Tìm hiểu phương pháp khai thác dầu bằng phương pháp gaslift chuyên đề tính toán lựa chọn cột ống nâng và độ sâu đặt van cho giếng khai thác 709RC7

CHƯƠNG 1:CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC DẦU PHỔ THÔNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG KHAI THÁC 1.1 Tổng quan -Trong quá trình khai thác dầu khí tuỳ thuộc vào chế độ năng lượng vỉa màgiế

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU……… 1

CHƯƠNG 1-CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC DẦU PHỔ THÔNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG KHAI THÁC……… 3

1.1.Tổng quan……… 3

1.2.Các phương pháp khai thác dầu khí……… 3

1.2.1 Khai thác dầu bằng phương pháp gaslift……… 3

1.2.1.1.Bản chất của phương pháp……… 3

1.2.1.2.Ưu điểm……… 3

1.2.1.3.Nhược điểm……… 4

1.2.1.4.Phạm vi ứng dụng……… 4

1.2.2.Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm piston cần……… 4

1.2.2.1.Bản chất của phương pháp ……… 4

1.2.2.2.Ưu điểm……… 4

1.2.2.3 Nhược điểm……… 5

1.2.2.4.Phạm vi áp dụng……… 5

1.2.3.Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm thủy lực ngầm ……… … 5

1.2.3.1 Bản chất của phương pháp ……… 5

1.2.3.2.Ưu điểm……… 6

1.2.3.3 Nhược điểm……… 6

1.2.3.4.Phạm vi áp dụng……… 6

1.2.4.Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm ly tâm điện chìm………… ……6

1.2.4.1 Bản chất của phương pháp ……… 6

1.2.4.2.Ưu điểm……… 7

1.2.4.3 Nhược điểm………7

1.2.4.4.Phạm vi áp dụng……… 7

1.3.Cơ sở để lựa chọn phương pháp gaslift……… 8

CHƯƠNG 2-LÝ THUYẾT CƠ SỞ KHAI THÁC DẦU BẰNG GASLIFT…… 10

2.1.Nguyên lý hoạt động……… 10

2.1.1.Bản chất của phương pháp……… 10

2.1.2.Nguyên lý làm việc……… 11

2.2.Các thiết bị sử dụng trong gaslift……… 12

2.2.1.Thiết bị miệng giếng……… 12

2.2.1.2.Các thành phần chính của thiết bị miệng giếng và chức năng của chúng 12

2.2.2.Thiết bị lòng giếng……… 16

2.2.2.2 Nhippen ……… 17

2.2.2.3 Ống đục lỗ……… 17

2.2.2.4 Van cắt ……… 18

2.2.2.5 Paker……… 19

2.2.2.6.Thiết bị bù trừ nhiệt……… 21

2.2.2.7.Van tuần hoàn……… 21

2.2.2.8 Mandrel……… 22

2.2.2.9 Van an toàn sâu ……… 23

2.2.2.10 Các loại ống khai thác ……… 24

2.2.2.11 Van gaslift ……… 27

2.3 Sơ đồ nguyên lý cấu trúc hệ thống ống khai thác bằng phương pháp gaslift 29 2.3.1 Cấu trúc hệ vành xuyến ……… 30

2.3.2 Cấu trúc hệ trung tâm ……… 30

2.4 Tính toán cột ống nâng ……… 31

2.4.1.Tính toán cột ống nâng khi khống chế lưu lượng khai thác………… 32

2.4.1.1 Xác định chiều dài cột ống nâng L ……… 32

2.4.1.2 Xác định đường kính cột ống nâng ……… 33

2.4.2.Tính toán cột ống nâng khi không khống chế lưu lượng khai thác… 33

2.4.2.1 Xác định chiều dài cột ống nâng……… 33

2.4.2.2.Xác định đường kính cột ống nâng……… 33

2.5.Tính toán độ sâu đặt van……… 34

2.5.1 Phương pháp giải tích ……… 34

2.5.2 Phương pháp đồ thị Camco ……… 36

2.6 Nghiên cứu giếng khai thác bằng gaslift ……… 38

2.6.1.Phương pháp thay đổi chế độ khai thác ổn định ……… 41

2.6.2.Phương pháp thay đổi áp suất ở miệng giếng theo từng chế độ …… 42

CHƯƠNG 3-TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CỘT ỐNG NÂNG VÀ ĐỘ SÂU ĐẶT VAN CHO GIẾNG KHAI THÁC GASLIFT……… 44

3.1.Thông số của vỉa giếng ……… 44

3.2 Lựa chọn ống nâng……… 45

3.2.1 Tính toán cột ống nâng cho giếng ……… 45

3.2.2Xây dựng biểu đồ Camco xác định chiều sâu đặt van ……… 47

3.2.3 Xác định độ sâu và các thông số ,đặc tính van tại chiều sâu ………… 51

CHƯƠNG 4-SỰ CỐ,PHỨC TẠP VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN TRONG PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC DẦU BẰNG GASLIFT……… 60

