Способ управления работой газлифтной скважины

Способ управления работой газлифтной скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель - повышение точности выбора эффективного режима работы скважины, оборудованной газлифтными клапанами. Измеряют дебит жидкости, расход закачиваемого газа, устьевые давления газожидкостного потока и закачиваемого газа не менее, чем на трех установившихся режимах работы скважины. Причем устьевые давления и расход закачиваемого газа замеряют при подаче продукции скважины в общий коллектор. Определяют зоны взаимовлияния газлифтных клапанов и зависимость дебита жидкости от расхода закачиваемого газа и по ней устанавливают эффективный режим работы скважины. 5 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

0PN ГКНТ СССР (21) 4401121/24-03 (22) 31. 03. 88 (46) 23.06.90, Бюл. Р 23 (71) Научно-исследовательский проектный институт "Нижневартовскнипинефть" (72) Р ° Х.Мусаверов, М.3.Шарифов и P.К.Исангулова (53) 622.276.52 (088.8) (56) Зайцев Ю.В., Максутов Р.А., Губанов О.В; и др. Справочное пособие по газлифтному способу эксплуатации скважин. — H. Недра, 1984, с. 185189.

Авторское свидетельство СССР, N 1190004, кл. Е 2 1 В 43/00, 1985. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ГАЗЛифтной СКВАжинЫ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к добыче нефти газлифтным способом, и может быть использовано при регулировании и выборе эффективных режимов эксплуатации газлифтных скважин.

Цель изобретения — повышение точности управления работой гаэлифтной скважины, оборудованной газлифтными клапанами.

На фиг. 1 представлена зависимость устьевого давления от расхода закачиваемого газа, на фиг. 2 — построение и корректировка характеристической кривой скважины при инжекции газа через первый клапан с учетом ограничения давления газа и взаимодействия с нижележащим клапаном, на

„.,80„„1573143 А 1 (Д1) Е 21 В 43/00!

757) Изобретение относится. к нефтедобывающей промышленности. Цель изобретения — повышение точности выбора эффективного режима работы скважины, оборудованной газлифтными клапанами.

Измеряют дебит жидкости, расход закачиваемого газа, устьевые давления газожидкостного потока и эакачиваемого газа не менее, чем на трех установившихся режимах работы скважины.

Причем устьевые давления и расход закачиваемого газа замеряют при подаче продукции скважины в общий коллектор. Определяют зоны взаимовлияния газлифтных клапанов и зависимость дебита жидкости от pacxopa saкачиваемого газа и по ней устанавливают эффективный режим работы скважины. 3 табл., 5 ил., фиг. 3 — то же, при инжекции газа через второй клапан с учетом ограничения давления газа и взаимодействия с вышележащим клапаном, на фиг. 4— характеристическая кривая газлифтной скважины, на Фиг. 5 — зависимость показателя эффективности используемого газа от расхода газа.

При реализации способа выполняются операции по четырем этапам.

На первом этапе производятся промысловые.исследования газлифтной скважины. В ходе исследований не менее, чем на трех установившихся режи. мах работы скважины замеряются дебит жидкости (О ), расход закачиваемого газа (V ), устьевое давление ГЖП в период замера 0 .(Р ), устьевое давление газожидкостного потока (ГЖП) при работе скважины через общий кол,лектор (P ), рабочее давление закачиваемого газа в период замера q (Р„) и давление газа на входе в газоманифольд (Р„ ). Замер (,„, P> Рр осуществляется только в случае отсутствия достоверных данных по коэффициенту

Продуктивности (К с ) или пластовому давлению (P „„) .

