Способ пуска и эксплуатации газлифтной скважины

Способ пуска и эксплуатации газлифтной скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет попысить эффективность способа при одновременном упрощении его реализации. Для этого подачу в скважину рабочего паза осуществляют порциями с одновременной регистрацией динамики изменения давлений рабочего газа во времени и переходных моментов инжекции газа в подъемник с вышерасположенных газлифтовых клапанов на нижерасположенные до достижения рабочего газлифтного клапана. При этом замеряют обводненность продукции, устьевые давления и температуры газожидкостного потока и рабочего газа на различных режимах при инжекции газа в подъемник через рабочий газлифтный клапан . После этою определяют давление в газожидкостном потоке на уровне рабочего газлифтного клапана, дебит жидкости. Затем находят зависимость последнего от расхода рабочего газа. В результате возможно снизить удельный расход рабочего газа и/или повысить количество добываемого продукта за счет оптимальности эксплуатации б ил , 2 табл СО с

C0,-.. 3 СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Б 21 В 43/00 с

ГОСУДАРСТВЕН11ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4835885/03 (22) 08.06.90 (46) 23.00.92. Бюл. N 31 (71) Нижневартовский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промйшленности (72) P.Ñ.Ãóðáàíoà, М,З.Шарифов, И.С.Третьяков, M,Х.Аминев и И.Д.Деревскова . (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1481381, кл. Е 21 В 43/00, 1989.

Зайцев Ю.В. и др. Справочное пособие по газлифтному способу эксплуатации скважин. М.: недра; 1984, с. 3-32, 181-189. (54) СПОСОБ ПУСКА И ЭКСПЛУАТАЦИИ

ГАЗЛ ИФТНОЙ СКВАЖ И Н Ы (57) Изобретение. позволяет повысить эффективность способа при одновременйом упрощении его реализации. Для этого подачу в скважину рабочего паза осуществляют порциями с одновременной регистрацией

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области добычи нефти и может быть использовано при запуске и эксплуатации скважин, оборудованных газлифтными клапанами, Известен способ пуска и эксплуатации газлифтной скважиры, включающий импульсную подачу газа при одновременном уменьшении расхода рабочего газа в скважину до достижения точки инжекции газа в подъемник через рабочий газлифтный клапан. Этот способ осуществляется путем применения пусковых газлифтных клапанов с чувствительным элементом электромагнитного действия и подачей на них напряжения постоянного тока с поверхности скважины через многожильный электриче5U, 1756543 А1 динамики изменения давлений рабочего газа во времени и переходных моментов ин>кекции газа в подъемник с вышерасполо>кенных газлифтовых клапанов lla нижерасположенные до достижения рабочего газлифтного клапана. При этом замеряют обводненность продукции, устьевые давления и температуры газожидкостного потока и рабочего газа на различных режимах прй инжекции газа в подъемник через рабочий газлифтный клапан. После этого определяют давление в газожидкостном потоке на уровне рабочего газлифтного клапана, дебит жидкости, 3атем находят зависимость последнего от рас-хода paCo«el.o газа. В результате возможно снизить удельный расход рабочего газа и/или повысить количество добываемого продукта за счет оптимальности эксплуатации. 6 ил., 2 табл, I ский кабель. Этот способ не может быть применен для скважин, оборудованных традиционными газлифтными клапанами, на которых отсутствуетчуветвительный элемент электромагнитного действия, то есть область применения способа ограничена для газлифтHых установок, широко применяемых B отечественной практике.. Известен способ пуска и эксплуатации газлифтной скважины, включающий подачу рабочего газа в подъемник через газлифтные клапаны и запуск скважины в эксплуатацию, замер технологических параметров при различных установившихся режимах и определение зависимости дебита от расхода рабочего газа, на основе которой выбирается технологический режим работы

1756543

20

35 скважины. Недостатки этого способа следующие.

