Котировки акций
adrbidask
Газпром0.000.00
ГМК0.000.00
Лукойл0.000.00
Роснефть0.000.00
Ростелеком0.000.00
Сургутнефтегаз0.000.00
Татнефть0.000.00
ВТБ0.000.00
Данный на 00:00 МСК
Товарные рынки
BIDASK
Золото0.000.00
Серебро0.000.00
Платина0.000.00
Палладий0.000.00
Алюминий0.000.00
Никель0.000.00
Медь0.000.00
Нефть Brent0.000.00
Нефть Лайт0.000.00

СПОСОБЫ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Артезианское фонтанирование Фонтанирование за счет энергии газа Газлифт Центробежный погружной электронасос
Штанговый насос Винтовой насос Погружной диафрагменный электронасос Гидропоршневой насос

Фонтанирование за счет энергии газа

Принцип действия

Фонтанирование за счет энергии газа - наиболее распространенный способ фонтанирования нефтяных скважин. При артезианском фонтанировании в фонтанных трубах движется негазированная жидкость (нефть), поэтому, чтобы преодолеть гидростатическое давление столба такой жидкости, забойное давление должно быть достаточно высоким.

При фонтанировании за счет энергии газа плотность столба газожидкостной смеси в фонтанных трубах мала, поэтому гидростатическое давление столба такой смеси будет меньше. Следовательно, и для фонтанирования скважины потребуется меньшее забойное давление. При движении жидкости по насоснокомпрессорной трубе от забоя к устью давление уменьшается, и на некоторой высоте оно становится равным давлению насыщения [Рнас], из нефти выделяется газ, причем этого газа становится тем больше, чем меньше давление, т. е. чем больше разница давлений [ΔР = Рнас - Р]. Таким образом, нефть при фонтанировании разгазируется в результате выделения из нее растворенного газа, перехода его в свободное состояние и образования газожидкостной смеси с плотностью, существенно меньше плотности чистой нефти. В описанном случае фонтанирование будет происходить при давлении на забое скважины, превышающем давление насыщения [Рс > Рнас], и газ будет выделяться на некоторой высоте в насоснокомпрессорной трубе. Возможен другой случай, когда фонтанирование происходит при давлении на забое скважины ниже давления насыщения [Рс˂Pнас]. При этом на забой скважины вместе с нефтью поступает свободный газ, к которому, по мере подъема нефти по насоснокомпрессорной трубе, добавляются дополнительные порции свободного газа, выделяющегося из нефти при снижении давления. Масса свободного газа, приходящегося на единицу массы жидкости, по мере подъема увеличивается. Объем свободного газа также увеличивается за счет его расширения. В результате газонасыщенность потока возрастает, а его плотность соответственно снижается.

Расчет процесса

Таким образом, фонтанирование скважины может происходить при давлении на забое Рс выше или ниже давления насыщения [Рнас].

Давление на забое фонтанной скважины в любом случае будет равно:

F-1

Гидростатическое давление столба жидкости между башмаком и забоем определится как:

F-2

С другой стороны, то же давление на забое Рс может быть определено через уровень жидкости в межтрубном пространстве:

F-3

В развернутом виде уравнение запишется как:

F-1

В скважине, фонтанирующей с постоянным дебитом, давление на забое Рс должно быть постоянным. Поэтому изменение высоты столба h в затрубном пространстве должно сопровождаться изменением давления на устье Рз так, чтобы сумма слагаемых была бы постоянной. Поэтому необходимо, чтобы уменьшение h сопровождалось увеличением давления газа Рз и наоборот.

Виды фонтанирования

Рассмотрим теперь два случая фонтанирования.

Gasfontan

Рснас

Свободный газ имеется на самом забое. К башмаку фонтанных труб будет двигаться газожидкостная смесь. При работе такой скважины основная масса пузырьков газа будет увлекаться потоком жидкости и попадать в фонтанные трубы. Однако часть пузырьков, двигающихся непосредственно у стенки обсадной колонны, будет проскальзывать мимо башмака НКТ и попадать в межтрубное пространство. В межтрубном пространстве выше башмака движения жидкости не происходит. Поэтому пузырьки газа в нем будут всплывать, достигать уровня жидкости и пополнять газовую подушку в межтрубном пространстве. Таким образом, при фонтанировании, когда Рснас, создаются условия для непрерывного накопления газа в межтрубном пространстве. Интенсивность этого процесса зависит от многих факторов:

  1. От скорости восходящего потока ГЖС, т. е. от дебита скважины. Чем больше дебит, тем меньше газа попадает в межтрубное пространство.
  2. От величины зазора между обсадной колонной и фонтанными трубами.
  3. От количества и величины газовых пузырьков, что в свою очередь зависит от разницы между давлением насыщения и давлением у башмака.
  4. От вязкости жидкости.

Накопление газа в затрубном пространстве приводит к увеличению давления Рз и соответствующему понижению уровня жидкости h на такую величину, чтобы давление на забое Рс оставалось бы постоянным. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока уровень жидкости в межтрубном пространстве не опустится до башмака фонтанных труб. После этого процесс стабилизируется. Непрерывно возрастающее давление на устье межтрубного пространства после достижения максимума стабилизируется. В этом случае возможно достаточно точно определить давление у башмака фонтанных труб Рб, а также и давление на забое Рс по давлению на устье в межтрубном пространстве Рз, не прибегая к трудоемкому процессу спуска манометра в скважину. Давление Рз замеряется на устье манометром. Тогда давление у башмака будет равно:

F-4
Gasfontan

Давление на забое скважины Рс будет больше Рб на величину гидростатического давления столба жидкости между забоем и башмаком фонтанных труб Р.При больших расстояниях между забоем и башмаком насоснокомпрессорной трубы (превышающих 50 - 100 м) в вычисление Рс вносится погрешность за счет недостоверности величины средней плотности ГЖС между башмаком и забоем - Р. В таких случаях величину Р необходимо определять методами, изложенными в теории движения газожидкостных смесей.

Таким образом, в фонтанирующей скважине при условии Рс < Pнас уровень жидкости в межтрубном пространстве обязательно должен устанавливаться у башмака насоснокомпрессорной трубы после выхода работы скважины на установившийся режим. Однако это справедливо, если нет утечки газа из обсадной колонны из-за ее недостаточной герметичности или неплотностей в арматуре и колонной головке. При наличии утечек уровень жидкости может стабилизироваться в межтрубном пространстве на некоторой высоте, обусловливая такое давление на устье, при котором утечки газа сравниваются с его поступлением от башмака фонтанных труб.

Рснас

Свободный газ в этом случае не накапливается в затрубном пространстве, так как нет условий для его проскальзывания у башмака фонтанных труб. В самих трубах газ начнет выделяться на некоторой высоте от башмака, где давление станет равным давлению насыщения. Поскольку при работе скважины обновление жидкости в затрубном пространстве не происходит, то не возникают и условия для пополнения газа. Из объема нефти, находящейся в затрубном пространстве, частично выделится растворенный газ, после чего вся система придет в равновесие. Уровень жидкости в этом случае будет находиться на некоторой глубине h. Различным положениям уровня будет соответствовать различное давление Pз. В этом случае вследствие неопределенности величины hстановится невозможным определение забойного давления Рс по величине Рз.



Артезианское фонтанирование Фонтанирование за счет энергии газа Газлифт Центробежный погружной электронасос
Штанговый насос Винтовой насос Погружной диафрагменный электронасос Гидропоршневой насос

СПОСОБЫ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Курс валют предоставлен сайтом kursvalut.com