На втором этапе по результатам иседований определяется зависимость, = f(V„) .(фиг.1) и рассчитываются и Р (если эти параметры отсут. np йл твуют) в следующей последовательнос.и: для каждого замеренного режима, используя уравнение движения ГЖС гаэлифтном подъемнике, определяютфя давления в ГЖП на уровне газлифт-

ых-клапанов (Р„, где j — порядковый омер газлифтного клапана), испольуя уравнения движения газа в трубах, пределяются давления в rазовом по1оке на уровне газлифтных клапанов (P )", по найденным Р з,, Р,. и зас1 Ф данным характеристикам газлифтных клапанов проводится анализ работы гаэлифтной скважины, в ходе которого ! фпределяется точка или точки инжекции газа и рассчитывается, используя

30 уравнения движения газожидкостной смеси (ГЖС) на интервале, точка

Фвода газа - забой скважины, значение забойного давления (Р ); исполь« зуя уравнение притока жидкости в скважину (при заданных 0„,1, Р, где. i - номер режима), вычисляется и Рпл:

M3/cyT _#_Ia. (1) 40

1 " dO

Ч II 1 Ру пл П,Е. (Р, + К- -), Гаа, (2) фс1 рр где П - количество замеренных режимов, ЬОя, - изменение дебита жидкости при смене режимов, м /сут; и Р., — изменение забойного давления, соответствующее Q у,,, 50

МПа. .На третьем этапе рассчитывается характеристическая кривая скважины с учетом зависимости Р = r(V„) и взаимодействия газлифтных клайанов (фиг. 2-4). Расчет ведется в следующей прследовательности. Из условия рациональной разработки пласта задается минимальное допустимое забойное

1573143 4 давление в скважине (Р ) . Опреде5 ляются максимальные возможные забойные давления при одноточечной инжекции газа через каждый клапан (P ): макс находятся давления газа на уровне клапанов Р (башмак труб не рассматривается как рабочая точка ввода газа) при P „ = Р „ (расчет ведется по известной барометрической формуле) используя уравнение притока жидкости в скважину и уравнения движения ГЖС на участке: забой скважины -.j-я макс точка инжекции, определяются Р в диапазоне Р ми 8 (Р (Р м (Р макс

И соответствуют Р при которых давления в потоке ГЖС на глубине установмакс ки j-ro клапана — P <> Равны P р, 1. если для j-й точки ийжекции в указанном диапазоне решение отсутствует, то Р" " с принимается равным Р„„. Для каждой точки инжекции строится характеристическая кривая работы скважины (без учета взаимодействия клапанов и ограничения по давлению газа): ма кс в диапазоне Р" "" < Р > (P после-. довательно с шагом dP задаются эамакс бойные . давления (Рд); = Р >>

-8P y(i-1), где i — порядковый номер за .бойного давления, и по уравнению притока жидкости в скважину определяются соответствующие О„;, для заданных режимов рассчитываются распределения давлений на .интервале: забой скважины — j-я точка инжекции находятся (Р „ ) i используя уравнение движения ГЖС на интервале: j-я точка инжекции — устье скважины и зависимость Р» = f(ׄ), определяются для каждого i ro режима (V:„) i и находятся максимальные дебиты жидкости (g Ц ), минимальные давления в

ГЖП йа уровне j-х станций инжекции (Р N ) и минимальные возможные уйти п) забойные давлейия, достигаемые при работе через j-e точки инжекции миН (P ) по результатам расчетов в мак иа кс диапазоне P 6 P > 6 P > строятся зависимости Р > - f (Р ), P„ = К(Р ) ... Р ni = f(P )

Р „„„= f. (Р >),..., Р „„= Е (Р >), количество точек инжекции (включая, башмак, если нет пакера); две послед. ние зависимости характеризуют работу скважины при одноточечном вводе газа через j-ю точку инжекции (беэ учета ограничения по давлению газа).

Полученные характеристические кривые работы газлифтной скважины

1573143 6 корректируются с учетом ограничения по давлению закачиваемого газа: используя уравнения, описывающие работу клапана, зависимости U „. = f(Ð ) гj и известные параметры клапанов, находятся для каждой точки инжекции зависимости Р„= f (Р,); определяются гj области забойных давлений, при кото,11а нс рых P „. < P „и корректируются

"J ") мин для этих областей P 3 и Р,„. Зависимости О®)1= f (Р ) и Ч -. = f (Ð ) в областиP . < P < P определяют скорректированный характеристические кривые при одноточечном вводе газа через j-ю точку инжекции с учетом ограничения по давлению закачиваемого газа.

Определяется характеристическая кривая работы газлифтной скважины с учетом взаимодействия нижележащих точек инжекции с вьппележащими клапанами {для первого клапана характеристическая кривая остается неизменной): используя уравнения движения газа и зависимость P . = f(Р .), определяrj ются для кажцого клапана P

= й(Р>),..., Р, = й(Р ); используя полученные зависимости и характеристики вьппележащих клапанов, находятся для каждой точки инжекции в области

Р о, Р,;. ° . Р, — давления открытия вышележащих клапанов), используя найденные зависимости и зависимости

P„,., = (Р ), ° . °, P „, = (Р ) для каядой точки инжекции, определяется область Р, для которой выполняются неравенства Р „., <Р, „..., Р „, < Р,; для найденной области определяются . Р p) и Р I, ) ", зависимости О„. и

° Я()

Ч г) от Р в скорректированных областях определяют характеристическую кривую скважины с учетом ограничения по давлению газа и взаимодействия нижележащих клапанов с вьпнележащими.

Определяется характеристическая кривая работы газлифтной скважины с учетом взаимодействия клапанов. Для этого полученная выше характеристическая кривая корректируется с учетом взаимодействия 1-х точек инжекции с нижележащими точками инжекции

{для последнего клапана корректируется лишь при отсутствии пакера; в этом случае нижележащей точкой инжекции является "башмак" труб); используя зависимость P = f(Р ) и уравfj нения движения газа, определяются

20 для каждой точки инжекции в области миН,никс

P < P ) P ) зависимость

Р .„= f (Р ), йспользуя полученные зависимости и зависимости Р>

= f.(Р>) для каждой точки инжекции определяется область, для которой,,-.

Р,, >i P r j,„,и находятся для этих областей скорректированные значения

P " Р. "." : з ависимости О и

Ы и М )

Чг1 от Р> в найденных областях определяют характеристическую кривую газлифтной скважины с учетом взаимодействия клапанов (если для j-й точки инжекции Р 11), 1 ъ P г )+1 во всей области P „, < F

P „ . Если продавка на нижележащий клапан невозможна и в этом случае, то характеристические кривые при работе с нижележащих клапанов исключаются; если продавка осуществляется при повьнпенных расходах газа, то для )

j-й точки инжекции достраивается характеристическая кривая в области повышенных расходов raза.

Определяется рабочая область характеристической кривой с учетом требований, предъявляемых к выбору

35 оптимального режима. Например, если ставится условие возможности автоматического перезапуска скважины, то . мин мин . определяются sf „, Ч r) значения

V сравниваются с ч -+„ а V макс MsH

1 люрекс Г)4-1 Гj

40 с Ч „„., и корректируются граничные значения расхода газа при работе через j-ю точку инжекции: если макс ми 11 макс мин

V г) Ч гj+1 o V г) V г) 11

V мин < V макс V Mн

rj r) 1 тo. r3 г)

45 указанные значения являются граничными значениями при работе через

j-ю точку. Таким образом, находя"ся рабочие области характеристической кривой скважины.

50 На четвертом этапе на основе полученной зависимости О = f(V„) определяется режим работы скважины (фиг.5), соответствующий заданному (найденному при оптимизации распреде55 лення газа по газлифтному комплексу) значению параметра эффективности

d0 использования газа Е = †-" где 0

dV г

° н дебит нефти . Если F.с обеспечивается

1573143

Таблица 1

Глубина скна- Внутренний фины, Нс, и диаметр

Способ подачи газа

Пиаметр седл клапана

СКЛ) Л

Глубина расположения клапана Вкл,> м

Внутренний диаметр

НКТ б, м

Давление открытого клапана на стенде, Р о.л >

ИПА

Тип клапана экс.колонны

D„м

0,0152 0,0076 В затрубье 1215 BK-1 0,0079 12,093

1526 BK-1 0,0095 12,585

1736

Таблица 2

Обводненность, %

Режимы

Ъ Py ° Ру Рг . м /сут МПа МИа МИа МПа

Ч„, нм3 /сут

11500 380 1 0 095 9 5

20000 500 1,15 i 05 93 100

40000 585 1,455 1,2 9,0 г

90 на нескольких режимах, то из них ус-. танавливается расход газа„соответствующий максимальному дебиту нефти.

