Технологические режимы эксплуатации газовых скважин

В процессе добычи газа скважины, шлейфы, сепараторы, теплообменники, абсорберы, десорберы, турбодетандеры, компрессоры и другое оборудование промысла работают на определенном технологическом режиме.

Под технологическим режимом эксплуатации скважин понимается поддержание на забое (устье) скважин или наземных сооружениях заданных условий изменения дебита, давлений, температур, осуществляемых путем их регулирования, и обеспечивающих соблюдение правил охраны недр, окружающей среды и безаварийную эксплуатацию скважин и наземного оборудования.

Некоторые технологические режимы эксплуатации могут быть выражены математическими формулами, другие основаны на определенных принципах ограничения дебита или забойного давления. Технологический режим работы скважин зависит от геолого-эксплуатационных характеристик месторождения, свойств газа, конденсата и воды, от условий подачи газа и конденсата потребителям, заданных кондиций газа и конденсата.

Обычно на каждую эксплуатационную скважину ежеквартально устанавливаются ряд параметров, то есть технологический режим ее эксплуатации, который включает в себя: дебит скважины Q, дебит конденсата Q_к, пластовое давление Р_пл, забойное давление Р_заб, депрессию на пласт ∆ Р, устьевое давление Р_уст, затрубное давление Р_зат, устьевую температуру Т_уст, дебит воды Q_в и т.д., всего свыше 20 параметров, включая конструкцию скважины и забоя.

Все перечисленные параметры могут быть изменены в следующем квартале в зависимости от задач разработки и эксплуатации месторождения, так как изменяются факторы, ограничивающие дебиты газовых скважин. Смена режима приводит к изменению числа скважин или изменению общего отбора газа из месторождения.

В практике эксплуатации газовых скважин на различных месторождениях газ отбирают при следующих режимах:

ü Режим постоянного допустимого градиента давления на стенке скважины. Применяется в слабосцементированных рыхлых пластах

. (9.1)

ü Режим постоянной максимально-допустимой депрессии на забое

. (9.2)

Применяется в пластах слабосцементированных, неустойчивых, рыхлых. Дебит скважин в процессе разработки постоянно снижается за счет снижения Р_пл и рассчитывается по уравнению

. (9.3)

ü Режим поддержания постоянного оптимального дебита. Режим назначается в скважинах, вскрывших крепкие, устойчивые, сцементированные коллекторы

. (9.4)

В этом случае должна постоянно повышаться депрессия на пласт, т.к. снижается Р_пл. Забойное давление при этом режиме определяют по уравнению

. (9.5)

При достижении начала разрушения коллектора необходимо сменить данный технологический режим на режим постоянной максимально-допустимой депрессии

. (9.6)

ü Режим постоянного забойного давления

, (9.7)

при этом снижаются во времени Q и ∆ Р.

Дебит определяется выражением

, (9.8)

.

Назначается при разработке газоконденсатных месторождений с целью максимального извлечения конденсата.

ü Режим постоянного устьевого давления

(9.9)

Назначается при необходимости подачи газа в транспортную систему заданного давления (для продления бескомпрессорного периода эксплуатации месторождения). Со временем Q и ∆ Р снижаются. Дебит рассчитывается по уравнению

. (9.10)

ü Режим предельного безводного дебита

, (9.11)

q* - безразмерный предельный безводный дебит, находится по специальным графикам (рис.9.1).

Рис. 9.1. Зависимость предельного безводного дебита от степени

вскрытия пласта

При всех перечисленных режимах работы скважин представляется возможным определить во времени следующие параметры: Р_пл(t), Р_заб(t), ∆ Р(t), Q(t), Q_к(t), Р_зат(t), Т_уст.

Для этого используются:

ü уравнение материального баланса;

ü уравнение притока газа;

ü барометрическая формула давления;

ü данные исследования скважин на приток;

ü данные обработки КВД, КСД;

ü данные газоконденсатных исследований.

Технологические режимы эксплуатации газовых скважин могут меняться на различных этапах разработки месторождения, так как изменяются факторы, ограничивающие дебиты газовых скважин.

Вопрос о смене режима эксплуатации решается исходя из газогидродинамических и технико-экономических соображений, поскольку изменение режима приводит к изменению общего отбора газа из месторождения.

10. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СКВАЖИН