Способ добычи и транспортировки продукции скважин и газа
METHOD FOR PRODUCTION AND TRANSPORTATION OF WELL PRODUCTS AND GAS

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к регулированному отбору продукции скважин и затрубного газа.
Способ снижения затрубного давления механизированных скважин (патент RU № 2698785, МПК Е21В 43/12, F04F 5/54, опубл. 29.08.2019 Бюл. № 25), включающий откачку продукций высоконапорной и низконапорной скважин из пластов, сепарацию свободного газа низконапорной скважины от жидкости, последующее поступление свободного газа в затрубное пространство низконапорной скважины, последующее поступление высоконапорного потока в сопло устьевого газоструйного аппарата, эжектирование газоструйным аппаратом низконапорного потока-газа из затрубного давления низконапорной скважины, при этом снижая значение затрубного давления низконапорной скважины, последующее восстановление давления смешанного потока до значения линейного давления общего нефтегазосборного коллектора, отличающийся тем, что осуществляется совместная обвязка высоконапорной газовой или нефтяной скважины с высоким газовым фактором, вскрывающей пласт с высоким потенциалом, и низконапорной нефтяной скважины с высоким газовым фактором, вскрывающей пласт с низким потенциалом, через устьевой газоструйный аппарат.
Недостатками данного способа являются узкая область применения из-за возможности использования для работы только с двумя скважинами, причем напорная скважина должна иметь продукцию с высоким газовым фактором. Кроме того, остановка высоконапорной скважины приведет к остановке откачки затрубного газа из низконапорной скважины, что может негативно отразиться на работе глубинно-насосного оборудования при снижении динамического уровня ниже уровня приёма насоса.
Устройство для сброса нефтяного газа из затрубного пространства (патент RU № 2256779, МПК Е21В 43/00, опубл. 20.07.2005 Бюл. № 20), содержащее колонну насосно-компрессорных труб, электроцентробежную насосную установку, устьевую запорную арматуру, эжекторное устройство и обратный клапан, причем эжекторное устройство расположено на устье скважины при помощи быстросъемного разъемного соединения (БРС) с возможностью создания области пониженного давления в приемной камере по сравнению с давлением в затрубном пространстве скважины, а обратный клапан содержит стопорный штифт, имеющий возможность препятствовать закупорке выходного отверстия обратного клапана при больших расходах - подаче нефтяного газа, причем седло обратного клапана изготовлено съемным с возможностью проведения ревизии при ремонтах.
Этим устройством реализуется способ для сброса нефтяного газа из затрубного пространства, включающий прокачку продукции скважин по напорному трубопроводу через эжекторную установку, приемная камера низкого давления которого откачивает газ из затрубного пространства скважины через запорную арматуру и обратный клапан.
Недостатками данного способа является высокая вероятность аварии, связанная неконтролируемым отбором газа из затрубья скважины, что может привести к снижению скважинного давления ниже критического для продуктивного пласта, узкая область применения из-за возможности отбора газа только с одной скважины.
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание способа добычи и транспортировки продукции скважин и газа, позволяющего производить регулируемый отбор газа одним эжекторным устройством из затрубья нескольких скважин, продукцию которых перекачивают по напорному трубопроводу, исключая снижение давления газа в соответствующих скважинах до критического давления.
Техническая задача решается способом добычи и транспортировки продукции скважин и газа, включающим прокачку продукции скважин по напорному трубопроводу через эжекторное устройство, приемная камера низкого давления которого откачивает газ из затрубного пространства скважин через устьевую арматуру и обратный клапан.
Новым является то, что напорную линию, оборудованную эжекторным устройством, сообщают с затрубьем всех скважин, соединенных с напорным трубопроводом, через общий обратный отсекающий клапан, а между устьевой арматурой и обратным клапаном каждой скважины устанавливают регулируемый предохранительный клапан, отключающий отбор газа при снижении давления газа в соответствующей скважине ниже допустимого давления, определяемого предварительно при исследовании этой скважины для исключения достижения критического давления.
На чертеже изображена схема откачки газа их затрубного пространства скважин.
