют высокая скорость истечения газа через сопло эжектора и соответственно низкий коэффициент полезного действия. Кроме того, недостатком является резкое снижение температуры газа за эжектором, ведущее к гидратообразованию, требующие дополнительных затрат на ликвидацию этого недостатка.

Цель изобретения - увеличение суммарного дебита скважин различной производительности при минимальной затрате пластовой энергии Указанная цель достигается тем, что по предлагаемому способу эксплуатации кустовых газовых скважин, включающему подключение низкодебитной и высокодебитной скважин с помощью их шлейфов в общий шлейф через эжектор и работу скважин с эжекцией низконапорного газа высоконапорным с регулированием работы скважин штуцерами, установленными на устье каждой из скважин или групповых газосборных пунктах, низкодебитную и высокодебитную скважины подключают дополнительно по байпайсной схеме, осуществляют стабилизацию давлений по шлейфам и фиксируют давление на устьях скважин для определения расхода газа, затем переключают скважины с байпасной схемы на эжекторную схему и создают дополнительную депрессию на забой малодебитной скважины за счет избыточного давления высокодебитной скважины из условия обеспечения перепада давления в шлейфах на входе в эжектирующее устройство не более 5% номинальных его значений. При изменении давления на групповом газосборном пункте соотношение перепадов давлений по шлейфам каждой из скважин осуществляют в режиме саморегулирования с помощью эжектирующего устройства, которое включает приемную камеру, камеру смешения с конфузором и диффузором. Приемная камера выполнена с тангенциальным входом и размещенными внутри соплом и сужающим коническим элементом, образующим в приемной камере промежуточную камеру, соединенную с конфузором, выполненными с возможностью диспергирования жидкости, сопутствующей газу.

На фиг.1 представлена схема подключения кустовых скважин через эжектирующее устройство; на фиг.2 - продольный разрез эжектирующего устройства для реализации способа эксплуатации кустовых газовых скважин с общим шлейфом.

Схема подключения (фиг.1) двух скважин включает низкодебитную скважину 1, отводящий шлейф 2, соединенный камерой 12 эжектирующего устройства 3. К нему через шлейф 4 подключена высокодебитная скважина 5, имеющая избыточное давление, которое регулируется угловым штуцером 6. Выход эжектирующего устройства 3 соединен с общим шлейфом 7, идущим на групповой газосборный пункт (не обозначен). Между шлейфами 4 и 7 размещена байпасная линия 8 с регулирующим штуцером 9. Контроль за настройкой работы эжектирующего устройства 3 осуществляется манометром 10 и термометром 11.

Эжектирующее устройство (фиг.2) включает приемную камеру с тангенциальным входом из шлейфа 2 и размещенными внутри соплом 13 и сужающим коническим элементом 14, образующим в приемной камере 12 промежуточную камеру 15, соединенную с конфузором 16, выполненными с возможностью диспергирования жидкости, сопутствующий газу.

Способ настройки работы кустовых скважин осуществляется следующим образом.

Согласно технологическому режиму скважины 1 и 5 настраивают по байпасной схеме 8 при полностью открытом регулирующим штуцере 9 и выдерживают их в работе до стабилизации давлений по шлейфам. Фиксируя давления на устьях скважин, определяют их расход по прибору или по индикаторной диаграмме. Затем переключают работу скважин на эжекторную схему, полностью отсекая байпасную линию, и наблюдают за давлением на устье скважины 5, удерживая его в постоянном значении согласно технологическому режиму с помощью штуцера 6, до полной стабилизации давлений по всем шлейфам.

Сравнивая показания расхода по шлейфу на сборном пункте до и после включения эжектирующего устройства 3, определяют разницу увеличения расходов с двух одновременно работающих скважин 1 и 5.

Если низкодебитная скважина 1 имеет резко падающую характеристику расхода от давления (эффект самозадавливания влагой), то целесообразно удерживать расход газа этой скважины постоянным, депрессию - повышенной. Таким образом, суммарный прирост добычи газа с куста осуществляется за счет увеличения расхода от высокодебитной скважины 5 без уменьшения расхода по низкодебитной скважине 1.

Как в первом, так и во втором случаях перепад давления на входных шлейфах в эжектирующее устройство не должен превышать 5% номинальных значений давлений во избежание снижения температуры струи газа и гидратообразования за эжектором. При наличии же значительных перепадов давлений между скважинами 1, 5 по байпасной линии 8 с помощью регулирующего органа 9 необходимо сделать перепуск газа из скважины 5 на шлейф 7, сохраняя депрессию на низкодебитной скважине 1, что позволит увеличить добычу газа с куста.

Само устройство работает следующим образом.

Газ из шлейфа 4 попадает на сопло 3, который разгоняет поток, создавая разрежение в приемной камере 12. В приемную камеру 12 из шлейфа 2 по тангенциальному входу засасывается газ и, закручиваясь, поступает в образованную внутри приемной камеры 12 сужающим коническим элементом 14 промежуточную камеру 15 и конфузор 16, где сопутствующая газу жидкость распределяется слоем по поверхности и диспергируется, а затем перемещается общим потоком газа в камеру смешения 17 и диффузор 18.

Заявляемый способ и эжектирующее устройство позволяют регулировать работу скважин как на расчетных, так и нерасчетных режимах, вызванных, например, снижением расхода на выходе общего шлейфа 7. В этом случае скважины 1 и 5 уменьшают производительность, что негативно сказывается на низкодебитной скважине: на ее забое происходит интенсивное выделение конденсационной влаги. При восстановлении расчетного режима за счет избыточного рабочего давления в высокодебитной скважине происходит интенсивный вынос жидкости с забоя малодебитной скважины, что невозможно при другой системе добычи без использования ПАВ.

Использование данного способа и устройства позволяет повысить объемы добываемого газа, не увеличивая количества скважин, а также сократить потери газа от продувок скважин, что приводит к снижению себестоимости добываемого газа, а также снижает выброс продукции скважин в атмосферу в процессе эксплуатации.

Литература Лаврушко П. Н. и др. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1971, с. 224-225.

Коротаев Ю. П. и др. Добыча, транспорт и подземное хранение газа. - М.: Недра, 1984, с. 218.

Формула изобретения

1. Способ эксплуатации кустовых газовых скважин, включающий подключение низкодебитной и высокодебитной скважин с помощью их шлейфов в общий шлейф через эжектор и работу скважин с эжекцией низконапорного газа высоконапорным с регулированием работы скважин штуцерами, установленными на устье каждой из скважин или групповых газосборных пунктах, отличающийся тем, что низкодебитную и высокодебитную скважины подключают дополнительно по байпасной схеме, осуществляют стабилизацию давлений по шлейфам и фиксируют давление на устьях скважин для определения расхода газа, затем переключают скважины с байпасной схемы на эжекторную схему и создают дополнительную депрессию на забой малодебитной скважины за счет избыточного давления высокодебитной скважины из условия обеспечения перепада давления в шлейфах на входе в эжектирующее устройство не более 5% номинальных его значений.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изменении давления на групповом газосборном пункте соотношение перепадов давлений по шлейфам каждой из скважин осуществляют в режиме саморегулирования с помощью эжектирующего устройства.

3. Эжектирующее устройство для эксплуатации кустовых газовых скважин, включающее приемную камеру, камеру смешения с конфузором, отличающееся тем, что приемная камера выполнена с тангенциальным входом и размещенными внутри соплом и сужающим коническим элементом, образующим в приемной камере промежуточную камеру, соединенную с конфузором, выполненными с возможностью диспергирования жидкости, сопутствующей газу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2