4.1 Sự cố,phức tạp ……… 60

4.1.1 Sự lắng đọng parafin……… 60

4.1.2 Giếng không khởi động được ……… 61

4.1.3 Các thiết bị hư hỏng ……… 61

4.1.4.Sự cố cháy……… 62

4.2.Công tác an toàn ……… 62

4.2.1.Những yêu cầu chung ……… 62

4.2.2 Những yêu cầu an toàn khi khai thác giếng gaslift ……… 62

4.2.3 An toàn khi vận hành các thiết bị gaslift ……… 63

4.2.3.1 Những yêu cầu chung ……… 63

4.2.3.2 Những yêu cầu an toàn khi vận hành thiết bị gaslift ……… 64

KẾT LUẬN

2 Hình 2.2 Sơ đồ thiết bị miệng giếng và cây thông khai thác 13

3 Hình 2.3 Sơ đồ thiết bị miệng giếng và cây thông kiểu chạc 3 15

4 Hình 2.4 Sơ đồ thiết bị miệng giếng với cây thông kiểu chạc tư 16

5 Hình 2.5 Phễu hướng dòng(a)và thiết bị định vị (b,c) 17

15 Hình 2.15 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo van gaslift hoạt động theo áp suất

khí nén ngoài cần và áp suất trong cần

28

18 Hình 2.18 Sơ đồ nguyên tắc tính toán chiều sâu đặt van 35

19 Hình 2.19 Xác định đồ sâu đặt van bằng phương pháp biểu đồ Camco 39

20 Hình 2.20 Đồ thị biểu thị mối quan hệ của…lưu lượng,sản lượng 42

22 Hình 3.2 Xác định chiều sâu đặt van gaslift bằng phương pháp Camco 52

DANH MỤC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN

STT SỐ HIỆU BẢNG TÊN BẢNG TRANG

1 Bảng 2.1 Ống OKT sản xuất theo tiêu chuẩn API 24

2 Bảng 2.2 Ống OKT sản xuất theo tiêu chuẩn Gost

633-80

25

3 Bảng 2.3 Các loại van gaslift thương dùng 28

5 Bảng 3.2 Bảng hệ số áp suất cột khí tỷ trọng 0,65 50

6 Bảng 3.3 Thông số van gaslift sau khi thiết kế 57

7 Bảng 3.4 Bảng hệ số hiệu chỉnh áp suất và đường

kính tối đa của van

57

8 Bảng 3.5a Bảng hệ số hiệu chỉnh áp suất mở van 58

9 Bảng 3.5b Bảng hệ số hiệu chỉnh áp suất mở van 59

HỆ THỐNG ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG

5,141

3 

cm G

0K = 273 + 0C

0R = 460 + 0F

9

325

0 0



 F

C

MỞ ĐẦU

Dầu khí là nguồn năng lượng và nguồn nguyên liệu chủ đạo trong nền kinh tếthế giới, mang tính chất chiến lược của mỗi quốc gia Ngành dầu khí nước ta tuycòn khá trẻ, nhưng đã có những đóng góp quan trọng vào sự phát triển của nền kinh

tế nước nhà Từ nhiều năm nay dầu khí luôn là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của ViệtNam, chiếm tỷ lệ khoảng 30% tổng giá trị xuất khẩu của cả nước Đến nay ngànhdầu khí đã tự khẳng định mình là một ngành công nghiệp mũi nhọn trong công cuộccông nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước Trong những năm qua đã có những bước

đi vững chắc trong lĩnh vực công nghệ khoan, khai thác dầu khí cũng như xây dựngcác công trình dầu khí

Tại mỏ Rồng của XNLD Vietsovpetro gồm các đối tượng khai thác như:Mioxen hạ, Oligoxen hạ và Móng đã lần lượt đưa vào khai thác Hầu hết trong thờigian đầu các giếng đều khai thác ở chế độ tự phun nhờ năng lượng tự nhiên của vỉa.Theo thời gian năng lượng vỉa giảm dần mặc dù đã áp dụng các biện pháp duy trì ápsuất vỉa như: Bơm ép nước vào vỉa; nhiều giếng đã ngừng tự phun và bị ngập nước

Vì vậy việc lựa chọn phương pháp khai thác cơ học tiếp theo là hết sức cần thiếtnhằm duy trì sản lượng khai thác ở mức cao và nâng cao hệ số thu hồi dầu của mỏ.Phương pháp khai thác bằng bơm điện ly tâm chìm đã được đưa vào áp dụng,nhưng hiệu quả kinh tế mang lại không cao Do đó phương pháp khai thác bằnggaslift đã và đang được đưa vào áp dụng tại mỏ Rồng mặc dù với chi phí xây dựng

cơ bản ban đầu lớn, nhưng hiệu quả của nó mang lại lớn hơn nhiều so với cácphương pháp khai thác khác

Được sự đồng ý của Bộ môn Thiết Bị Dầu Khí– Khoa dầu khí, em đã tiếnhành thực hiện Đồ án tốt nghiệp với đề tài:“ Tìm hiểu phương pháp khai thác dầubằng phương pháp gaslift-chuyên đề :Tính toán lựa chọn cột ống nâng và độ sâu đặtvan cho giếng khai thác 709RC7”

” Nội dung chính là: -Tìm hiểu nội dung cơ bản của phương pháp khai thác dầu bằng gaslift :

+Các thiết bị chính trong khai thác dầu bằng phương pháp gaslift

+Nêu lên được cơ sở tính toán thiết kế giếng khai thác dầu bằng gaslift ở mỏ Rồng.+Phương pháp xác định chiều sâu đặt van gaslift bằng biểu đồ Camco

+Các phức tạp thường xảy ra và cách khắc phục

+Vấn đề an toàn trong hoạt động khai thác dầu khí

Với kiến thức đã học kết hợp với thực tế, quá trình thực tập cùng với sự nỗlực của bản thân, sự cộng tác của bạn bè đồng nghiệp, sự giúp đỡ của XNLDVietsovpetro và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo ThS Nguyễn ThanhTuấn cùng các thầy cô trong bộ môn Thiết Bị Dầu Khí & Công Trình, đồ án của em

đã được hoàn thành Mặc dù đã rất cố gắng, nỗ lực, song bản đồ án chắc chắn khôngtránh khỏi những sai sót, vậy em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến, phê bìnhcủa các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để bản đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Th.Nguyễn Thanh Tuấn - ngườitrực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án, các thầy cô giáo trong

bộ môn, XNLD Vietsovpetro và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành bản

CHƯƠNG 1:CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC DẦU PHỔ THÔNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG KHAI THÁC

1.1 Tổng quan

-Trong quá trình khai thác dầu khí tuỳ thuộc vào chế độ năng lượng vỉa màgiếng sau khi đã khoan xong được chuyển sang khai thác theo những phương phápkhai thác khác nhau Nếu năng lượng vỉa đủ thắng tổn hao năng lượng trong suốtquá trình dòng sản phẩm chảy (với một lưu lượng khai thác nhất định nào đó) từ vỉavào đáy giếng, dọc theo cột ống khai thác nâng lên bề mặt và theo các đường ốngvận chuyển đến hệ thống thu gom, xử lý thì giếng sẽ khai thác theo chế độ tự phun.Một khi điều kiện này không thảo mãn thì phải chuyển sang khai thác bằng phươngpháp cơ học

- Mục đích áp dụng phương pháp cơ học là nhằm bổ sung thêm năng lượng bênngoài (nhân tạo) cùng với năng lượng vỉa (tự nhiên) để đảm bảo giếng hoạt động.Việc cung cấp năng lượng bổ sung này thường để giảm chiều cao mực chất lỏngtrong giếng hoặc để giảm mật độ của dòng sản phẩm trong ống khai thác nhằm tăngchênh áp ( P d=P v−Q=210−57

0.65=122(at) P = Pv– Pđ)

-Nhưng thực tế trong khai thác dầu trên thế giới, phương pháp tự phun thường

áp dụng vào thời kỳ đầu của mỏ Khi chế độ tự phun không thể thực hiện được,người ta phải nghiên cứu và tìm ra các giải pháp khai thác dầu bằng phương pháp

cơ học Tuy nhiên dựa theo nguyên lý truyền năng lượng mà các phương pháp khaithác cơ học được phân loại theo các nhóm sau: truyền lực bằng cần, truyền lực bằngthuỷ lực, truyền lực bằng điện năng và truyền lực bằng khí nén cao áp

1.2 Các phương pháp khai thác dầu khí

1.2.1 Khai thác dầu bằng phương pháp gaslift.

1.2.1.1 Bản chất của phương pháp:

-Khai thác dầu bằng phương pháp gaslift dựa trên nguyên tắc bơm khí nén cao

áp vào vùng không gian vành xuyến giữa ống khai thác và ống chống khai thác,nhằm đưa khí cao áp đi vào trong ống khai thác qua van gaslift với mục đích làmgiảm trọng lượng riêng của sản phẩm khai thác, dẫn đến giảm áp suất đáy và tạonên độ chênh áp cần thiết để sản phẩm chuyển động từ vỉa vào giếng Đồng thời do

sự thay đổi nhiệt độ và áp suất trong ống khai thác làm cho khí giản nở góp phầnđẩy dầu đi lên, nhờ đó mà dòng sản phẩm được nâng lên mặt đất và vận chuyển đến

hệ thống thu gom, xử lý

1.2.1.2 Ưu điểm:

+Có thể đưa ngay giếng vào khai thác khi giai đoạn tự phun hiệu quả thấp

+Phương pháp này có thể áp dụng với giếng có độ sâu và độ nghiêng lớn

+Khai thác với giếng có yếu tố khí lớn và áp suất bão hoà cao.

+Khai thác lưu lượng lớn và điều chỉnh lưu lượng khai thác dễ dàng

+Có thể khai thác ở những giếng có nhiệt độ cao và hàm lượng parafin lớn,giếng có cát và có tính ăn mòn cao

+Khảo sát và xử lý giếng thuận lợi, không cần kéo cột ống nâng lên và có thểđưa dụng cụ qua nó để khảo sát

+Sử dụng triệt để khí đồng hành

+Ít gây ô nhiểm môi trường

+Có thể khai thác đồng thời các vỉa trong cùng một giếng

+Giới hạn đường kính ống chống khai thác không ảnh hưởng đến sản lượng khaithác khi dùng phương pháp gaslift

+Có thể sử dụng kỹ thuật tời trong dịch vụ sửa chữa thiết bị lòng giếng, điều nàykhông những tiết kiệm thời gian mà còn làm giảm chi phí sửa chữa

1.2.1.3 Nhược điểm:

+Đầu tư cơ bản ban đầu rất cao so với phương pháp khác

+Năng lượng sử dụng để khai thác một tấn sản phẩm cao hơn so với các phươngpháp khác

+Không tạo được chênh áp lớn nhất để hút cạn dòng dầu trong vỉa ở giai đoạncuối của quá trình khai thác

+Nguồn cung cấp năng lượng khí phải lớn đủ cho toàn bộ đời mỏ

+Chi phí vận hành và bảo dưỡng trạm khí nén cao Đòi hỏi đội ngũ công nhânvận hành và công nhân cơ khí lành nghề

1.2.1.4 Phạm vi ứng dụng:

Hiện nay giải pháp khai thác dầu bằng phương pháp gaslift đang được áp dụng rộng rãi trên cả đất liền và ngoài biển, đặc biệt đối với vùng xa dân cư và khó đi lại Giải pháp này thích ứng với những giếng có tỷ số khí dầu cao, có thể khai thác ở những giếng có độ sâu lớn và độ nghiêng trung bình của vỉa sản phẩm cao trên 3000m

1.2.2 Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm piston cần:

1.2.2.1 Bản chất của phương pháp:

Loại máy bơm này hoạt động nhờ động cơ điện được chuyển trực tiếp xuống máy bơm ngầm thông qua hệ thống cần truyền lực Đối với máy bơm piston cần thì chuyển động quay của động cơ điện thông qua cần truyền lực chuyển thành chuyển động tịnh tiến để kéo thả piston trong giếng Trên piston có lắp van ngược, khi piston hạ xuống thì dầu tràn qua van ngược đi lên phía trên, khi piston di chuyển lênphía trên thì van ngược sẽ đóng lại và nâng dầu lên mặt đất Cứ như vậy dầu được chuyển từ đáy giếng lên mặt đất

1.2.2.2 Ưu điểm:

+Đáng tin cậy, ít gặp sự cố trong quá trình hoạt động

+Hệ thống cấu tạo cơ học tương đối đơn giản

+Dễ dàng thay đổi tốc độ khai thác cho phù hợp

+Dễ dàng tháo lắp và di chuyển đến các giếng khai thác với chi phí thấp

+Quá trình vận hành đơn giản hiệu quả

+Ứng dụng với giếng có lưu lượng nhỏ và khai thác ở nhiều tầng sản phẩm, ở

áp suất thấp, nhiệt độ và độ nhớt cao

1.2.2.3 Nhược điểm:

+Phải lắp đặt ở vị trí trung tâm của giếng

+Hệ thống bơm piston cần nặng cồng kềnh đối với việc khai thác dầu khí trên biển

+Rất nhạy cảm với trường hợp có parafin

+Không thể sơn phủ bên trong ống khai thác một lớp chống ăn mòn

1.2.2.4 Phạm vi ứng dụng:

Giải pháp này được áp dụng chủ yếu ở các mỏ thuộc các nước Liên Xô cũ, các

mỏ ở Trung Cân Đông và các mỏ ở Mỹ Các mỏ này có chung đặc điểm là vỉa sản phẩm có độ sâu không lớn, đang trong giai đoạn khai thác giữa và cuối đời của mỏ,

có áp suất đáy giếng thấp dao động trong khoảng 10  15at Bơm piston cần chỉ sử dụng có hiệu quả trong những giếng có lưu lượng khai thác < 70 tấn/ngđ Do điều kiện khai thác trên biển bằng giàn cố định hay giàn tự nâng có diện tích sử dụng nhỏnếu áp dụng phương pháp này sẽ có nhiều điểm hạn chế so với các phương pháp khai tác cơ học khác

1.2.3 Khai thác dầu bằng máy bơm thuỷ lực ngầm.

1.2.3.1 Bản chất của phương pháp:

Hiện nay trong công nghiệp khai thác dầu người ta sử dụng hai loại máy bơmthuỷ lực ngầm chính: Bơm đẩy thuỷ lực ngầm và bơm phun tia

Bơm đẩy thuỷ lực ngầm làm việc bằng động cơ piston thuỷ lực được nối vớipiston của bản thân máy bơm Dòng chất lỏng mang năng lượng (dầu hoặc nước)được bơm xuống từ mặt đất theo không gian giữa cột ống khai thác và ống chốngkhai thác cung cấp năng lượng cho máy bơm, sau đó dòng chất lỏng mang nănglượng cùng với dòng sản phẩm từ giếng được đẩy lên bề mặt.

Bơm tia hoạt động nhờ vào sự biến đổi các dạng năng lượng từ áp suất sang vậntốc và ngược lại Dòng chất lỏng mang năng lượng cao (áp suất cao) được bơmxuống giếng từ miệng giếng theo ống khai thác đến thiết bị chuyển hoá năng lượng

Ở đó năng lượng áp suất được biến thành năng lượng vận tốc Dòng chất lỏng cóvận tốc lớn nhưng áp suất nhỏ này tiếp tục đẩy dòng sản phẩm khai thác cùng đi vào

bộ phận phân ly và sau đó cùng đi lên bề mặt theo khoảng không giữa ống chốngkhai thác và ống khai thác

1.2.3.2 Ưu điểm:

+Không cần lắp đặt tại vị trí trung tâm giếng

+Không bị ảnh hưởng do giếng khoan bị lệch

+Dễ dàng thay đổi vận tốc cho phù hợp với lưu lượng giếng

+Có thể khai thác với áp suất tương đối thấp và độ nhớt của dầu tương đối cao

Vì chất lỏng mang năng lượng có thể nung nóng sản phẩm khai thác

+Có thể khai thác nhiều tầng sản phẩm cùng một lúc và áp dụng khai thác trên biển

+Hệ thống khép kín đã hạn chế được sự ăn mòn

+Dễ dàng chọn chế độ bơm theo chu kỳ với thời gian định sẵn

+Các hoá phẩm chống lắng đọng hay chống ăn mòn có thể bơm xuống cùng vớichất lỏng mang năng lượng

1.2.2.3 Nhược điểm:

+Khả năng hư hỏng thiết bị khai thác trong quá trình hoạt động tương đối cao,khi sửa chữa phải dùng hệ thống cơ học chuyên dụng

+Giá thành vận hành thường cao hơn dự tính

+Mất an toàn do áp suất vận hành trên bề mặt cao

+Đòi hỏi đội ngũ công nhân vận hành lành nghề hơn so với máy bơm ly tâmngầm hay Gaslift vì vận tốc máy bơm cần hiệu chỉnh thường xuyên và không chophép vượt quá giới hạn

1.2.3.4 Phạm vi ứng dụng:

Phương pháp cơ học này chủ yếu được áp dụng ở những vùng mỏ trên đất liền

và ngoài biển của Liên Xô cũ, các vùng mỏ trên đất liền và thêm lục địa của Mỹ, ở vùng Biển Bắc Giếng khai thác bằng máy bơm thuỷ lực ngầm có sản phẩm vừa và trung bình, thường đạt 100 m3/ngđ Các vùng mỏ kế cận có độ sâu tầng sản phẩm từ

1500  2500m, thân giếng có độ nghiêng trung bình từ 20  300

1.2.4 Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm ly tâm điện ngầm

1.2.4.1 Bản chất của phương pháp:

-Đây là loại máy bơm ly tâm nhiều cấp, hệ thống hoạt động nhờ năng lượng điệnđược cung cấp từ máy biến thế trên mặt đất theo cáp truyền xuống mô tơ điện đặt trong giếng ở phần dưới của máy bơm Chuyển động quay của động cơ điện được truyền qua trục dẫn làm quay các bánh công tác (Rôto) Chất lỏng trong bánh công tác sẽ bị đẩy theo các hướng của cánh Rôto đập vào cánh tĩnh (Stato) có chiều ngược lại, tạo ra sự tăng áp đẩy dầu chuyển động lên tầng trên Cứ như vậy dầu khí qua mỗi tầng bơm sẽ được tăng áp và được đẩy lên mặt đất theo cột ống khai thác Đối với giếng khai thác có tỷ số khí lớn thì người ta lắp thêm bộ chìm bao gồm các thành phần chính: Động cơ điện ba pha, thiết bị bảo vệ động cơ, thiết bị tách khíkiểu ly tâm, máy bơm, cáp tải điện năng và các thiết bị chuyên dùng trên bề mặt như đầu giếng, trạm điều khiển, trạm biến thế

1.2.4.2 Ưu điểm:

+Có thể khai thác với lưu lượng lớn

+Có thể áp dụng cho các giếng khai thác đơn lẻ trong điều kiện chi phí hạn chế +Chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn phương pháp Gaslift

+Thuận lợi trong khai thác các giếng có độ ngậm nước cao (lớn hơn 80%) và yếu

tố khí thấp, nhất là trong giai đoạn khai thác thứ cấp

+Không gian dành cho thiết bị ít hơn so với các phương pháp khác, phù hợp khaithác ngoài khơi

+Nguồn năng lượng điện cung cấp cho các máy bơm là nguồn điện cao thế hoặcđược tạo ra nhờ động cơ điện

+Áp dụng trong giai đoạn cuối của quá trình khai thác áp suất vỉa rất thấp để hútcạn dòng dầu (do tạo được chênh áp lớn)

+Là phương pháp khai thác an toàn, việc theo dõi và điều khiển dễ dàng

1.2.4.3 Nhược điểm:

+Không tận dụng được nguồn năng lượng tự nhiên (khí đồng hành)

+Hàm lượng tạp chất ảnh hưởng lớn đến hoạt động của máy bơm

+Kém hiệu quả trong những giếng có yếu tố khí cao hệ số sản phẩm thấp, nhiệt

độ vỉa cao, hàm lượng vật cứng và hàm lượng parafin cao

+Khó khăn trong việc lắp đặt các thiết bị an toàn sâu

+Đòi hỏi phải có thiết bị kiểm tra và điều khiển cho từng giếng

+Thực tế không khai thác được giếng có lưu lượng thấp hơn 21m3/ngđ đối vớigiếng sâu 2500m

+Do bị giới hạn bởi đường kính ống chống khai thác nên không thể khai thác cácgiếng có sản lượng lớn hơn 700m3/ngđ ở độ sâu 2400m đối với máy bơm có trụcnhỏ và không lớn hơn 100m3/ngđ đối với máy bơm có đường kính lớn từ các giếng

tỷ số dầu thấp, nhiệt độ vỉa dưới 2500F Đặc biệt hiệu quả trong những giếng khaithác dầu có độ ngậm nước cao và giếng dầu chưa bão hoà nước

Ngày nay với sự phát triển của kỹ thuật hệ thống bơm điện chìm được sử dụng trong những giếng có nhiệt độ lên tới 3500F, khắc phục những giếng có tỷ lệ khí dầucao, bằng cách lắp đặt thiết bị tách khí đặc biệt Các chất ăn mòn gây hư hỏng như H2O, CO2 có thể khắc phục nhờ các vật liệu đặc biệt phủ bên ngoài Phương pháp này hiện đang được áp dụng tại một số giếng ở mỏ Bạch Hổ và Mỏ Rồng

1.3.Cơ sở để lựa chọn phương pháp gaslift

- Điều kiện khai thác ngoài biển phức tạp và khó khăn hơn rất nhiều so với đất liền Do vậy thời gian khai thác và phát triển mỏ thường kéo dài trong khoảng 20 

30 năm Vì vậy bên cạnh việc đưa nhanh tốc độ khoan và đưa giếng mới vào khai thác, chúng ta cần áp dụng các phương pháp khai thác khác nhau, nhằm gia tăng sảnlượng khai thác và tận dụng cơ chế năng lượng của vỉa sản phẩm

- Qua phân tích các ưu nhược điểm của từng phương pháp khai thác cơ học ở trên

ta nhận thấy rằng một số hạn chế của phương pháp này có thể khắc phục bằngphương pháp khác Nhưng điều này không toàn diện vì bản thân ưu và nhược điểmcủa các phương pháp trên không thể bù trừ nhau Để có cơ sở lựa chọn phươngpháp khả thi và hiệu quả nhất đối với điều kiện mỏ Rồng cần phải xét đến các yếu

tố sau:

+Tính chất lưu thể của vỉa (dầu, khí, nước)

+Tính chất colectơ của đá chứa

+Điều kiện địa chất của mỏ tiến hành khai thác

+Tình trạng kỹ thuật, công nghệ áp dụng trên mỏ và thiết bị hiện có

+Điều kiện thời tiết, khí hậu và kinh tế xã hội

+Đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật thông qua các thí nghiệm trên mỏ

Trên cơ sở phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp khai thác dầu bằng cơ học trên thế giới, liên hệ với điều kiện thực tế của mỏ Rồng, ta thấy rằng: Với các giếng khai thác tập trung trên giàn cố định hay giàn tự nâng với diện tích sử dụng hạn chế, độ sâu vỉa sản phẩm tương đối lớn từ 3000  5000m, sản lượng khai thác lại lớn, nên giải pháp khai thác bẳng máy bơm piston thuỷ lực là kém hiệu quả đối với mỏ Rồng

Phương pháp khai thác bằng gaslift là phù hợp hơn cả Phương pháp gaslift có thể khai thác kế tiếp phương pháp tự phun Nó có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khai thác cơ học khác không những về mặt kỹ thuật công nghệ mà còn

về mặt kinh tế Với các trang thiết bị hiện đại rất phù hợp phương pháp khai thác này đã hứa hẹn mang lại hiệu quả cao hơn các phương pháp khai thác cơ học khác Vậy việc lựa chọn phương pháp gaslift áp dụng cho toàn mỏ Rồng nói chung và chogiếng đang thiết kế nói riêng là hoàn toàn đúng đắn

Đối với giếng thiết kế ta chọn phương pháp khai thác gaslift liên tục vì giếng cólưu lượng khai thác cao, hệ số sản phẩm tương đối cao và giếng có mực nước thủyđộng cao Vậy các điều kiện đó đảm bảo cho giếng có thể khai thác bằng phươngpháp gaslift liên tục với hiệu quả cao

CHƯƠNG 2- LÝ THUYẾT CƠ SỞ KHAI THÁC DẦU BẰNG GASLIFT

2.1 Nguyên lý hoạt động của phương pháp khai thác dầu bằng gaslift.

2.1.1 Bản chất của phương pháp:

-Trong quá trình khai thác dầu, tuỳ thuộc vào chế độ năng lượng vỉa mà giếng sau khi khoan xong được chuyển sang khai thác theo các phương pháp khác nhau Nếu năng lượng vỉa đủ thắng tổn hao năng lượng trong suốt quá trình dòng sản phẩm chảy (với một lưu lượng khai thác nhất định nào đó) từ vỉa vào đáy giếng, dọctheo cột ống khai thác nâng lên bề mặt và theo các đường ống vận chuyển đến hệ thống thu gom, xử lý thì giếng sẽ khai thác theo chế độ tự phun Một khi điều kiện này không đáp ứng hoặc hiệu quả khai thác tự phun kém thì phải chuyển sang khai thác bằng phương pháp cơ học

-Mục đích áp dụng giải pháp cơ học là nhằm bổ sung thêm năng lượng bên ngoài cùng với năng lượng vỉa (tự nhiên) để đảm bảo giếng hoạt động Việc cung cấp năng lượng bổ sung này thường để giảm chiều cao mực chất lỏng trong giếng hoặc

để giảm mật độ của dòng sản phẩm trong ống khi thác nhằm tạo chênh áp ΔP = PP = Pv –Pđ

-Nhưng thực tế trong khai thác dầu trên thế giới, phương pháp tự phun thường kéo dài trong những năm đầu của mỏ Do vậy cần phải có biện pháp kéo dài chế độ tự phun của giếng dầu càng lâu càng tốt Khi chế độ tự phun không thực hiện được, người ta phải nghiên cứu và tìm ra các giải pháp khai thác dầu bằng phương pháp cơ học Tuy nhiên dựa theo nguyên lý truyền năng lượng mà các phương pháp khai thác cơ học được phân loại theo các nhóm sau:

2.1.2 Nguyên lý làm việc:

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý làm việc của phương pháp khai thác bằng gaslift theo cấu trúc hai dãy ống nâng - Hệ vành xuyến

Sau khi kết thúc thời kỳ khai thác tự phun mực chất lỏng cách miệng giếng h0, khi tiến hành nén khí vào khoảng không vành xuyến giữa 2 dãy OKT, sản phẩm củagiếng đi lên theo trong dãy OKT thứ nhất (hình 2.1) Mực chất lỏng trong giếng cách miệng giếng một khoảng h0 gọi là mực tĩnh Chiều sâu mà OKT nhúng chìm trong chất lỏng gọi là chiều sâu nhúng chìm h1 (hình 2.1.a) Nén khí vào khoảng không vành xuyến giữa OKT thứ nhất và OKT thứ hai, áp suất khí tăng dần, mực chất lỏng giữa 2 dãy OKT giảm dần Một phần chất lỏng dâng lên trong OKT thứ nhất, phần nữa dâng lên theo khoảng không vành xuyến giữa OKT thứ hai và ống chống khai thác, phần nữa đi ngược vào vỉa (hình 2.1.b) Cho đến khi khí bắt đầu xâm nhập vào trong OKT thứ nhất, tại thời điểm đó áp suất khí nén đạt giá trị lớn nhất Pk.max (giá trị đó gọi là áp suất khởi động) Chiều cao mực chất lỏng giữa ốngthứ hai và ống chống khai thác đạt giá trị cao nhất h '0.min Áp suất đáy tại thời điểmnày đạt giá trị lớn nhất Pđ.max Tiếp tục duy trì nén khí, khí sẽ xâm nhập vào trong OKT thứ nhất làm nhẹ cột chất lỏng dẫn đến áp suất khí (Pk) giảm dần, khi đó mực chất lỏng ngoài ống thứ hai bắt đầu hạ xuống, đồng thời áp suất đáy giếng cũng giảm dần theo và chất lỏng trong vỉa bắt đầu xâm nhập vào đáy giếng (hình 2.1.c) Quá trình nén khí vẫn được tiếp tục, chất lỏng từ vỉa tiếp tục xâm nhập vào giếng vàquá trình khai thác đã được thực hiện, chiều sâu từ miệng giếng đến mực chất lỏng ngoài OKT thứ hai gọi là mực thủy động (h2)

2.2.Các thiết bị sử dụng trong khai thác gaslift

2.2.1 Thiết bị miệng giếng.

2.2.1.1 Chức năng, nhiệm vụ:

-Thiết bị miệng giếng là một trong những bộ phận quan trọng của giếng khaithác, là bộ phận trên đầu các cột ống chống của giếng, chúng được sử dụng để: +Treo và giữ các cột ống khai thác trên miệng giếng để dòng chất lỏng và khí theocột ống nâng lên mặt đất

+Hướng sản phẩm khai thác của giếng vào hệ thống thu gom xử lý

+Tạo đối áp trên miệng giếng (thay đổi chế độ làm việc của giếng)

+Đo áp suất trong khoảng không vành xuyến giữa cột OKT và cột ống chống khaithác, đồng thời để đo áp suất tại các ống xả; thực hiện các thao tác kỹ thuật khi gọidòng, khai thác, khảo sát và sửa chữa giếng

2.2.1.2 Các thành phần chính của thiết bị miệng giếng và chức năng của chúng:

Thiết bị miệng giếng khai thác bằng Gaslift ở mỏ Rồng được chuyển nhận từ đầumiệng giếng khai thác tự phun, được tạo thành từ 3 thành phần chính:

+Tổ hợp đầu ống chống

+Van cửa, van cho áp kế và áp kế.

-Đầu ống chống chỉ có một dạng và chúng được phân biệt bởi kích thước mặtbích nối

-Tổ hợp đầu ống chống tồn tại trên miệng giếng trong suốt quá trình khai thác do đóphải có những yêu cầu rất cao trong cấu trúc cũng như trong lắp ráp

-Những yêu cầu trong cấu trúc bộ đầu ống chống:

+Bảo đảm độ kín khoảng không giữa các ống chống

+Kiểm tra được áp suất tất cả các khoảng không ngoài ống chống

+Có khả năng treo được nhiều loại ống chống khác nhau đối với một loại đầu ống chống

Hình 2.2: Sơ đồ thiết bị miệng giếng và cây thông khai thác

* Bộ đầu treo ống khai thác:

-Bộ đầu treo ống khai thác nằm ngay bên dưới cây thông khai thác và được nối với đường dập giếng và đường tuần hoàn nghịch

-Bộ đầu treo ống khai thác bao gồm:

+Đầu treo cần OKT

+Đầu bao cần OKT

+Các van cửa, van cho áp kế và áp kế

-Bộ đầu treo có nhiệm vụ:

+Treo và giữ cần OKT

+Bịt kín khoảng không vành xuyến giữa cần OKT và ống chống khai thác

+Thông qua đường dập giếng nối với hệ thống máy bơm cao áp có công suất lớn

để thực hiện công nghệ dập giếng, bơm ép khi cần thiết

+Thông qua đường tuần hoàn nghịch để xả áp suất ngoài cần, bơm rửa, tuần hoàngiếng…

+Thông qua các đồng hồ và van để kiểm tra áp suất ngoài cần OKT khi thực hiệncác giải pháp công nghệ khai thác

* Cây thông khai thác:

-Là phần trên của thiết bị miệng giếng được nối trên bộ đầu treo ống khai thác

-Thông thường cây thông khai thác gồm hai nhánh làm việc:

+Nhánh làm việc chính và nhánh dự phòng

-Trên đầu cây thông khai thác có thiết kế đầu chụp để lắp đặt thiết bị gọi làlubricacter cho phép dùng các phương pháp cơ học để nạo vét parafin lắng đọnghoặc dùng để thả các thiết bị đo đạc kiểm tra trong giếng đang hoạt động mà khôngcần phải đóng giếng.Trên cây thông khai thác người ta còn lắp đặt các bộ phận như:đồng hồ chỉ áp suất trong cần OKT, van chặn trên nhánh làm việc, van an toàn thủylực, van tiết lưu

-Nhiêm vụ của cây thông khai thác:

+Hướng cho dòng sản phẩm từ giếng đi vào hệ thống thu gom xử lý

+Cho phép điều chỉnh lưu lượng khai thác một cách thuận lợi, dễ dàng nhờ vanđiều tiết

+Tạo đối áp trên miệng giếng để sử dụng năng lượng vỉa hợp lý

+Đảm bảo an toàn khi có sự cố (đóng van an toàn trung tâm)

+Cho phép đo áp suất trên đường nén, đường xả

 Thiết bị miệng giếng kiểu chạc 3:

+Dùng cho giếng mà sản phẩm có nhiều cát, parafin, tạp chất…

-Nhược điểm: Kíchthước cao, cồng kềnh, vừa chiếm không gian, vừa yếu, sàn công

tác cao khó vận hành

 Thiết bị miệng giếng kiểu chạc 4:

-Ưu điểm: Đỡ cồng kềnh, dễ vận hành, kết cầu vững chắc, độ chịu mài mòn cao -Nhược điểm: Không có nhánh dự phòng nên khi có sự cố hư hỏng ở nhánh làm

việc chính và chạc 4 thì phải ngừng làm việc để sửa chữa, thay thế.Thường dùng cho giếng có sản phẩm ít cát

Hình 2.4 : Sơ đồ thiết bị miệng giếng với cây thông kiểu chạc tư

2.2.2 Thiết bị lòng giếng:

-Thiết bị lòng giếng được trang bị cho hầu hết các giếng dầu khai thác bằng phương pháp tự phun cũng như khai thác gaslift nhằm mục đích tiến hành các quy trình công nghệ kỹ thuật cần thiết như điều khiển dòng trong suốt quá trình khai thác, sửa chữa, nghiên cứu giếng nhờ kỹ thuật cáp tời mà không cần phải đóng giếng, dập giếng hay nâng thả cột ống khai thác

-Nhiệm vụ và chức năng của thiết bị lòng giếng:

+Cách ly và điều khiển dòng chảy từ đáy giếng đến miệng giếng trong quá trình khai thác

+Bảo vệ cột ống chống, thiết bị miệng giếng và bảo toàn năng lượng vỉa

Hình 2.6.Ống đục lỗ

2.2.2.4 Van cắt

- Van cắt nằm phía trên ống đục lỗ, nó có chức năng để mở paker khi áp suất đạt tới một giá trị định trước để đưa paker vào trạng thái làm việc

- Bên trong van được lắp đặt một viên bi và được giữ bởi các chốt, vòng lót, vòngtrượt để giữ bi Van được sử dụng để bịt kín ống OKT nhờ viên bi thả từ trên mặt đất xuống Sau khi paker được mở và đưa về trạng thái làm việc, thì người ta tác động một lực lớn lên van cắt để làm đứt các chốt giữ bi, khi đó viên bi sẽ rơi xuống đáy giếng và cần OKT được thông Áp lực sử dụng để cắt bỏ van phải được tính toán sao cho lớn hơn áp lực mở Paker, nhưng giá trị này không được vượt quá giới hạn cho phép của van vì nếu quá lớn nó sẽ phá hỏng paker

Hình 2.7 Van căt

2.2.2.5 Paker

-Hiện nay mỏ Rồng paker được sử dụng hầu hết trong các giếng Có thể nói paker

là một trong những bộ phận cơ bản quan trọng của thiết bị lòng giếng

-Phân loại paker

+Theo cách lắp đặt chia ra:

+Paker cơ học

+Paker thủy lực: có hai loại:

·Loại I: Là loại paker được mở bằng áp lực bơm trong cần

·Loại II: Là loại mở bằng áp lực thủy tĩnh ngoài cần

- Theo tính chất đặc trưng chia ra:

+Paker thu hồi

+Paker cố định

+Paker thu hồi và cố định

+Paker trương phồng

-Nhiệm vụ:

+Cách ly tầng sản phẩm với nhau

+Cách ly chất lỏng bên trong và bên ngoài cần OKT Việc cách ly nhằm mục đích: +Giảm áp lực trên thiết bị miệng giếng, đảm bảo an toàn cho con người và thiết bịtrước hiện tượng phun và xuất hiện khí độc

+Tránh hiện tượng hư hỏng cột ống chống dẫn đến tăng độ bền cột ống chống,chống hiện tượng rò rỉ và do vậy bảo toàn năng lượng vỉa

+Góp phần cải thiện điều kiện dòng chảy

+Cùng với van tuần hoàn nó góp phần thực hiện phương pháp tuần hoàn ngược đểrửa giếng, dập giếng và gọi dòng sản phẩm

+Nó có tác dụng treo giữ đầu dưới của ống OKT với cột ống chống khai thác

-Cấu tạo và hoạt động

+Cấu tạo Paker gồm ba bộ phân cơ bản:

· Bộ phận trượt (slip) được chế tạo bằng kim loại

· Bộ phân nở để bịt kín được chế tạo bằng vật liệu chịu nhiệt độ và áp suấtcao, bộ phận này thường làm bằng cao su có tính đàn hồi cao

· Ngoài ra còn có các bộ phận khác như chốt, vít sắt, vòng lót

Hiện nay ở mỏ Rồng hầu hết sử dụng loại paker điều khiển bằng thủy lực Sốpaker dùng trong giếng lớn nhất là 2, do điều kiện địa chất, số tấng sản phẩm và yêucầu công nghệ của một số giếng trong mỏ

su (1) bám chặt vào ống chống, người ta ngừng bơm ép Nhờ có chấu ngược (5) mapaker được giữ nguyên vị trí trong suốt quá trình khai thác.Khi giải phóng paker,người ta kéo cột OKT bằng một lực 13 – 30 tấn Vòng cắt (8) bị cắt đứt làm vỏngoài (9) đi xuống và ống OKT (10) đi lên làm cho tấm cao su (1) và chấu (7) thu

về giải phóng sự ngăn cách

2.2.2.6 Thiết bị bù trừ nhiệt:

Trong điều kiện khai thác ở mỏ Rồng, dầu được khai thác ở những giếng có độ sâu lớn, do đó nhiệt độ và áp suất ở đáy giếng tương đối cao Do sự biến đổi nhiệt

độ và áp suất làm cho ống nâng giãn dài ra rất nhiều, dẫn đến làm cong, méo ống

Để khắc phục hiện tượng này người ta lắp đặt thêm thiết bị bù trừ nhiệt dùng để cânbằng, bù trừ sự thay đổi chiều dài ống nâng khai thác do tác dụng của nhiệt độ và ápsuất thay đổi trong quá trình khai thác

Hình 2.9 : Sơ đồ thiết bị bù trừ nhiệt

-Nguyên lý hoạt động :

Khi thả cột ống OKT vào giếng khai thác thì lõi và vỏ của nó được liên kết với nhaunhờ một chốt nối Sau khi đã thả tới vị trí tính toán và sau khi đưa paker vào làm việc thì lúc đó bằng phương pháp cơ học hoặc bằng phương pháp thủy lực người ta cắt chốt để giải phóng mối liên kết này Khi có nhiệt độ và áp suất thay đổi, chiều dài của cột ống OKT từ paker đến miệng giếng co lại hoặc giãn ra Sự co giãn này được bù trừ nhờ sự di chuyển của lõi và vỏ của thiết bị bù trừ nhiệt

2.2.2.7 Van tuần hoàn:

-Van tuần hoàn có nhiêm vụ đóng hoặc mở cửa sổ liên thông giữa bên trong và bên ngoài cần OKT trong các trường hợp rửa giếng, dập giếng và gọi dòng sản phẩm

-Thường trên thiết bị lòng giếng người ta bố trí 2 van tuần hoàn, tùy mục đích sửdụng mà người ta dùng từng van Việc đóng mở van là nhờ dụng cụ cáp tời Vantuần hoàn đặc biệt có ích trong các hoạt động sau:

+Gọi dòng sản phẩm bằng cách thay đổi tỷ trọng dung dịch

+Dập giếng để tiến hành sửa chữa giếng, kéo cần khai thác

+Tuần hoàn dung dịch bằng nước biển

+Kiểm tra van an toàn sâu

-Van tuần hoàn thường có hai loại sau đây:

+Van tuần hoàn có lõi không kéo lên được

·Ưu điểm: Kích thước bên trong của van lớn dẫn đến giảm tổn thất thủy lực

·Nhược điểm: Khi hỏng phải kéo toàn bộ ống OKT lên mặt đất để sửa chữa

+Van tuần hoàn có lõi kéo lên được:

·Ưu điểm: Khi hỏng có thể kéo lõi lên mặt đất để sửa chữa mà không cần kéo cộtống khai thác

·Nhược điểm: Đường kính của lõi bị thu hẹp, làm tăng tổn thất thủy lực và hạn chếdòng chảy

Van có lõi cố định Van có lõi kéo lên được Hình 2.10: Sơ đồ van tuần hoàn

2.2.2.8 Mandrel:

Mandrel có dạng thủy hình ô van lệch hẳn so với đường tâm của ống khai thác Vì vậy nó sử dụng để đặt van gaslift, van điều khiển, van bơm ép hóa chất hay van tiết lưu…Mà không ảnh hưởng đến tiết diện ống nâng và cho phép các thiết bị tời đi qua dễ dàng

Hình 2.11 : Mandrel

Trong trường hợp giếng không phải lắp đặt các van thì người ta có thể sử dụng các van giả đặt trong nó nhằm mục đích bịt kín lỗ thông của mandrel giữa ống khai thác và ống chống khai thác Trong một cột ống OKT người ta có thể lắp 1 hoặc nhiều mandrel

2.2.2.9 Van an toàn sâu:

-Là bộ phận không thể thiếu trong các giếng khai thác dầu khí ( đặc biệt là các giếng tự phun có áp suất lớn) Nó được lắp đặt ở vị trí trên của thiết bị lòng giếng Ở

mỏ Rồng, van thường cách miệng giếng từ 120 – 180m để đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác Van an toàn sâu có nhiệm vụ đóng giếng trong trường hợp sau: +Khi áp suất vượt quá giới hạn mà người ta thiết kế ban đầu

+Khi áp suất của dòng chảy giảm do có sự cố cần khai thác và đầu giếng

+Khi có báo động khẩn cấp (hỏa hoạn, xuất hiện khí độc…)

+Van an toàn sâu được đóng mở bằng trạm điều khiển thủy lực TKS, TOE ở trên mặt

+Van được đóng mở nhờ áp suất thủy lực cao được bơm từ trạm điều khiển trên mặt đất xuống theo đường ống riêng Chiều sâu đặt van từ 120 – 180m cách thiết bị miệng giếng

*Van an toàn điều khiển trên mặt đất:

Hình 2.12 : Van an toàn sâu

·Ưu điểm: Điều khiển hoặc tự động đóng giếng từ xa khi có sự cố xảy ra

·Nhược điểm: Hạn chế dòng chảy (nhất là khi kéo, thả van) và làm tăng tổn thất áp suất khi qua van

2.2.2.10 Các loại ống khai thác:

Bảng 2.1 : Ống OKT sản xuất theo tiêu chuẩn API

Bảng 2.2: Ống OKT sản xuất theo tiêu chuẩn GOST 633 - 80

Ống OKT có hai loại: Đầu chồn và đầu thường Chúng được tiện ren ở hai đầu

và được thử ở điều kiện áp suất vỉa dự kiến Ống OKT được sản xuất theo tiêu

chuẩn API hoặc tiêu chuẩn GOST 633 – 80.

Hình 2.13 : Sơ đồ cấu trúc thiết bị lòng giếng

2.2.2.11 Van gaslift:

-Van gaslift là thiết bị chính trong khai thác bằng phương pháp gaslift Vangaslift ngày càng được cải tiến và hiện đại hóa, có thể tóm tắt qua ba thế hệ sau: +Thế hệ 1: Là thế hệ cổ điển, van gaslift được nối với cần OKT bằng ren Do đónếu hỏng hóc thì phai kéo cả cần OKT lên, dẫn đến chi phí cao, khó sửa chữa vàkhông thao tác được bằng kỹ thuật cáp tời

+Thế hệ 2: Van được đặt ngoài cần OKT, tuy nhiên khi thay vẫn phải kéo cả cần

OKT lên

+Thế hệ 3: Van được cải tiến hơn Van được đặt trong mandrel, do đó quá trình

thay van và sửa chữa được thực hiện bằng dụng cụ cáp tời

-Van gaslift được sử dụng tại XNLD Vietsovpetro là loại van điều khiển bằng ápsuất khí nén (loại không cân bằng - áp suất đóng mở van không bằng nhau) Van cóđường kính ngoài 1 inch (25,4mm) Van được các hãng uy tín trên thế giới sản xuấtnhư Camco (BKT-1, BK-1, BKO-3), Weatherford (R-1, RO) Van được thiết kếvới buồng chứa khí Nitơ nén (bình xi-phong) có vai trò như lò xo trong việc đóng

mở van Van được điều.khiển bằng áp suất khí nén ngoài vùng vành xuyến

Hình 2.14 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo van gaslift

Khóa Mandrel Dụng cụ kéo

BKT –

DKO–

Bảng 2.3: Các loại van gaslift thường dùng

2.3 Sơ đồ nguyên lý cấu trúc hệ thống ống khai thác bằng phương pháp gaslift Cấu trúc ống nâng bằng phương pháp gaslift bao gồm hệ thống các ống đặt tronggiếng, để thực hiện dẫn dòng khí bơm ép có áp suất cao và đưa dòng sản phẩm dầukhí lên mặt đất, đồng thời đảm bảo độ an toàn, cũng như hiệu quả của phương phápkhai thác dầu bằng gaslift, người ta sử dụng nhiều cấu trúc ống khác nhau

Hình 2.16: Các dạng cấu trúc cột ống nâng

a - Cấu trúc vành xuyến 1 cột ống (hình 2.16a)

b - Cấu trúc vành xuyến 2 cột ống (hình 2.16b)

c - Cấu trúc trung tâm 1 cột ống (hình 2.16c)

d - Cấu trúc trung tâm 2 cột ống (hình 2.16d)-Hệ thống ống nâng có thể được phân loại như sau:

+Theo số lượng cột ống thả vào giếng:

*Loại cấu trúc một cột ống

*Loại cấu trúc hai cột ống

+Theo hướng đi của dòng khí nén và dòng sản phẩm:

*Chế độ vành xuyến

*Chế độ trung tâm

+Theo việc lắp đặt van một chiều, paker: