Перечислите недостатки газлифтного способа эксплуатации скважин

Достоинства и недостатки газлифтной системы эксплуатации нефтегазовых скважин

В настоящее время для добычи нефти и газа широко применяется газлифтный способ эксплуатации скважин.

Применение газлифтного метода эксплуатации скважин вызвано его достоинствами:

• Возможность легко и комплексно контролировать, отслеживать всю совокупность процессов нефтедобычи и функционирования скважины. Для этого применяются автоматизированные системы; специализированное программное обеспечение, моделирующее поведение разрабатываемого пласта.
• Отбор большого объема жидкостных сред и ускоренное осушение сильнообводненной скважины доступно для обсадных труб любого диаметра.
• Возможна эксплуатация скважины, имеющей большой изгиб (искривление) ствола.
• При эксплуатации скважин используется энергия газа, содержащегося в пласте.
• Профиль ствола слабо влияет на качество работы газлифтной системы – это существенно для районов разработки Сибири и Севера (применяют газлифтные трубы, рассчитанные на надежную работу в сложных погодных условиях, при низких температурах), а также при шельфовой добыче нефти.
• На эффективность работы скважины не влияют высокие давления скважины, температура добываемого продукта, примеси (песок и т.п.) скважины.
• Легко регулируемый, гибкий режим работы скважины по дебиту.
• Газлифтные скважины легко обслуживать и ремонтировать, межремонтный срок – большой (при использовании современной техники).
• Возможна одновременная раздельная эксплуатация двух и более пластов – при этом обеспечивается полный контроль над всеми процессами.
• Эффективное устранение коррозионных процессов, солевых и парафиновых отложений.
• Легкость исследования скважины.

Указанным достоинствам можно противопоставить недостатки:

• Значительная величина начальных капиталовложений – постройка компрессорных станций, применение труб высокого качества, выдерживающих высокие давления (газлифтные трубы).
• Газлифтные системы обладают сравнительно невысоким коэффициентом полезного действия – КПД.
• В ходе поднятия скважинной продукции, могут образовываться стойкие эмульсии.

Исходя из вышесказанного, газлифтный метод разработки скважин выгодно применять на месторождениях крупного размера, имеющих высокий дебит скважины и высокое забойное давление (когда прекращается период фонтанирования).

Также газлифт можно применять в скважинах наклонной направленности, скважинах со значительным содержанием механических примесей – то есть в тех условиях, когда за основу рациональной работы ставится межремонтный период функционирования скважины.

Источник

Преимущества и недостатки газлифтного способа эксплуатации нефтяных скважин

Преимущества газлифтного способа:

— все оборудование располагается на поверхности, что упрощает его ремонт и обслуживание;

— простота конструкций оборудования;

— возможность отбора больших объемов жидкости (до 1800 т/сут) независимо от глубины скважины и диаметра эксплуатационной колонны;

— простота регулирования дебита нефти скважины (увеличение или уменьшение подачи газа в скважину);

— возможность эксплуатации пескопроявляющих и обводненных скважин;

— простота исследования скважин.

Однако, наряду с преимуществами, газлифтный способ имеет и серьезные недостатки:

— большой расход НКТ, особенно в обводненных скважинах и в пескопроявляющих скважинах;

— низкий к.п.д. подъемника и всей системы компрессор-скважина (при низких динамических уровнях к.п.д. подъемника часто не превышает 5%);

— большая стоимость затрат на строительство компрессорных станций, газораспределительных будок и сети газопроводов в начале обустройства месторождений;

— большой расход электроэнергии на добычу 1 т нефти при эксплуатации малодебитных скважин с низкими динамическими уровнями.

Но большие капитальные вложения на строительство быстро окупаются, себестоимость добычи нефти из газлифтных скважин быстро снижается и в итоге становится значительно ниже, чем при добыче нефти механизированными способами.

Принцип действия газлифта заключается во введении в продукцию сжатого газа и не отличается от принципа работы фонтанной скважины, за исключением того, что основное количество газа подводится извне, а не выделяется из нефти при понижении давления. Основным источником в этом случае является попутно-добываемый или природный газ.

Различают два принципиальных типа газлифтной эксплуатации:

1. Непрерывный газлифт.

2. Периодический газлифт.

Непрерывный газлифт реализуется тогда, когда продуктивность скважины достаточно высока. В случае низкой продуктивности скважины используется периодический газлифт по двум основным схемам: газлифт с перепускным клапаном и газлифт с камерой накопления.

Классификация газлифтных скважин может быть выполнена по нескольким признакам:

1. По характеру ввода рабочего агента

2. По количеству колонн НКТ

— полуторарядный подъемник (лифт Саундерса).

3. По типу используемой энергии рабочего агента

Бескомпрессорный газлифт осуществляется за счет сжатого газа, отбираемого, например, из газовой залежи и распределяемого по газлифтным скважинам. Если в разрезе нефтяной скважины имеется газовый пропласток (или газовая шапка), то этот газ может использоваться для подъема нефти внутри самой скважины. Такая система называется внутрискважинным газлифтом.

4. По используемому глубинному оборудованию

— система с использованием пусковых и рабочего клапанов;

— система, когда газ вводится в подъемник через башмак НКТ (отсутствуют пусковые и рабочий клапаны).

Однорядный подъемник широко используется при эксплуатации скважин с нормальными условиями (в продукции отсутствуют механические примеси), при хорошем качестве рабочего агента и его подготовки (в газе отсутствуют корродирующие компоненты, механические примеси, низкое влагосодержание). В противном случае при прямой закачке возможна коррозия не только подъемника (который при необходимости может быть заменен на новый), но и обсадной колонны (замена которой невозможна).

Двухрядный подъемник предназначен для эксплуатации скважин с определенными осложнениями (пескообразование), когда продукция представлена коррозионно-активными компонентами, а также в случае недостаточно высокого качества подготовки

закачиваемого газа (повышенное влагосодержание газа и содержание в нем корродирующих компонентов). При такой конструкции в скважину спускают два ряда труб: внешний — большего диаметра и называемый воздушными трубами и внутренний — подъемник меньшего диаметра. При прямой закачке компримированный газ закачивается в кольцевое пространство между воздушными трубами и подъемником. Воздушные трубы, как правило, спускают до забоя, а подъемник—на глубину, соответствующую рабочему давлению газа.

Двухрядная схема при необходимости позволяет легко изменять погружение под динамический уровень, изменяя глубину спуска подъемника (внутреннего рада труб). Как правило, для такой схемы снижается пусковое давление. С другой стороны, такие системы существенно более металлоемки и дорогостоящи, увеличено время подземного ремонта, а также существенно ограничены возможности регулирования работы скважины изменением (увеличением) диаметра подъемника.

Полуторарядный подъемник, по существу, не отличается от двухрядного, за исключением того, что нижняя часть воздушных труб компонуется из труб меньшего диаметра (так называемый хвостовик); при этом создаются лучшие условия выноса песка и предотвращается образование на забое песчаной пробки.

Однорядный подъемник с пакером и перепускным клапаном предназначен для периодической эксплуатации работающих без осложнений скважин. Принцип работы такого подъемника следующий.

Двухрядный подъемник с камерой накопления принципиально отличается от классического двухрядного подъемника наличием в нижней части так называемой камеры накопления, к которой прикреплен хвостовик.

Одновременно-раздельная эксплуатация двух и более пластов в одной скважине. Виды ОРЭ, общие требования ко всем схемам и применяемому оборудованию, преимущества и недостатки ОРЭ. ДОДЕЛАТЬ ПО ЛЕКЦИЯМ (ТРЕБОВАНИЯ)

При добыче нефти часто приходится встречаться с проблемой одновременной эксплуатации нескольких нефтеносных горизонтов, имеющих различные характеристики (пластовое давление, проницаемость, пористость, давление насыщения, вязкость нефти и др.) одной скважиной. К тому же, каждый горизонт иногда содержит несколько пластов с различными характеристиками, требующими индивидуального подхода к их разработке. Наличие нескольких горизонтов или пластов с различными характеристиками вызывает необходимость разрабатывать их самостоятельными сетками скважин.

Опыт разработки нефтяных месторождений показывает, что более половины всех капитальных вложений приходится на бурение скважин. В связи с этим всегда возникает проблема объединения тех или иных пропластков, пластов или горизонтов в один или несколько объектов разработки, которые могли бы эксплуатироваться одной сеткой скважин. В связи с этим в скважинах приходится перфорировать несколько пластов и эксплуатировать их, как говорят, «общим фильтром». Это позволяет экономить значительные средства и материальные ресурсы на бурении скважин. Однако в дальнейшем, на более поздних стадиях разработки по мере поступления дополнительной геологической информации, а также сведений о взаимодействии скважин, выявляется более детальная пластовая обстановка на забое скважин. Иногда некоторые нефтенасыщенные прослои или пласты, вместо того чтобы отдавать жидкость, поглощают ее в результате вскрытия общим фильтром. Обычно это приводит к отставанию выработки запасов нефти из таких пластов, преждевременному обводнению одних, с хорошей проницаемостью, и консервации запасов нефти в других, с плохой проницаемостью или слабым участием в процессе разработки по тем или иным причинам.

Наилучшим выходом из такого положения было бы создание независимых систем разработки со своими сетками скважин на каждый пласт, и это делается, когда пласты со схожими характеристиками группируются в один объект разработки и эксплуатируются общим фильтром. Одновременная раз­работка нескольких пластов одним объектом возможна только при одинаковых физико-химических свойствах нефтей в объеди­няемых пластах, если приток нефти и газа достаточен из каждого пласта при допустимом забойном давлении в скважине, при близких значениях пластового давления в объединяемых пластах, исключающих перетоки нефти между пластами, и близких значе­ниях обводненности пластов. Если вышеизложенные условия не соблюдаются, то многопластовые месторождения разрабатывают методом одновременно-раздельной эксплуатации одной скважи­ной (ОРЭ).

При принятии решения об использовании метода ОРЭ учи­тывается степень выработанности запасов, близость контура неф­теносности к скважинам, наличие смол и парафина в добываемых нефтях, толщины продуктивных пластов и разделяющих их не­проницаемых пропластков, состояние эксплуатационной колон­ны скважин и т.д.

Развитие технологии раздельной эксплуатации нескольких пластов пошло по пути создания специального оборудования, спускаемого в скважину, вскрывающую два или три пласта. Основным элементом такого оборудования является пакер, изолирующий пласты друг от друга, с отдельными каналами для выхода жидкости на поверхность.

Оборудование для ОРЭ пластов через одну скважину должно допускать:

— создание и поддержание заданного давления против каждого вскрытого пласта;

— измерение дебита жидкости, получаемой из каждого пласта;

— получение, на поверхности продукции разных пластов без их смешивания в скважине, так как свойства нефтей (сернистые и несернистые) могут быть различными;

— исследование каждого пласта, например, методом пробных откачек или методом снятия КВД;

— ремонтные работы в скважине и замену оборудования, вышедшего из строя;

— регулировку отбора жидкости из каждого пласта;

— работы по вызову притока и освоению скважины.

— надежное разобщение пластов на протяжении всего периода эксплуатации

— простота конструкций и обслуживания;

— надежность в эксплуатации

Раздельно эксплуатировать два пласта в зависимости от условий притока жидкости в скважину можно следующими способами:

1. Оба пласта фонтанным способом;

2. Один пласт фонтанным, другой — механизированным способом;

3. Оба пласта механизированным способом.

Согласно установившейся терминологии принято для краткости именовать ту или иную технологическую схему совместной эксплуатации названием способа эксплуатации сначала нижнего, а затем верхнего пласта. Например, схема насос—фонтан означает, что нижний пласт эксплуатируется насосным способом, а верхний — фонтанным. В соответствии с этим, теоретически возможны следующие комбинации способов эксплуатации: фонтан—фонтан; фонтан—газлифт; газлифт—фонтан; насос—фонтан; фонтан—насос; насос—газлифт; газлифт — насос; насос — насос; газлифт — газлифт.

Промысловый опыт эксплуатации двух пластов одной сква­жиной методом ОРЭ указывает на его высокую эффективность. В среднем на 30% сокращаются капитальные вложения и экс­плуатационные затраты в сопоставлении с затратами на бурение и эксплуатацию месторождений самостоятельными сетками на каждый пласт. Метод ОРЭ дает возможность уплотнять сетку скважин (добывающих и нагнетательных) без дополнительного метража бурения.

Оборудование для раздельной закачки воды (ОРЗ) в два пласта через одну скважину предусматривает возможность закачки по двум независимым каналам при различных давлениях нагнетания. Дифференциация давлений достигается либо прокладкой двух водоводов от ближайшей кустовой насосной станции с различным давлением нагнетаемой воды (разные насосы), либо дросселированием давления путем пропуска части воды общего водовода через штуцер непосредственно на устье скважины. В последнем случае давление в общем водоводе должно быть равно или больше давления нагнетания в плохо проницаемый пласт. Однако дросселирование давления связано с потерей энергии и с энергетической точки зрения невыгодно.

Оборудование для раздельной закачки воды должно обеспечивать периодическую промывку фильтров водопоглощающих пластов для восстановления или повышения их приемистости, которая всегда имеет тенденцию к затуханию вследствие заиливания.

При эксплуатации многопластовых газовых месторождений нередко возникает необходимость раздельной эксплуатации пластов в связи с различием в них газа по качеству, пластовых давлений и т.д. В одном из пластов может содержаться бессернистый газ, а в другом – с высоким содержанием сероводорода. В газовых скважинах раздельная эксплуатация двух пластов проводится по схеме фонтан-фонтан.

Основными требованиями для ОРЭ являются:

— разобщение пластов в эксплуатации

— разобщение добываемой продукции

— возможность постоянного контроля за процессов добычи

— регулирование раздельного учета продукции

— насосное оборудование должно характеризоваться высокой наработкой на отказ

Критерии применения технологии:

1. расстояние м/у объектами не менее 3м, но не более 300 м

2. наличие запасов на приобщаемом объекте

3. диаметр колонны не мене 146 мм

4. количество пластов 2 и более

5. максимальная глубина спуска зависит от напорной характеристики насоса

6. диапазон подач зависит от насоса

7. наклон скважин 2˚ на 10 м

8. количество и тип лифтов 2 или 1

9. количество погружных насосов 2 или 1

На сегодняшний день универсального оборудования, которое бы полностью отвечало всем этим требованиям пока нет. Проблема – отсутствие крупных конструкторских предприятий и постановка перед ними задачи по созданию этого оборудования. Однако, разработки конструкций по оборудованию ведутся и осуществляются предприятиями, такими, как «Барс», «ЗАО Элкам-Нефтемаш» совместно с «Сибгеотэк» и ООО НПО «Новые нефтяные технологии».

· Повысить нефтеотдачу и дебит скважин за счет дополнительного вовлечения в разработку низкопроницаемых прослоев

· Увеличить степень охвата и интенсивное освоение многопластовых месторождений путем раздельного вовлечения в разработку отдельных низкопроницаемых пластов

· Сократить капитальные вложения на бурение скважины

· Интенсифицировать процесс регулирования отборов и закачки во времени и по разрезу скважины

· Сократить сроки разработки месторождения

· Снизить эксплуатационные затраты.

Таким образом, применение ОРЭ позволит сократить срок разработки месторождения, ввести в разработку более ранние сроки, снизить капитальные, эксплуатационные затраты, снизить количество скважин по объекту.

Если нельзя внедрить ОРЭ, то тогда многопластовое месторождение может быть разработано самостоятельной сеткой на каждый объект. Однако, при этом значительно больше капитальных и эксплуатационных затрат.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.007 с) .

Источник