Реализация -предлагаемого способа осуществлена для исходных данных, приведенных в табл. 1.

Расчет осуществлен по четырем этапам.

На первом этапе проведены промысловые исследования скважины. В хрде и следования замерены рабочие пара" м тры на трех установившихся режимах.

Р зультаты промыслового исследован гаэлифтной скважины приведены в табл. 2.

На втором этапе по результатам исследования построена зависимость

P от Ч (фиг.1) и рассчитаны Кпр и

Pï ° Результаты расчета коэффициента 20 пл продуктивности и пластового давления

ràçëè@òíoé скважины приведены в табл. 3.

На третьем этапе построена характеристическая кривая скважины с уче- 25 том зависимости P y = f(Ч,.) и взаимодействия клапанов (фиг.2-4).

На четвертом этапе на основе полученной зависимости Q = f(× ) опредеЛен рм работы скваны соответ- 30 ствующий заданному значению параметра эффективности использования газа

Е = — — (фиг. 5) .

Жн о,ц „

Формула изобретения

Способ управления работой газлифтной скважины, включающий измерение дебита жидкости, расхода закачиваемого газа, устьевых давлений газожидкостного потока и закачиваемого газа не менее, чем на трех установившихся режимах работы скважины с подачей продукции в коллектор, определение зависимости дебита жидкости от расхода закачиваемого газа, по которой управляют работой газлифтной скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления работой газлифтной скважины, оборудованной газлифтными клапанами, устьевые давления и расход закачиваемого газа замеряют при подаче продукции скважнны в общий коллектор, определяют зоны взаимовлияния газлифтных клапанов, с учетом которых определяют зависимость дебита жидкости от расхода закачиваемого газа.

1573143

Таблица 3

Глубина газлифтного клапана, B кл)У к

Ч г1 нму! сут

Точка инжекцяи таза

Р„ у

ИПа

Р

ИПа

Рехамы и ° м /сут i и MIa

Рии Руи

МПа ИПа

Чту Q.y нму /сут му /сут

11500

I3i72

Первый клапан

10,6

380 9 5 1 0 1215 8,52 (j - 1)

1526 10,90 (j -2) 1100

10,8

500 9,3 1,15 1215 8,15 (j 1) 12,60 108,78 17,207, Второй хпапан

10,3

20000

10,58

2)

7,78

1) 10, 62

9,9

0 (Клапан закрыт)

38350

40000

1526 (j a

9,87

2) 10,2

Второй клапан 11,85

20 Я

Ф9

Yr, ла пуиу акули

195 7Ц р,, ууао

М /20. П.Ю

9.0

IZ5

125 !к5 Б3

Pj,мйФ

85 /55

Ф,/п1п

А». 2 (526 (3

583 9 >0 1,355 1215 (j ю

Ф 25 йи . 89

3 к Ю

0 (Рг2 < (Рп2)

0 (Клапан закрыт) 5,g л

) I8

И - саадкаунцаа5пауапу

okay рФмн akwwg через 5еркня тлели

15731 43 и Q

tT и O.

,наи иа

Яял. и rc а е л, ля

1ял.

0

О 5 И И 40 И

v, тык. ям jlym

0!AS

РеДактор Г.Гербер

Заказ 1627 Тираж 480 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

16

° »»

В

И а й6

S у л а ж

Рф,РИр

Q рюурыщвАыая ЫJldoF5 фдймюь cAIAtAlvR% а аэ мсек яламм

Составитель If. róïèñåâ

Техред M. Õîäàíè÷ Корректор Э. Лончакова