СИСТЕМА СБОРА, ПОДГОТОВКИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ НИЗКОНАПОРНОГО ГАЗА
SYSTEM FOR COLLECTION, PREPARATION AND TRANSPORTATION OF LOW-PRESSURE GAS

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, к системам сбора, подготовки и транспортировки низконапорного газа, в том числе на завершающем этапе разработки месторождений.
Эксплуатация месторождений в период падающей добычи происходит на фоне снижения пластового давления и ряда других негативных процессов, которые осложняют добычу, приводят к уменьшению дебитов скважин и росту себестоимости извлекаемого газа, а иногда и остановке скважин. Для повышения эффективности добычи, увеличения объемов добываемого газа и снижения затрат на месторождениях с падающей добычей организуются системы сбора, подготовки и транспортировки газа.
Известна система сбора, подготовки и транспортировки продукции скважин [Патент РФ на полезную модель №122748 от 22.05.2012, МПК F17D 1/00], принятая в качестве прототипа, состоящая из высокодебитных и низкодебитных скважин, шлейфов, установок подготовки газа, связанных посредством межпромысловых газопроводов с ДКС, при этом низкодебитные скважины автономно подключают к винтовому компрессорному комплексу, выполненному с возможностью снижения давления в системе сбора газа и состоящему из входного сепаратора, винтового компрессора и газопоршневого двигателя, устанавливаемых на входе установок подготовки газа.
Недостатком указанной системы является то, что при подключении к одному компрессорному модулю нескольких скважин с разными дебитами может происходить задавливание малодебитных скважин, также недостатком являются высокие материальные затраты на установку компрессоров.
Задачей предложенного технического решения является повышение эффективности добычи низконапорного природного газа, в том числе, на завершающей стадии разработки месторождений, за счет применения мобильных компрессорных установок (далее МКУ), совместно с газовыми эжекторами, работающими по закону Бернулли.
Техническим результатом является увеличение дебита низконапорных газовых скважин, продление сроков эксплуатации этих скважин за счет более полного извлечения остаточных запасов природного газа, а также снижение затрат на модернизацию промысла.
Поставленная задача решается тем, что в системе сбора, подготовки и транспортировки низконапорного газа, состоящей из низкодебитных скважин, газопровода, мобильных компрессорных установок, состоящих из входного сепаратора, винтового компрессора и газопоршневого двигателя и аппаратов охлаждения сжатого газа, и установки подготовки газа (далее УПГ), часть низкодебитных скважин подключают к МКУ, а остальные посредством эжекторов последовательно подключены в газосборную сеть, где за счет сжатого в МКУ газа обеспечивается понижение давления в газосборных коллекторах. Эжектор работает следующим образом: газ высокого давления, сжатый в МКУ, передает свою кинетическую энергию газу, поступившему от низкодебитной скважины, и уносит его далее на УПГ. Таким образом, обеспечивается увеличение дебита всех скважин последовательно подключенных посредством эжекторов к газосборной сети. Для обеспечения оптимального давления в газосборной сети потребуется более мощный компрессор, однако количество МКУ относительно прототипа будет сокращено, что обеспечит экономическую эффективность. В зависимости от условий может быть использован поршневой компрессорный модуль. При наличии энергоснабжения возможно использование электродвигателя для привода компрессора. В результате применения предложенной системы можно обеспечить продление срока эксплуатации отдаленных низкодебетных газовых скважин.
Предложенная система позволяет на скважинах, оборудованных концентрическими лифтовыми колоннами (далее КЛК) и с избыточным скоплением жидкости на забое, реализовать технологию газового лифта (газлифта). Газлифт работает следующим образом: часть сжатого в МКУ газа подается обратно в скважину по затрубному пространству КЛК, что обеспечивает вынос жидкости на поверхность. Таким образом, устанавливается оптимальный режим работы скважины.
На фиг. 1 схематично представлена система сбора, подготовки и транспортировки низконапорного газа, состоящая из низкодебитной газовых скважин 1 и 2, МКУ 3, газопровода 4, соединяющих МКУ 3 и УПГ 5, газосборных коллекторов 6, эжекторов 7 и затрубного пространства 8.
Система работает следующим образом: газ из низкодебитной скважины 1 сжимается в МКУ 3 и направляется по газопроводу 4 к УПГ 5. Скважины 2 через газосборные коллекторы 6 посредством эжекторов 7 подключены к газопроводу 4. В эжекторах, за счет высокой кинетической энергии сжатого газа, осуществляется перенос газа из скважин 2 к УПГ 5, тем самым снижается давление в газосборных коллекторах 7. Таким образом, обеспечивается оптимальная работа низкодебетных газовых скважин. Часть сжатого газа по затрубному пространству 8 подается в устье скважины 1, оборудованной КЛК, обеспечивая работу газлифта.
Эксплуатация скважин по предлагаемой схеме позволяет увеличить объем добываемого газа за счет понижения давления в газосборных коллекторах и включения в работу низкодебетных скважин. Основным преимуществом предлагаемого технического решения является повышение эффективности добычи низконапорного газа и уменьшение капитальных затрат.