МАТЕРИКОВАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ

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 [Р_нас], из нефти выделяется газ, причем этого газа становится тем больше, чем меньше давление, т. е. чем больше разница давлений [ΔР = Р_нас - 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 [Р_с > Р_нас], и газ будет выделяться на некоторой высоте в насоснокомпрессорной трубе.

Возможен другой случай, когда фонтанирование происходит при давлении на забое скважины ниже давления насыщения [Р_с˂P_нас]. 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.