11. Li cảm ơn
1.1.2 Gaslift định kỳ
Trong quá trình khai thác, các thơng số liên quan đến hệ thống vỉa sản phẩm - giếng khai thác thay đổi theo chiều hư ng bất lợi, chẳng hạn như áp
suất vỉa giảm đáng k so v i ban đầu, hệ số sản phẩm giảm, độ ngậm nư c tăng, hệ số nhúng chìm tương đối của cột ống nâng giảm... Trong thực tế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift liên tục, khi hệ số nhúng chìm nhỏ hơn 0,5 0,6 thì lưu lượng riêng của khí nén tăng nhanh. Điều này làm giảm đáng k hiệu quả làm việc của giếng.
Ki u khai thác gaslift định kỳ dựa trên sự vận chuy n các nút chất lỏng, thư ng là kết hợp quá trình dịch chuy n và khí hĩa các nút chất lỏng từ đáy giếng lên bề mặt bằng khí nén cao áp diễn ra khơng liên tục mà theo một chu kỳ nhất định. Khí nén từ khoảng khơng vành xuyến đi vào ống nâng, qua một hay nhiều van gaslift v i một lưu lượng đủ l n đ duy trì vận tốc đi lên của các nút chất lỏng và giảm thi u lượng chất lỏng rơi xuống.
a. Nguyên lý làm việc
Chu kỳ làm việc của hệ thống khai thác bằng gaslift định kỳ được minh họa ở hình 1.5. Nguyên lý hoạt động của hệ thống giếng khai thác bằng gaslift định kỳ cĩ th được trình bày theo ba giai đoạn chính sau đây:
-Giai đoạn tích lũy: Ở giai đoạn này, sản phẩm khai thác chảy từ vỉa
vào đáy giếng và tích lũy dần trong cột ống nâng do van ngược mở và chênh áp. Thiết bị điều khi n chu kỳ trên bề mặt và van gaslift bề mặt đều đĩng (hình 1.5a).
-Giai đoạn bơm nén khí: Khi áp suất cột chất lỏng trong ống nâng cân
bằng v i áp suất vỉa (mực chất lỏng trong ống nâng khơng dâng cao hơn nữa) thì thiết bị điều khi n chu kỳ trên bề mặt mở đ khí nén đi vào giếng. Lúc này van ngược đĩng, ngăn khơng cho chất lỏng chảy ngược vào vỉa. Áp lực khí nén làm van gaslift làm việc mở, cho phép khí đi vào cột ống nâng, đẩy nút chất lỏng tích lũy được trên van làm việc dần lên bề mặt (hình 1.5b).
- Giai đoạn sản phẩm lên đến bề mặt: Khi cột chất lỏng vừa được nâng
gaslift làm việc vẫn cịn ở trạng thái mở (hình 1.5c). Khi nút chất lỏng đi vào đư ng ống vận chuy n trên bề mặt thì áp suất trong cột ống nâng giảm, làm cho van gaslift làm việc đĩng lại. Van ngược vẫn đĩng cho đến khi áp suất trong cột ống nâng trên van nhỏ hơn áp suất vỉa.Khi tồn bộ nút chất lỏng được đẩy hết vào hệ thống thu gom, áp suất miệng giếng bằng áp suất bình tách. Lúc này thiết bị điều khi n chu kỳ trên bề mặt và van gaslift làm việc đĩng, chấm dứt một chu kỳ làm việc và bắt đầu một chu kỳ m i (hình 1.5d).
b. Đối tượng áp dụng
Phương pháp khai thác hiệu quả nhất đối v i các giếng dầu lưu lượng thấp ở những điều kiện phức tạp (như lưu lượng khai thác nhỏ, dễ thành tạo parafin trong hệ thống thiết bị lịng giếng và miệng giếng, độ lệch của giếng l n, tiêu hao lượng khí nén l n, giếng hoạt động v i xung áp cao, khí thốt lên từng đợt khơng cĩ dầu...) là gaslift định kỳ. Đi m đặc biệt của phương pháp khai thác này là tiêu tốn lượng khí nén ít và đảm bảo thơng khí các đư ng ép khí sau khi kết thúc chu kỳ nâng chất lỏng, nh vậy giải quyết được vấn đề lắng đọng parafin trong thiết bị lịng giếng ở những giếng khai thác lưu lượng thấp v i nhiệt độ hạ thấp của dầu cao.
Những yếu tố làm tăng khả năng ứng dụng gaslift định kỳ so v i các phương pháp khác là:
- Mỏ đang cĩ hệ thống khai thác bằng gaslift;
- Độ nghiêng của giếng l n (khĩ sử dụng bơm điện ly tâm ngầm);
- Cĩ khả năng sử dụng khí đồng hành;
- Cĩ khả năng giảm lượng khí nén đ nâng một đơn vị sản phẩm;
- Giảm hiện tượng giếng hoạt động khơng ổn định do xung áp;
- Hiện diện các vấn đề phức tạp trong khai thác (parafin, hydrate).
Tĩm lại, ki u khai thác gaslift định kỳ thích hợp cho các giếng cĩ:
- Hệ số sản phẩm thấp.
- Áp suất đáy thấp và hệ số sản phẩm cao
- Mực chất lỏng trong giếng thấp.
- Lưu lượng khai thác nhỏ.
Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý khai thác bằng gaslift định kỳ
c. Ưu, nhược điểm
Ưu đi m chính của ki u khai thác gaslift định kỳ là mang lại hiệu quả kinh tế cao và sự linh hoạt trong vận hành, chi phí thiết bị và vận hành ứng v i một độ sâu xác định là tương đối thấp. Mực chất lỏng động trong giếng
đóng đóng đóng đóng đóng đóng m ở đóng đóng đóng đóng m ở m ở đóng đóng đóng đóng đóng đóng đóng đóng đóng đóng đóng a b c d
thấp.
Khai thác định kỳ cĩ th ứng dụng trong một dải rộng về lưu lượng và độ sâu giếng. Chiều sâu giếng l n cho cùng một cấu trúc lắp đặt.
Do cĩ những giếng mang đặc tính chuy n tiếp giữa gaslift định kỳ và gaslift liên tục do đĩ rất khĩ xác định đi m kết thúc của dịng chảy liên tục và bắt đầu nâng định kỳ. Nhược đi m chính của ki u khai thác này là:
- Khơng thích hợp v i các giếng sâu cĩ ống khai thác nhỏ, đặc biệt khi
đư ng kính danh nghĩa của ống nhỏ hơn 1 ¼ in (31,75mm);
- Các xung áp ở vùng cận đáy cĩ th gây nguy hi m cho một số giếng;
- Khĩ điều khi n quá trình đĩng mở chính xác các van gaslift.
- Các giếng khai thác gaslift định kỳ thư ng áp dụng phương pháp
điều khi n quá trình làm việc của giếng theo th i gian chứ khơng phải theo đặc tính của dịng vào. Điều này gây trở ngại l n trong việc chọn lựa ki u khai thác giếng tối ưu, địi hỏi đội ngũ cán bộ kỹ thuật và cơng nhân lành nghề cũng như gây nhiều trở ngại do cĩ lắp đặt những thiết bị phụ trợ ở miệng giếng.
- Lưu lượng khai thác cực đại bị gi i hạn.
- Hiệu suất khai thác tương đối thấp do một phần đáng k chất lỏng bị
rơi lại vào giếng, đặc biệt đối v i các giếng cĩ mực chất lỏng sâu.