Осложнения при эксплуатации компрессорных скважин, оборудование и методы борьбы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ъемных труб, жидкость начнет переливаться (рис. 2, в) из них.
Подъем уровня жидкости в подъемных трубах зависит не только от количества нагнетаемого рабочего агента, но и от величины погружения труб в жидкость, т. е. если выше башмака подъемных труб имеется небольшой столб жидкости, то воздух (газ) может и не поднять жидкость на поверхность. Он поднимет жидкость только на некоторую высоту, будет прорываться через нее и выходить на поверхность, а жидкость по стенкам труб будет снова стекать вниз.
Кроме того, высота подъема зависит от диаметра подъемных труб. В трубах малого диаметра при одном и том же расходе рабочего агента уровень жидкости может быть поднят на большую высоту, чем и трубах большего диаметра.
На высоту подъема влияет также вязкость жидкости. При одних и тех же условиях, например, высота подъема нефти будет больше, чем воды, так как нефть имеет большую вязкость, чем вода, и воздуху труднее проходить через нефть.
Следовательно, принцип действия компрессорного подъемника заключается в прогазировании жидкости в подъемных трубах и уменьшении ее среднего удельного веса.
Таким образом, при раiетах компрессорного подъемника мы имеем следующие переменные величины: глубину погружения, высоту подъема жидкости, процент погружения, диаметр подъемных труб, объем нагнетаемого рабочего агента, количество поднимаемой жидкости.
Под глубиной погружения подразумевают высоту столба дегазированной жидкости, соответствующую давлению у башмака подъемника во время работы скважины:
(1)
где h - глубина погружения подъемника в Рбаш - давление у башмака подъемных труб в am (обычно принимается на 3-5 am ниже рабочего давления, измеренного в воздухо(газо)распределительной будке); у - удельный вес дегазированной жидкости в скважине.
Высотой подъема Н0 называется расстояние от уровня жидкости в скважине до устья во время работы:
Н0 =L - h , ( 2)
где L - длина подъемника в м.
Процент погружения подъемника - это отношение глубины погружения ко всей длине подъемника, умноженное на 100:
(3)
В промысловой практике процент погружения определяют по следующей формуле:
(4)
Подъемник кольцевой системы применяется преимущественно при эксплуатации скважин компрессорным способом. Имеются также подъемники других конструкций и систем.
Часто компрессорные скважины оборудуют двумя рядами концентрически расположенных труб. Наружный ряд труб спускают обычно до фильтра эксплуатационной колонны iелью улучшения выноса песка, поступающего из пласта в скважину. Внутренний ряд труб спускают на глубину, зависящую от характеристики скважины и от максимального давления, развиваемого компрессором. Кольцевое пространство между трубами и эксплуатационной колонной на устье скважины герметизируют.
Для наружного ряда применяют трубы диаметром 4", 31/2", 3", 21/2", а для внутреннего - 21/2", 2", 11/2" и 11/4". Лучшей комбинацией труб для двухрядных подъемников следует iитать 4"х21/2", 31/2"х2", 3"х11/2" и 21/2"х11/4". Рабочий агент нагнетают в кольцевое пространство между наружным и внутренним рядами труб.
Для оборудования скважин однорядным подъемником применяют подъемные трубы диаметром 11/2"-3" и очень редко 4".
Основное преимущество двухрядного подъемника по сравнению с однорядным заключается в том, что он работает с меньшими колебаниями рабочего давления и струи жидкости, так как объем кольцевого пространства между спущенными колоннами труб в этом подъемнике меньше, чем в однорядном подъемнике кольцевой системы, и имеющийся в затрубном пространстве столб жидкости также способствует более плавной работе подъемника. При двухрядном подъемнике улучшается также вынос песка с забоя. Но при оборудовании скважины двухрядным подъемником расходуется больше труб и, следовательно, увеличивается стоимость эксплуатации скважин.
В настоящее время на промыслах широко применяют другой вариант двухрядного подъемника кольцевой системы - ступенчатый или полуторарядный подъемник (см. рис. 1, в). В этом подъемнике наружная колонна труб ступенчатая: внизу колонны - трубы меньшего диаметра, вверху - большего. Внутреннюю колонну труб (подъемные трубы) спускают почти до места перехода наружной колонны труб с большего диаметра на меньший.
Полуторорядный подъемник стоит дешевле двухрядного и вместе с тем имеет все его преимущества.
Существует также центральная система подачи рабочего агента. Она отличается от кольцевой тем, что рабочий агент нагнетается во внутренний ряд труб, а смесь жидкости с воздухом (газом) поднимается на поверхность по кольцевому пространству между колоннами труб при двухрядном подъемнике или между спущенной колонной труб и эксплуатационной колонной при однорядном подъемнике (рис.1,г).
Центральная система подачи имеет то преимущество, что она работает при более низких пусковых давлениях. Но она имеет и существенные недостатки. При эксплуатации скважин, выделяющих песок, он разъедает соединительные муфты на трубах, в результате чего они могут оборваться и упасть в скважину. При эксплуатации скважин, дающих парафинистую нефть, происходит отложение парафина на стенках эксплуатационной колонны и наружной поверхности подъемных труб при однорядном подъемнике или в кольцевом пространстве между трубами наружного (первого) ряда и подъемными при двухрядном подъемнике, что приводит к прекращению подачи жидкости из скважины и