CC BY
125
254
Научно-технический сборник ■ ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ
УДК 622.276:658.58; 622.279:658.58
Технологические и технические решения по эксплуатации обводняющихся и обводненных газоконденсатных скважин
Р.В. Роганов1*, Г.М. Квачантирадзе1, С.А. Погуляев1, В.Д. Балашова1
1 Филиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в г. Ухта, Российская Федерация, 169314, Республика Коми, г. Ухта, ул. Севастопольская, д. 1а * E-mail: r.roganov@sng.vniigaz.gazprom.ru
Ключевые слова: Тезисы. В условиях обводнения газовых месторождений актуален поиск технологий эффективного газовое выноса жидкости из скважин с целью снятия противодавления на пласт и освобождения защемлен-
месторождение, ного в пласте газа. Предлагается технология с использованием извлекаемого скважинного струй-
обводнение, ного насоса, разработанного и изготовленного специалистами филиала ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
струйный насос, в г. Ухта.
депрессия, Принцип действия насоса основан на использовании энергии газа высокого давления, закачи-
скважина. ваемого по затрубному пространству скважины на прием насоса для подъема продукции из скважи-
ны. Конструктивные особенности насоса заключаются в возможности спускать его в скважину и извлекать с применением канатной техники без подъема насосно-компрессорных труб (НКТ). Корпус насоса спускается на НКТ совместно с пакером на заданную глубину.
Эксплуатация обводненных газовых скважин с применением рекомендуемой технологии позволяет извлекать выпавший в пласте газовый конденсат за счет его вытеснения и вымывания продвигающейся к забою скважин пластовой водой и получать сопутствующий эффект.
Многие газовые и газоконденсатные месторождения ПАО «Газпром» находятся на завершающей стадии разработки и характеризуются интенсивным обводнением продуктивных пластов. Обводнение этих месторождений является одной из самых серьезных проблем добычи углеводородов и носит прогрессирующий характер. Анализ опыта повышения эффективности добычи газа из обводненных и обводняющихся скважин показал, что поиск и выбор технологии принудительного удаления пластовой жидкости из газовых скважин актуальны по настоящее время и требуют индивидуального подхода в каждом конкретном случае.
В условиях обводнения месторождений наиболее перспективным способом эксплуатации скважин является интенсивный отбор пластовой жидкости с целью снятия противодавления на пласт и освобождения защемленного в пласте газа. Для решения этой проблемы специалистами филиала ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в г. Ухта предложена технология с использованием разработанного и изготовленного собственными силами скважинного струйного насоса. Струйный насос для эксплуатации скважин (НСЭС) запатентован [1], имеет декларацию (ТС N RU Д-Яи.АИ43.В.00006 от 11.10.2013) о соответствии требованиям Технического регламента Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования».
Принцип действия НСЭС основан на использовании энергии газа высокого давления (ГВД), закачиваемого по затрубному пространству (ЗТ) на прием насоса для подъема продукции из скважины. Эффективность такого метода подъема жидкости с забоя скважин определяется сочетанием газлифтного эффекта с работой струйного аппарата, что позволяет снизить давление на забое скважины, увеличить депрессию на пласт, приток флюида из пласта.
Конструктивные особенности насоса заключаются в возможности спускать его в скважину и извлекать с применением канатной техники без подъема насосно-компрессорных труб (НКТ). Корпус насоса спускается на НКТ совместно с пакером на заданную глубину.
Предлагаемая технология испытана на опытной газоконденсатной скважине. Подача ГВД на устье опытной скважины осуществлялась по проложенному нагнетательному
газопроводу напрямую от ближайшей скважины-донора. Замер расхода ГВД производился на линии нагнетательного трубопровода в ЗТ скважины при помощи сужающего устройства. Для регулирования расхода ГВД и плавного установления режимов отбора жидкости из скважины с помощью НСЭС на линии подачи ГВД в ЗТ установлен регулирующий штуцер.
За счет энергии, создаваемой ГВД, в насосе происходят взаимное перемешивание ГВД с га-зоконденсатной смесью и последующий вынос смешанного продукта из скважины по НКТ на контрольный сепаратор установки комплексной подготовки газа. Оптимальным является режим работы скважины с минимальным удельным расходом ГВД на подъем 1 м3 жидкости. Для его определения необходимо провести исследования скважины не менее чем на трех режимах выноса жидкости в диапазоне минимального и максимального расходов активного газа. Результаты исследований обрабатываются с построением регулировочной зависимости дебита жидкости от расхода активного газа. (В качестве примера на рис. 1 представлены результаты испытания технологии и исследований, проведенных на опытной скважине.)
Таким образом создается режим максимального отбора жидкости, который позволяет создать максимальную депрессию в скважине и тем
самым воздействовать на продуктивный пласт за счет снижения забойного давления в скважине. Газоотдача обводненной залежи напрямую связана с изменением пластового давления, лежащим в основе технологии вторичной добычи газа (совместно с пластовой водой). Кроме того, известно, что эксплуатация обводненных скважин газоконденсатных месторождений позволяет извлекать выпавший в пласте газовый конденсат за счет его вытеснения и вымывания продвигающейся к забою скважин пластовой водой и получать сопутствующий эффект от применения рекомендуемой технологии.
Результаты глубинных замеров (рис. 2, 3) свидетельствуют, что в период проведения исследований скважины максимальная депрессия, создаваемая на приеме НСЭС, составила 1,19 МПа. При этом отбор воды из скважины находился в оптимальной зоне регулировочной зависимости (см. рис. 1) и составил 91,7 м3/сут. Пластовая температура на глубине установки манометра (в основании струйного насоса) в статических условиях и в работающей скважине равнялась соответственно 26,6 и 29,1 °С.
Представленная технология рекомендуется к применению на скважинах ПАО «Газпром» для вовлечения в дренирование газа и газового конденсата, защемленных в пласте вследствие масштабного обводнения залежи.
еж = -0,0662(егвд)2 + 7,5006бгвд - 120. Я2 = 0,997
35 9гвд = 0,0016(бгвд)2 - 0,1632бгвд + 4,5879 Я2 = 0,9917
Е- 100
о
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
е 1 ^ ж.макс А
/ ГЛЬ-""
е ^ж.опт -Ь
<\
1 1
1 1
\ 1 1 4_ Е
(- 1 ¡9
СО 1 а 1 1 со 1 ^ ¡а
-Л . 1 ч ЪД.мин
сТ 1 1 1
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80
бгвд, тыс. м3/сут
Рис. 1. Зависимость дебита опытной скважины по жидкости (2ж) и удельного расхода ГВД на подъем 1 м3 жидкости (#ГВД) от расхода ГВД (2ГВД). Характерные точки: А - максимальный дебит жидкости (бж.макс); В - оптимальный дебит жидкости (0ж.опт); С - минимальный удельный расход ГВД на вынос 1 м3 жидкости (дГВДмин); бгвд.опт - оптимальный расход ГВД
5
4
3
2
1
го сл о»
6,0
I5'5
ч:
5,0
4,5
4,0
,— Ос гановка скве жины
5,48
Г'
Г - ! 29,1
- v/ 26,6
4,29 —^
40 о
35
я а
а
£
30
25
20
Временной отрезок проведения исследования Рис. 2. Динамика давления и температуры на приеме НСЭС в опытной скважине
Временной отрезок проведения исследования Рис. 3. Динамика дебита воды и депрессии на приеме НСЭС в опытной скважине
Список литературы
1. Пат. 2362913 RU, МПК F 04 F 5/16. Извлекаемый струйный насос / Р.Ю. Юнусов, Г.М. Квачантирадзе, В.В. Крачковский; патентообладатель ПАО «Газпрома»; заявл. 09.01.2008 № 2008101145/06; опубл. 27.07.2009, бюл. № 21.
Engineering and technological solutions on operation of watered and watering gas-condensate wells
R.V. Roganov1*, G.M. Kvachantiradze1, S.A. Pogulyayev1, V.D. Balashova1
1 Ukhta Subsidiary of Gazprom VNIIGAZ LLC, Bld. 1a, Sevastopolskaya street, Ukhta, Komy Republic, 169314, Russian Federation
* E-mail: r.roganov@sng.vniigaz.gazprom.ru
Abstract. In conditions of gas fields watering search and selection of effective technologies for liquid ejection from wells in order to eliminate counter-pressure upon a bed and to release gas squeezed in the bed. So, a new technology is suggested. It is based on application of a removable jet pump designed and manufactured at the Ukhta subsidiary of Gazprom VNIIGAZ LLC.
Principal operation of the pump is based on application of energy of high-pressure gas being pumped along a well clearance to pump suction in order to lift the products from the well. Peculiar features of pump construction make it possible to draw this pump up and down the well using wire-line equipment without lifting of well tubing. Body of the pump is lowered down to a given depth together with a parker.
Operation of watered gas wells using this technology enables to extract condensed fluid due to its displacement and washing-out by the fossil water moving to well bottoms and to get thereby additional effect.
Keywords: gas field, water invasion, jet pump, depression, well.
References
1. GAZPROM PJSC. Removable jet pump [Izvlekayemyy struynyy nasos]. Inventors: YUNUSOV, R.Yu, G.M. KVACHANTIRADZE, V.V. KRACHKOVSKIY. 27 July 2009. Appl: 9 January 2008, no. 2008101145/06. RU 2362913, Int. Cl. F04F 5/16. (Russ.).