Запуск осуществляется при постоянном расходе рабочего газа. что снижает точность ввода скважины в эксплуатацию с нагнетанием газа в подъемник через рабочий газлифтный клапан, При зайуске скважины в эксплуатацию не выявляются переходные зоны инжекции газа в подъемник из вышерасполОженных гаэлифтных клапанов на нижние. Не определяется зависимость дебита от расхода рабочего газа, соответствующая точке инжекции газа в подъемник через рабочий газлифтный клапан, Способ эксплуатации неприемлем при отсутствии замера дебита жидкости.

Запуск скважин в эксплуатацию часто осуществляется при повышенных постоянных расходах рабочего газа, а затем они вйводятся на технологический режим снижением расхода рабочего газа, При этом фиксировать переходные зоны инжекции газа между газлифтными клапанами по динамике давления рабочего газа практически невозможно.. Это прежде всего связано с тем, что газ поступает в подъемник значительно меньшим объемом, чем через регулятор расхода газа на поверхности скважины, вследствие чего давление газа во времени практичеСки не изменяется при переходных зонах инжекции газа между газлифтными клапанами, т.е. изменение давленйя газа йроисходит в пределах погрешности датчика, что не позволяет определить переходные режимы между клапанами. Кроме того, запуск скважины при повышеннойрасходе газа может привести к многоточечной инжекции газа, например: если рабочий газлифтный клапан не пропускает через себя полностью заданный расход рабочего газа, то растет давление газа и открывается вышерасположенный гэзлифтный клапан или газ прорывается через "башмак" подъемника в случай беспакерной системы; если рабочий газлифтный клапан полностью пропускает через себя заданный расход газа и при этом давление на забое сильно падает, то возмо>кен прорыв газа через "башмак" подъемника.

Следует отметить, что при низких постоянных расходах газа скважины практически не запускаются в эксплуатацию с нэгнетанием газа через рабочий гэзлифтйый. клапан, так как при этом забойное давление снижается недостаточно, чтобы произошел переход точки инжекции газа на нижний газлифтный клапан, Целью изобретения является повь йение эффективности способа при одновременном упрощении его реализации:Положительный эффект при использовании изобретения заключается в снижении удельного расхода рабочего газа и (или) 10вышении добычи нефти за счет обеспечения пуска скважины в оптимальную эксплуатацию с нагнетанием газа в подъемник через рабочий газлифтный клапан.

Указанная цель достигается тем, что подачу. в скважину рабочего газа осуществляют порциями с одновременной регистрацией динамики изменения давления рабочего газа во времени и переходных моментов инжекции газа в подъемник с вышерасположенных газлифтных клапанов на ни>керасположенные до достижения рабочего газлифтного клапана, при этом замеряют обводненность продукции, устьевые давления и температуры газожидкостного потока и рабочего газа на различных режимах при инжекции газа в подъемник через раба .ий газлифтный клапан, после чего определяют давление в газожидкостнoM потоке на уровне рабочего газлифтного клапана, дебит жидкости и зависимость последнего от расхода рабочего газа.

Способ реализуется в три этапа.

На первом этапе скважина запускается в эксплуатацию через рабочий газлифтный клапан (фиг.1). Для этого канал 1 подачи газа соединяется с линией газа 2 высокого давления через датчики 3 и 4 давления и температуры, а также через регулятор 5 расхода газа.

Скважины, оборудованные газлифтными клапанами запускаются в эксплуатацию следующим образом. Подается небольшая порция расхода рабочего газа в канал 1 скважины через регулятор 5 (например, для газлифтных скважин Самотлорского месторо>кдения не более 5000 м /сут). Регистрируется динамика изменения давления газа во времени с помощью датчика 3. При подаче газа в канал 1 газлифтные клапаны в скважине находятся в открытом состоянии под избыточным давлением газа и давлением столба жидкости, Жидкость из канала 1 поступает в подъемник 7 под давлением рабочего газа через газлифтные клапаны 8, 9, 10 и 11, э также через "башмак" подъемника

12 в случае беспакерной системы, Давление рабочего газа постепенно растет и достигает максимального значения и соответственно уровень жидкости в канале 1 понижается, причем проходит момент, когда газ обна>кает вышерасположенный газлифтный клапан и поступает через него в подъемник 7. Далее газ совершает полезную работу и жидкость выбрасывается из подъемника 7 в выкидную линию 13, проходя датчики 14 и 15 давления и температуры газожидкостной смеси

1756543 (ГЖС), При этом давление рабочего газа вначале падает (так как часть объема газа, подаваемого через регулятор 5, резко поступает в подъемник 7), а затем растет; что свидетельствует о вводе газа в подъемййк 7 5 через вышерасположенный газлифтный клапан (например, через первый). После этого происходит следующее.

Давление газа во времени вначале растет, а затем восстанавливается. При этом 10 скважина считается запущенной в эксплуатацию (так как из пласта имеется поступление жидкости) с вводом газа в подъемник 7 через вышерасположенный газлифтный клапан, причем объем газа, подаваемого че- 15 рез регулятор 5, согласуется с Обьемом газа, поступающего в подъемник 7, В этом случае подаются дополнительные порции рабочего газа в канал 1 через регулятор 5 до ввода его через нижний газлифтный клапан. 20

Продолжается рост давления во времени после ввода рабочего газа в подъемник

7 через вышерасположенный клапан, поскольку объем газа подаваемого через регулятор 5,больше объема газа, поступающего 25 в подъемник 7. При этом без дополнительной подачи газа в канал 1 точка ввода газа в подъемник 7 достигает нижерасположен- ного гаэлифтного клапана.

Давление после ввода рабочего rasa че- 30 рез вышерасположенный газлифтный клапан колеблется, Причиной этого является то, что расход газа недостаточен, чтобы вводить газ через нижерасположенный газлифтный клапан. В этом случае объем газа, 35 поступающий в подъемник 7, больше; чем через регулятор 5, вследствие чего давление rasa в канале 1 падает и закрывается газлифтный клапан. Затем давление газа во времени растет. Открывается клапан и по- 40 вторяется поступление газа в подъемник 7, В таких случаях дополнительно подается в канал 1 расход газа до перехода точки инжекции газа на нижерасположенный газлифтный клапан. 45

Таким образом, процесс подачи газа в канал 1 скважины повторяется и осуществляется переход от нагнетания газа с вышерасположенных клапанов на нижерасположенные до достижения рабо - 50 чего газлифтного клапана, На втором этапе после ввода скважины в эксплуатацию с нагнетанием газа через рабочий газлифтный клапан проводятся исследования при нескольких установивших- 55 .ся режимах в следующей последовательности. Замеряются технологические параметры: расход эакачиваемого газа Ч, устьевое давление Рр и температура Тр рабочего газа, устьевое давление Ру и температура Ту газожидкостной смеси, обводненность продукции: подаются последовательно дополнительные порции rasa в канал 1 через регулятор 5, снимаются соответственно динамика изменения давления рабочего газа во времени и замеряЮтся технологические параметры, причем подача дополнительного газа прекращается-при прорыве газа через "башмак" подъемника или Открытии вышерасположенного газлифтного клапана (это выявляется по темпу изменения давления газа).

На третьем этапе определяется дебит жидкости Q, соответствующий полученным параметрам при каждом режиме, строится зависимость Q = ф/г) для рабочего газлифтного клапана и определяется технологический режим работы скважины, Для этого выполняется следующее:

Определяется давление газа на уровне рабочего газлифтного клапана Р 1 для каждого замеренного Pp, Tp и Vг, используя уравнение, описывающее распределение давления газа в скважине, где — номер рабочего газлифтного клапана. Вычисляется давление в ГЖС на уровне рабочего газлифтного клапана P I для каждого замеренного Vr и найденного Prj, используя уравнения, описывающие движение газа через газлифтный клапан. Задается по интерм * валу dQ дебит жидкости О = 0 ин+ dQ (I 1), где i — порядковый номер интервала, Определяются для заданных Сл давления ГЖС на устье скважины P yi при каждом замеренном Vr, Ty pи найденным Pni используя уравнение, описывающее движение ГЖС в подъемнике для рассматриваемых условий месторождения.

