Удосконалення технології інтенсифікації роботи низьконапірних газових і газоконденсатних свердловин за наявності рідини в продукції

Abstract

Дисертація присвячена проблемі зменшення втрат тиску в стовбурі та викидній лінії свердловини шляхом винесення рідини з вибою за допомогою установки плунжерного піднімача і очищення внутрішньої порожнини шлейфів свердловин за допомогою гелевих поршнів. Розроблено експериментальну установку плунжерного піднімача та виготовлено ряд діаметрів плунжерів за величини зазору між плунжером і піднімальною колоною від 0,6 до 2,6 мм. Проведено експериментальні дослідження винесення рідини із вибою свердловини за допомогою установки плунжерного піднімача при безперервній роботі плунжера в свердловині за постійної подачі рідини на вибій. Встановлено величину оптимального зазору між плунжером і піднімальою колоною, яка для умов досліду становить 1-1,4 мм. Уточнено методику розрахунку параметрів роботи установки плунжерного піднімача для плунжера, виконаного у вигляді пустотілого циліндра, яка дає змогу урахувати масу плунжера і його геометричні розміри у поєднанні з динамічними параметрами газового і рідинного потоків. Експериментальними і теоретичними дослідженнями встановлено граничні швидкості руху газу для повного винесення рідини, яка накопичилась у понижених ділянках промислового газопроводу в процесі його експлуатації. Експериментально встановлено тривалість розчинення в’язкопружного поршня у прісній воді, мінералізованій воді та у прісній і мінералізованій воді з додаванням конденсату. Удосконалено технології винесення рідини з низьконапірних обводнених газових і газоконденсатних свердловин за допомогою установки плунжерного піднімача та очищення викидних ліній свердловин від скупчень рідини за допомогою в’язкопружного поршня.

Диссертация посвящена проблеме уменьшения потерь давления в стволе и выкидной линии скважины путем вынесения из забоя жидкости с помощью установки плунжерного лифта и очистки внутренней полости шлейфов скважин с помощью гелевых поршней. Разработана экспериментальная установка плунжерного лифта и изготовлены плунжеры различных диаметров с целью получения зазора между плунжером и подъемной колонной от 0,6 до 2,6 мм. Проведены экспериментальные исследования вынесения из забоя скважины жидкости с помощью установки плунжерного лифта при непрерывной работе плунжера и постоянной подаче жидкости на забой. Установлена величина оптимального зазора между плунжером и лифтовой колонной, которая для условий опыта составила 1-1,4 мм. Экспериментально и теоретически исследован характер связи между скоростью падения корпуса плунжера в лифтовой колонне и скоростью восходящего потока жидкости и газа. Уточнена методика расчета параметров работы установки плунжерного лифта для плунжера, изготовленного в виде пустотелого цилиндра, позволяющая учесть соответствие массы и геометрических размеров плунжера с динамическими параметрами газового и жидкостного потоков. Разработана экспериментальная установка рельефного промышленного газопровода с возможностью изменения угла наклона восходящего участка к горизонтальной оси от 5 до 20°. Экспериментальными и теоретическими исследованиями установлены предельные скорости движения газа для полного вынесения жидкости, накопившейся в пониженных участках промышленного газопровода в процессе его эксплуатации. Экспериментально установлена продолжительность растворения вязкоупругого поршня в пресной и минерализованной воде с и без добавления конденсата. Предложенный вязкоупругий поршень совершенно нерастворим в конденсате, а время его растворения в воде или в воде с добавлением конденсата колеблется от 35 мин. до почти трех часов. Минерализация воды в незначительной степени влияет на время его полного растворения. Время растворения поршня с низким содержанием КМЦ увеличивается на 5-10 % по сравнению с временем растворения в пресной воде, а с увеличением содержания КМЦ до 28 % время растворения увеличивается на 20-25 %. Усовершенствованы технологии вынесения жидкости из низконапорных обводненных газовых и газоконденсатных скважин с помощью установки плунжерного лифта и очистки выкидных линий скважин от скоплений жидкости с помощью вязкоупругого поршня.

The thesis is devoted to the problem of reducing the pressure losses in the wellbore and gathering line by liquid removing from the bottomhole with plunger lift and cleaning well pipeline inner surface using gel pistons. The experimental setup of plunger lift was developed and a number of plungers of different diameters for clearance between the plunger and tubing from 0.6 mm to 2.6 mm was produced. The experimental research of liquid lifting from bottomhole with plunger lift in continuous of continuous operation and constant liquid supply to the bottomhole was conducted. The optimum clearance size between the plunger and tubing was determined, which for the experiment conditions is 1-1.4 mm. The method of calculation plunger lift operation parameters was defined for plunger which is performed as a hollow cylinder, which allows taking into account plunger mass and its size in combination with the dynamic parameters of the gas and liquid flows. Critical gas velocity for complete liquid removal from the lowered parts of gathering line during its operation was established using experimental and theoretical studies. The time of viscoelastic piston dissolution in fresh water, mineralized water and in fresh and mineralized water with gas condensate was established experimentally. The technologies of liquid removal from the low pressure flooded gas and gas condensate wells with plunger lift and gathering lines cleaning with viscoelastic piston were enhanced.