Общие принципы расчета лифта для газовых скважин.

Раздел 7.

Особенности конструкции оборудования газовых скважин.

Конструкция газовой скважины определяется: числом, длиной и диаметром обсадных, промежуточных, технических колонн, конструкци­ей забоя скважины, высотой подъема цемента за колоннами, конструк­цией и типом колонной головки.

Выбор конструкции скважин производится в зависимости от ряда факторов: глубины залежи, пластовых давлений, пластовых температур, дебетов газа и конденсата, условий проводки скважины, свойств пласто­вого газа. При выборе конструкции скважин учитываются как начальные параметры залежи, так и их изменение в процессе эксплуатации место­рождения.

В отличие от нефтяных, водяных и нагнетательных к газовым сква­жинам предъявляются повышенные требования к герметичности, к прочности колонн.

В газовых скважинах давление в верхней части колонн (на устье) значительно ближе к забойному в связи с малой плотностью газа. При эксплуатации скважин высока вероятность утечек газа, его миграция в вышележащие пласты, грифонообразование и даже открытое фонтани­рование, в колоннах наблюдаются значительные дополнительные на­пряжения под воздействием давления и температуры газа. Температур­ные воздействия особенно велики в зоне многолетнемерзлых пород. При восстановлении естественной температуры в остановленных скважинах в зонах ММП возможны активные смятия колонн за счет расширения во­ды за колонной при переходе ее в лед. Чем больше диаметр колонны, тем больше вероятность смятия.

Следовательно, конструкция газовой скважины должна обеспечить ее безопасную эксплуатацию, возможность предупреждения и ликвида­цию выбросов или фонтанов как в процессе бурения, опробования, так и при ее длительной эксплуатации. Достигается это герметичностью, прочностью, применением труб соответствующих марок стали, смазкой резьбовых соединений специальными смазками, подъемом цемента на максимальную высоту (до устья), соответствующим оборудованием забоя.

Общие принципы расчета лифта для газовых скважин.

Газовые скважины эксплуатируют пока только путем ис­пользования пластовой энергии, то есть фонтанным способом. Расчет лифта заключается в определении диаметра фонтанных труб.

Его определяют из условий выноса с забоя твердых и жидких частиц или обеспечения максимального устьевого давления (минимальных потерь давления в стволе скважины при заданном дебите).

Вынос твердых и жидких частиц зависит от скорости газа. По мере подъема газа в трубах скорость возрастает вследствие увеличения объема (расхода) газа при уменьшении давления. Поэтому расчет выполняют для условий башмака фонтанных труб. Глубина спуска труб в скважину принимают с учетом продуктивной характеристики пласта и технологического ре­жима эксплуатации скважины.

При эксплуатации газоконденсатных скважин из газа выделяются жидкие углеводороды (газоконденсат), который создает в фонтанных трубах двухфазный поток. Чтобы предотвратить накопление жидкости на забое и снижении дебита, газоконденсатная скважина должна эксплуатироваться с дебитом не меньше минимального допустимого, обеспечивающего вынос газоконденсата на поверхность. Этот дебит расчитывается по формуле:

Отсюда, диаметр труб: