Способ эксплуатации скважин многоступенчатым газлифтом Советский патент 1992 года по МПК F04F1/18 F04F1/20 

XI VI Ю XI Ю О

Изобретение относится к способам эксплуатации скважин газлифтом и может быть использовано в нефтедобывающей и горной отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности и уменьшение расхода газа,

На чертеже представлена схема многоступенчатого газлифта, реализующая указанный способ эксплуатации.

Многоступенчатый газлифт содержит ступени, каждая из которых содержит подъемную трубу 1 и 2, газовод 3 и 4. в нижней части подъемных труб 1 и 2 установлены газлифтные клапаны 5, управляемые давлением в подъемных трубах и разобщающие полости подъемных труб 1 и 2 с газоводами 3 и 4 ступеней соответственно, при этом газлифтный клапан 5 первой ступени установлен над пакером 6 и обратным клапаном 7 на башмаке подъемной трубы 1, которые изолируют пласт от давления газа, а нижний конец подъемной трубы 2 последующей ступени снабжен коническим наконечником 8 и насажен на конусный поясок переводника 9 между подъемной трубой t первой ступени и газоводом 4 последующей (второй) ступени, при этом подъемная труба 1 первой ступени соединена с подъемной трубой 2 последующей ступени посредством обратного клапана 7, причем подъем- ную трубу 2 последующей ступени перед пуском газлифта заполняют добываемой жидкостью в объеме, равном остаточному объему в подъемной трубе 2 после подъема жидкости. Газ в газоводы 3 и 4 газлифта подается с помощью регуляторов 10 и 11 давления, связанных с датчиками 12 и 13 давления и регулирующими клапанами 14 и 15, установленными в линиях подачи газа перед газоводами 3 и 4 соответственно.

Способ эксплуатации скважин многоступенчатым газлифтом реализуется следующим образом.

При подъеме жидкости часть ее будет стекать по стенкам трубы и оставаться в подъемнике, поэтому на каждую последующую ступень будет подан не весь столб жидкости, а несколько меньший.

Количество поднятой жидкости, кг, для одноступенчатого лифта можно представить в виде

9ж f (псум-hn) рх g,

где f - площадь сечения подъемника;

ЬСум - высота столба жидкости, накопленной в подъемной трубе;

hn - высота столба жидкости, неизвлеченной из подъемника,

РЖ.- плотность жидкости; g - ускорение силы тяжести. Высота столба жидкости, поднятой на поверхность, составит

Ьдоб 1сум - Ьп.

что соответствует объему добытой жидкости V тМдоб.

При многоступенчатом лифте для увеличения производительности и уменьшения расхода газа необходимо в каждой ступени,

начиная со второй, иметь первоначальное количество добываемой жидкости.в объеме, равном остаточному объему в соответствующей ступени после подъема. Величина остаточного объема добываемой жидкости в

подъемных трубах ступеней определяется экспериментально или расчетным путем.

До подачи газа в газлифт заполняют полости подъемных труб 2 ступеней, начиная со второй, добываемой жидкостью в объеме,

равном остаточному объему в соответствующей ступени после подъема жидкости на поверхность или на следующую ступень, т.е. при одинаковых диаметрах подъемных труб и двухступенчатой схеме лифта необходимо

иметь над газлифтным клапаном второй ступени столб жидкости высокой Нп2- При подаче газа в газоводы 3 и 4 регулируют соответственно номинальные значения давлений РТЗ и Р23 с помощью регуляторов 10

и 11, связанных с датчиками 12 и 13 и с регулирующими клапанами 14 и 15.

Путем регулирования давлений в газоводах 3 и 4 обеспечивают открытие газлиф- тных клапанов 5 только тогда, когда столб

жидкости в подъемных трубах 1 и 2 достигнет требуемой величины соответственно Нсум.1 и псум.2 относительно уровня установки газлифтных клапанов 5. При достижении столбом жидкости в полости подъемной трубы 1 над уровнем установки газлифтного клапана 5 заданной величины МСум 1, которая соответствует давлению открытия газлифтного клапана 5, установленного над пакером 6, происходит его открытие, газ

поступает в полость подъемной трубы 1, газирует СТОлб ЖИДКОСТИ ВЫСОТОЙ Ьсум.1. ПОД

действием энергии сжатого газа жидкость поднимается по подъемной трубе 1, проходит через обратный клапан 7, разделяю- щий ступени подъемных труб соответственно 1 и 2 и накапливается в нижней части подъемной трубы 2 последующей ступени, при этом обратный клапан 7. установленный на башмаке подъемной трубы 1,

закрыт. На следующую ступень (вторую) поступит столб жидкости

Ьдоб 1 НСум 1.

С учетом предварительного заполнения полости подъемной трубы второй ступени остаточным объемом добываемой жидкости, высота столба жидкости над уровнем установки газлифтного клапана 5 достигнет требуемого значения, т.е.

Ьсум 2 Пдоб 1 + Ьп 2.

которая соответствует давлению открытия газлифтного клапана 5, установленного в нижней части подъемной трубы 2, происходит его открытие, газ поступает в полость подъемной трубы 2, газирует жидкость и выносит ее на поверхность, при этом обратный клапан 7, разделяющий ступени, закрыт. При этом газовод каждой последующей ступени, начиная со второй, выполняется посадкой конического наконечника 8, установленного на конце подъемной трубы 2 последующей ступени под обратным клапаном 7, в коническое гнездо переводника 9 между подъемной трубой 1 первой ступени (предыдущей) и газоводом 4 последующей ступени.

Предлагаемый способ позволяет увеличить производительность скважины, уменьшить расход газа, автоматически управлять процессом перепуска газа по ступеням газ- лифта,за счет чего обеспечивается автономность работы ступеней и улучшение динамики процесса.

Формула изобретения

Способ эксплуатации скважин многоступенчатым газлифтом, каждая ступень которого содержит подъемную трубу, газовод и газлифтный клапан, заключающийся в поочередной подаче сжатого газа в каждую ступень, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения расхода газа, до подачи газа заполняют полости подъемных труб ступеней начиная с второй,добываемой жидкостью в объеме, равном остаточному объему в соответствующей ступени после подъема жидкости, во время подачи газа регулируют номинальные значения давлений в газоводах ступеней, а впуск и отсечку газа в подъемные трубы ступеней производят в зависимости от давления в подъемных трубах на уровне установки газлифтных клапанов, при этом работу каждой ступени осуществляют автономно.

Использование: при эксплуатации скважин в нефтедобывающей и горной отраслями промышленности. Сущность изобретения: газлифт для реализации способа содержит ступени, каждая из которых РП включает подъемную трубу 1,2, газовод 3, 4 и газлифтный клапан 5. Причем клапан 5 первой ступени установлен над пакером 6 и обратным клапаном 7 на башмаке Нижний конец ступеней (начиная со второй) снабжен наконечником 8 Газлифт снабжен регуляторами 10 и 11 давления с датчиками 12 и 13 и регулирующими клапанами 14 и 15, установленными на газоводах 3 и 4 Вб рремя подачи газа регулируют номинальные значения давлений в газоводах ступеней, а впуск и отсечку газа в трубы ступеней производят в зависимости от давления в трубах на уровне газлифтных клапанов 1 ил .жидкоапь, газ Ј