Способ реализуется в следующей последовательности.
На выбранном участке (не показан) месторождения (обычно на отдельных кустах скважин) проводят исследования добывающих скважин 1, определяя в каждой из них дебит скважинной жидкости, добываемой из вскрытого ими пласта (не показан), и количество газа, выделяемого в соответствующем затрубье 2. Также определяют критической значение давления газа в затрубье 2, которое может негативно повлиять на структуру пласта (схлопывание каналов коллектора, образование водного конуса и/или т.п.). Исходя из критического давления определяют допустимое давление газа в затрубье 2 скважины 1, которое обычно не менее чем на 5 % выше критического, ниже которого нельзя снижать давление в затрубье 2 скважины 1, что гарантирует при любых аварийных ситуациях (например, выход из строя предохранительного клапана 3, скачки давлений из-за неисправности глубинного скважинного насоса – не показан и/или т.п.) поддерживать давление в затрубье 2 выше критического. После чего производят регулировку каждого предохранительного клапана 3 для соответствующего допустимого давления в затрубье 2 скважин 1. Также рассчитывают суммарный дебит и выделяющийся в затрубье 2 газ всех добывающих скважин 1 с учетом вероятностной остановки некоторых из них на технической обслуживание и/или ремонт (обычно не более 10%). Продукцию всех скважин 1, поднимаемую по лифтовым трубам 4 на поверхность, объединяют и мощным насосом (не показаны) перекачивают по напорному трубопроводу 5 через эжекторное устройство 6 на пункт сбора, кустовую насосную станцию или т.п. Затрубье 2 каждой скважины 1 соответствующими газовыми линиями 7 с последовательно установленными задвижкой 8 устьевой арматуры (не показана), регулируемым предохранительным клапаном 3 и обратным клапаном 9 соединены параллельно с единым газопроводом 10. Газопроводом 10 с общим обратным отсекающим клапаном 11 сообщен с камерой низкого давления 12 эжекторной установки 6. Обратные клапаны 9 исключают перетоки газа из одного затрубья 2 в другое соответствующих скважин 1 до пуска в работу эжекторного устройства 6, так как давления в затрубьях 2 скважин 1 не одинаковые. Отсекающий клапан 11 исключает прорыв продукции скважин из напорного трубопровода 5 в сторону скважин 1 при засорении, например, проходного сужающегося канала (не показан) эжектроного устройства 6
Поток перекачиваемой по напорному трубопроводу 5 через эжекторную установку 6 продукции скважин 1, снижает давление в камере 12, что приводит к перепаду давлений между затрубьем 2 скважин 1 и камерой 12 достаточное для открытия клапанов 9 и 11 и поступления газа из затрубья 2 скважин 1 по газовым линиям 7 и газопроводу 10 в камеру 12. В камере 12 продукция скважин 1 интенсивно перемешивается с поступающим из затрубья 2 газом и направляется дальше по напорному трубопроводу 5. Так как вскрытые соответствующими скважинами 1 участки пласта имеют различную продуктивность и количество газа, то в отдельных скважинах 1 быстрее снижается давление в затрубье 2, при достижении в них допустимого давления соответствующие предохранительного клапана 3 перекрывают газовые линии 7 до повышения давления выше допустимого, и так постоянно, исключая достижения в соответствующем затрубье 2 критического давления. В случаях необходимости проведения технического обслуживания или ремонта в какой-либо из скважин 1, ее газовую линию отключают задвижкой 8 устьевой арматуры. При этом продукция оставшихся скважин 1 продолжает прокачиваться по напорному трубопроводу 5, как и газ из затрубья 2 этих скважин 1 поступает для смешения с продукцией в камеру 12 эжекторного устройства 6, обеспечивая бесперебойную и надежную работу.
Предлагаемый способ добычи и транспортировки продукции скважин и газа позволяет производить регулируемый отбор газа одним эжекторным устройством из затрубья нескольких скважин, продукцию которых перекачивают по напорному трубопроводу, исключая снижение давления газа в соответствующих скважинах до критического давления.