Строится расчетная зависимость Ру

=f(Q*) для каждого режима работы скважины, Используя зависимость Py = f(Q*) и фактические устьевые давления Ру вычисляются дебиты жидкости, которые соответствуют точке пересечения Py = f(0+) и

Py =- const.

Строится зависимость Q = f(Vr). соответствующая точке инжекции газа через рабочий газлифтный клапан.

Используя найденные зависимости 0 =

=f(Vr), определяется технологический режим, соответствующий одному из следующих критериев; заданной эффективностиd 0н. использования газа Eo = — no сйстеме

d 0г скважин, максимальному дебиту нефти, минимальному удельному расходу газа по нефти и ограниченному расходу газа или дебиту жидкости.

1756543 замер технологических параметров при различных установившихся режимах и определение зависимости дебита жидкости от расхода рабочего газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа при одновременном упрощении его реализации, подачу в скважину рабочего газа осуществляют порциями с одновременной регистрацией динамики изменения

10 давлений рабочего газа во времени и переходных моментов инжекции газа в подъемник с вышерасположенных газлифтных клапанов на нижерасположенные до достижения рабочего газлифтного клапана, при

15 этом замеряют обводненность продукции, устьевые давления и температуры гаэожидкостного потока и рабочего газа на различных режимах при инжекции газа в подьемник через рабочий газлифтный клапан, после чего определяют давление в газожидкостном потоке на уровне рабочего гаэлифтного клапана. дебит жидкости и зависимость последнего от расхода рабочего газа, Та бл и ца1

Таблица 2

Руii*, УПэ 0, м /cyr

Ргд, МПа Try, К

Шаг Qi*, м/ст

Тп4, К

Номер режима

Рп4, МПэ

11,04

315

323

10.62

250

315

10,36

300

11,18

324,5

9,62 325

10,97

315

320

Примеры по пуску и эксплуатации газлифтной скважины Самотлорского месторождения приводятся на фиг. 2, 3, 4, 5, 6 и в табл.1. 2. На фиг.2, 3 и 4 показана динамика изменения давления рабочего газа во времени при пуске скважины, оборудованной

4-я газлифтными клапанами (фиг,2 — по прототипу; фиг.3 и 4 — по изобретению), В табл.1 даны результаты исследования скважины при инжекции газа в подъемник через рабочий клапан. а в табл.2 — результаты расчета дебита жидкости.

На фиг.5 изображена графическая схема определения дебита жидкости для первого замеренного режима, а на фиг.б— зависимость дебита жидкости от расхода рабочего газа, соответствующая точке инжекции газа в подъемник через рабочий клапан .

Формула изобретения

Способ пуска и эксплуатации газлифтной скважины, включающий подачу рабочего газа в подъемник через газлифтные клапаны и запуск скважины в эксплуатацию, 50

350

3,316

2,542

1,98

1,55

1,204

0,909

3,74

2,979

2,40

1,943

1,564

1,252

1,234

3,74

3,01

2,452

1,997

1,609

1,308

1,296

h.ã,I

2Ñ 4

t,чэс

1756543 2 16 щ 6, 6) D

«эс

Э

1756543 фиг.5 т2

I6 ZO

24 28 52

26 20 24

t,÷àñ

2О 24

4,час

ФЙ

I 0

I2i

140

Абс

IBO

2СС:

H,ь

Р"У

fy;

I00 200

175 б543

300 ФАС

9,ы"/сут

1756543

20.0 у,> дз 3

Редактор О. Хрипта. Заказ 3071:- - : " 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

0 > /"-у т э „„

БО

Составитель М. Шарифов

Техред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая