Способ периодической газлифтной эксплуатации скважины Советский патент 1979 года по МПК E21B43/00 

трубы прО11ывается газ, который начинает газировать столб жидкости, находящейся под поршнем. Условно назовем эту жидкость хвостовой. Разгазированная хвостовая жидкость постепенно стекает к нижнему амортизатору, а еще неразгазированная продолжает обтекать поршень и увлекать его вверх. Обте каюшая жидкость движется быстрее поршня, поэтому через некоторое время линия раздела жидкость-газ обгоняет поршень и он оказывается в газовой среде.

Ввиду того что плотность газа в несколько сот раз меньше плотности жидкости, поршень не поднимается газом, а падает, погружаясь во взвешенный столб разгазированной хвостовой жидкости (фаза 111 ). Падение поршня продолжается до окончания разгазирования столба жидкости, иду.щего выше поршня.

Резкое увеличение скорости потока значительно повысит гидродинамическое сопротивление поршня и он снова начнет подниматься {фаза IV ), На этот раз поршень несет над собой некоторую . часть утекшей хвостовой жидкости, кроме того, он подбирает по пути еще и жидкость, утекшую из верхнего столба.

Поскольку все сечение зазора между стенкой трубной колонны и поршнем занято потоком обтекающего газа, какаялибо утечка поднимаемой жидкости кшмо поршня невозможна., .

Разгазированная жидкость, поднятая без поршня, вытесняется в выкидную линию (фаза V ). Жидкость, поднятая поршнем от башмака из объема утекшей, продолжает двигаться к усРью и через некоторое время (фаза VI) вытесняется в выкидную линию. Выкидной клапан закрывается и поток газожидкостной смеси прекращается. Поршень возвращается на нижний амортизатор, начинается период накопления.

Таким образом, если до момента прорыва газа сквозь разгазированный столб жидкости поршень успеет дойти доййжнёТоак«ор изатора, на устье бу-, дет поднят весь накопившийся столб жидкости и коэф(|)ициент подачи станет равным единице. Обычно поршень не успевает вернуться на нижний амортизатор, что значительно снижает эффективность способа, так как она в значительной степени зависит от величины утечки из столба выбрасываемой жидкости.

Для повышения коэффициента подачи необходимо удержать поршень на нижнем

амортизаторе до начала фазы IV т.е. до момента повышения буферного давления после его максимального спада (точка Б).

Сущность Лредлагаемого способа эксплуатации заклю ается в удержании поршня на нижнем амортизаторе до момента повышения буферного давления после его снижения в начале выброса.

Осуществление этого способа не требует сложного оборудования. Устройство, реализующее предлагаемый способ (см. фиг. 2), состоит из захвата - защелки 1 поршня, установленного у нижнего

амортизатора, имеющего, например, электромагнитный (соленоидный) привод 2, линии связи 3 и регулирующего устройства 4 на устье скважины, состоящее го, например, из электроконтактного

манометра. Захват-защелка 1 автоматически захватывает поршень, пришедший на нижний амортизатор, и удерживает его до подачи сигнала от регулирующего устройства 4 на привод 2.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом,

В герметично закрытой скважине накапливается жидкость и газ (см. фиг. 1,6, фаза 1 ). Поршень находится на нижнем амортизаторе и удерживается захватом-защелкой, так как буферное давление в этот момент имеет значение, близкое к максимальному. После открьтия. выкидного клапана (фаза II ) буферное давление быстро снижается, жидкость продавливается в подъемные трубы, вслед за ней прорывается газ, который начинает газировать выбрасываемый столб жидкости (фаза П( ). Все это время поршень надежно удерживается на нижнем амортизаторе.

В момент, когда газ полностью раз- газирует столб жидкости и прорвется сквозь него, начинается подъем буферного давления (фаза IV ), регулирующее устройство 4 посылает сигнал приводу захвата-защелки, последняя отпускает поршень. Поршень снимается с нижнего амортизатора и поднимается к устью, подбирая по пути жидкость, утекшую из выбрасываемого столба. Последующие фазы (фазы V , VI и VI/ ) протекают в условиях, аналогичных прототипу. После чего цикл повторяется.

Предлагаемый способ периодической газлифтной эксплуатации испг,тывался на стендовой скважине № 421 НГДУ Лбипнгк})ть о5ъеди(1011ия

Краснодарнефтегаз, Проведено более 15ОО выбросов жидкости при различных -параметрах.

Оптимальные режимы эксплуатации:

Давление эатрубное

21,9

начальное, кгс/см

Давление буферное 17.1

начальное, кгс/см

Давление затрубное 13,6 13Д

конечное, кгс/см

Давление буферное

конечное, кгс/см

Высота взвешенного

207

столба жидкости, м

Высота выброшенного

столба жидкости, м197

Время задержки поршня (плунжера), с 260

Период выброса

жидкости, с 6О2

При этом коэффициент подачи |Ь О,952, удельный расход газа VQ и коэффициент полезного действия Ц 0,161. Выбросы жидкости провойИли без противодавления на устье сквджины, глубина спуска труб составляла 911 м.

Использование предлагаемого способ позволяет увеличить примерно в два раза коэффициент подачи |Ь , при этом автоматически в два раза уменьшается удельный расход газа и, следовательно, увеличивается коэффициент полезного

653382

действия установок периодического газлифта. Особенно эффективен предлагаемый способ при выбросе малых столбов жидкости (до 100 м), это наиболее часто встречается на практике.

Формула изобретения

Способ периодической газлифтной эксплуатации скважины путем накопления жидкости и газа в скважине, снижения давления в трубах и выброса столба ЖИДКОСТИ; газом и поршнем, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента подачи скважиkbi за цикл, осуществляют фиксацию поршня в нижнем положении, измеряют буферное давление, фиксируют его максимальный спад и в момент его повышения после максимального спада осуществляют расфиксацию поршня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Алахин С, А. и др. Автоматизация периодически работающих скважин, М., Недра1 1970, с. 76-78.

2.Создание новых типов оборудования и уточнение теории периодической газпифтной эксплуатации скважины (отчет), NO 71059О4, Краснодар, НИПИнефть, 1967, с. 82.

ШЯ