[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2792961C1 - Method for operation of gas and gas condensate wells - Google Patents

Method for operation of gas and gas condensate wells Download PDF

Info

Publication number
RU2792961C1
RU2792961C1 RU2022112162A RU2022112162A RU2792961C1 RU 2792961 C1 RU2792961 C1 RU 2792961C1 RU 2022112162 A RU2022112162 A RU 2022112162A RU 2022112162 A RU2022112162 A RU 2022112162A RU 2792961 C1 RU2792961 C1 RU 2792961C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
flow rate
gas
tubing
conditions
Prior art date
Application number
RU2022112162A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Плосков
Олег Валерьевич Николаев
Иван Васильевич Стоноженко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2792961C1 publication Critical patent/RU2792961C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: operation of gas, gas condensate and oil wells. The method for operation of gas and gas condensate wells, including flooded ones, consists in the fact that a pipe support and a valve are additionally installed on the X-mas tree above the cross. Produce calculation of conditions for the lowering of a flexible long-length production string (FLPS) and operation of the well in the annulus. Calculate the minimum allowable flow rate Qmin in the well for the current tubing (TBG), which ensures continuous removal of fluid in this TBG. Downhole pressure is determined there. Determine the flow rate in the well Qwell. The values of the minimum flow rate Qmin and the estimated flow rate Qwell are compared and then a conclusion is made about the need to descent the FLPS into the well. Moreover, the lowering is made without killing the well. Management is carried out manually. Further operation of the well takes place along the annulus formed between the TBG and FLPS until the termination of the conditions for ensuring the removal of fluid through the casing-tubing annulus (CTA).
EFFECT: ensure the conditions for the removal of liquid, the prevention of procedures associated with well killing.
2 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено при эксплуатации газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин.The invention relates to the oil and gas industry and can be used in the operation of gas, gas condensate and oil wells.

Для эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин в них спускают лифтовые колонны (ЛК), состоящие из насосно-компрессорных труб (НКТ), предназначенные для транспорта флюида от забоя к устью скважины в любых осложненных условиях (при наличии коррозионно-активных компонентов, воды, газового конденсата, нефти, механических примесей и т.д.). В процессе эксплуатации скважин по НКТ, спущенной в скважину, по мере снижения пластового давления и увеличения объема поступающей жидкости, перестают обеспечиваться условия выноса жидкости на устье скважины (снижается скорость газа), в результате жидкость скапливается на забое, это приводит к снижению рабочего дебита и в ряде случаев к самозадавливанию скважины.For the operation of gas and gas condensate wells, tubing strings (LC) are lowered into them, consisting of tubing pipes (tubing pipes) designed to transport fluid from the bottom to the wellhead in any complicated conditions (in the presence of corrosive components, water, gas condensate , oil, mechanical impurities, etc.). During the operation of wells through the tubing lowered into the well, as the reservoir pressure decreases and the volume of incoming fluid increases, the conditions for the removal of fluid at the wellhead are no longer provided (gas velocity decreases), as a result, the fluid accumulates at the bottomhole, which leads to a decrease in the working flow rate and in some cases to self-damping of the well.

Чтобы предотвратить самозадавливание скважину глушат специальными жидкостями, извлекают существующую ЛК и спускают новые НКТ меньшего диаметра.To prevent self-damping, the well is killed with special fluids, the existing LK is removed and new tubing of a smaller diameter is lowered.

Обычно после глушения продуктивные характеристики скважины ухудшаются, снижаются фильтрационно-емкостные свойства. На истощаемых месторождениях с низкими пластовыми давлениями в результате глушения, в ряде случаев скважины вообще не удается освоить. В связи с этим появляется необходимость производить работы без глушения скважин.Usually, after killing, the productive characteristics of the well deteriorate, and the porosity and porosity properties decrease. In depleted fields with low formation pressures as a result of killing, in some cases, wells cannot be developed at all. In this regard, there is a need to carry out work without killing wells.

Из уровня техники известен способ эксплуатации скважины путем замены НКТ на трубы меньшего диаметра (Бузинов С.Н. Обоснование оптимального диаметра лифтовых колонн // Проблемы добычи газа. - М.: ВНИИГАЗ, 1979. -с.117-125). Описывается, что из-за того, что в результате уточнения технологических режимов дебиты отдельных единичных скважин ограничены до 200 тыс.м3/сут. и менее, что может вызвать осложнения при эксплуатации скважин с большим диаметром лифтовых колонн. Это обуславливает необходимость замены лифтовых труб в этих скважинах на меньший диаметр.The prior art method of operating a well by replacing the tubing with pipes of smaller diameter (Buzinov S.N. Justification of the optimal diameter of the lift columns // Problems of gas production. - M.: VNIIGAZ, 1979. -p. 117-125). It is described that due to the fact that as a result of refinement of technological regimes, the flow rates of individual single wells are limited to 200 thousand m3/day. and less, which can cause complications in the operation of wells with a large diameter of tubing strings. This necessitates the replacement of lift pipes in these wells with smaller diameters.

Из уровня техники известен также способ эксплуатации скважины путем замены НКТ на трубы меньшего диаметра (Джеймс Ли, Генри В. Никенс, Майкл Уэллс. Эксплуатация обводняющихся газовых скважин. Технологические решения по удалению жидкости из скважин/ перевод с английского. - М.: ООО "Премиум Инжиниринг", 2008. - 384 с, ил. (глава 5)).The prior art also knows a method of operating a well by replacing tubing with pipes of a smaller diameter (James Lee, Henry V. Nickens, Michael Wells. Exploitation of flooded gas wells. Technological solutions for removing fluid from wells / translation from English. - M .: LLC " Premium Engineering", 2008. - 384 p., ill. (Chapter 5)).

Площадь поперечного сечения канала, через который ведется добыча газа (это могут быть НКТ, затрубное пространство, или и то, и другое одновременно), определяет пропускная способность колонны малого диаметра, или сифонной колонны, устанавливаемой для увеличения скорости потока, или просто определяет, насколько эффективно и долго колонна труб, по которой производится добыча газа, будет обеспечивать работу скважины.The cross-sectional area of the channel through which gas is produced (it can be tubing, annulus, or both) determines the capacity of a small diameter column, or a siphon column installed to increase the flow rate, or simply determines how much effectively and for a long time the pipe string through which gas is produced will ensure the operation of the well.

Выбор НКТ для конкретной скважины состоит в том, чтобы, с одной стороны, иметь трубы с диаметром НКТ достаточно большим, тем самым исключая чрезмерное трение, а с другой стороны - достаточно малым, тем самым увеличивая скорость потока и, следовательно, исключая возможность скопления жидкости. Цель выбора - выбрать такую конструкцию лифтовой колонны, которая удовлетворяла бы этим требованиям по всей ее длине. Желательно также, чтобы эти требования удовлетворялись в течение длительного периода времени (несколько лет), прежде чем возникнет необходимость в замене конструкции скважины на новую.The choice of tubing for a particular well is, on the one hand, to have pipes with a tubing diameter large enough, thereby eliminating excessive friction, and on the other hand, small enough, thereby increasing the flow rate and, therefore, eliminating the possibility of fluid accumulation . The purpose of the selection is to choose a design of the tubing that satisfies these requirements along its entire length. It is also desirable that these requirements be satisfied for a long period of time (several years) before it becomes necessary to replace the well design with a new one.

Выбор диаметра НКТ для замены труб производится методом узлового анализа (совмещение характеристики пласта и лифтовой колонны) и понятии критической скорости (минимальная скорость, при которой происходит вынос жидкости). При выборе диаметра НКТ для уменьшения скопления жидкости следует учитывать продуктивные характеристики пласта, лифта и критической скорости. Для предупреждения скопления жидкости при работе скважины и обоснования спуска труб меньшего диаметра необходимо учитывать характер изменения дебита скважины и давления в пласте и на устье во времени.The choice of tubing diameter for pipe replacement is made by the method of nodal analysis (combination of reservoir and tubing characteristics) and the concept of critical velocity (the minimum velocity at which fluid is carried out). When choosing a tubing diameter to reduce fluid buildup, reservoir performance, lift, and critical velocity should be considered. To prevent accumulation of fluid during well operation and to justify the lowering of pipes of smaller diameter, it is necessary to take into account the nature of the change in well flow rate and pressure in the reservoir and at the wellhead over time.

Спуск в скважину труб меньшего диаметра позволяет увеличить скорость потока до заданного значения и обеспечить вынос жидкости из скважины в течение длительного времени. Вообще говоря, более высокая скорость уменьшает задержку жидкости (доля объема НКТ, занимаемая жидкостью, %) и снижает динамическое забойное давление, которое связано с воздействием силы тяжести на поток в НКТ. Излишнее уменьшение диаметра приводит к избыточным потерям давления на трение и способствует повышению динамического забойного давления.Lowering pipes of smaller diameter into the well allows increasing the flow rate to a predetermined value and ensuring the removal of fluid from the well for a long time. Generally speaking, higher velocity reduces fluid holdup (percentage of tubing volume occupied by fluid) and reduces dynamic bottomhole pressure, which is associated with the effect of gravity on tubing flow. Excessive reduction in diameter leads to excessive friction pressure losses and contributes to an increase in dynamic bottom hole pressure.

Принимая решение о спуске лифтовой колонны меньшего диаметра, следует иметь в виду, что в дальнейшем может потребоваться следующая замена. Необходимо оценивать длительность использования колонны НКТ малого диаметра, используя для этого метод узлового анализа или сравнение с имеющимся опытом эксплуатации аналогичных конструкций.When deciding to run a tubing with a smaller diameter, it should be borne in mind that the next replacement may be required in the future. It is necessary to evaluate the duration of use of a small diameter tubing string, using the method of nodal analysis or comparison with existing operating experience of similar structures.

Если в колонне НКТ малого диаметра происходит накопление жидкости, то невозможно производить свабирование и применять для подъема жидкости азотный лифт. Один и тот же объем жидкости может быть пренебрежимо малым для НКТ большого диаметра и значительным для НКТ малого диаметра (с точки зрения давления, создаваемого столбом жидкости в колонне).If liquid accumulates in a small diameter tubing string, it is impossible to perform swabbing and use a nitrogen lift to lift the liquid. The same volume of liquid can be negligible for large diameter tubing and significant for small diameter tubing (in terms of pressure created by the liquid column in the string).

Ограничивается добычной потенциал скважины (скважина может работать с большим дебитом, однако это приведет к большим потерям по стволу и быстрому истощению пластовой энергии).The production potential of the well is limited (the well can operate with a large flow rate, but this will lead to large losses along the wellbore and rapid depletion of reservoir energy).

Недостатком данных аналогов является то, что эксплуатация скважины осуществляется по лифтовой колонне, где при смене НКТ на трубы меньшего диаметра улучшаются условия для выноса жидкости, однако для смены НКТ необходимо производить глушение скважин, что для скважин с низкими пластовыми давлениями существенно снижает фильтрационно-емкостные свойства пласта. По мере снижения пластового давления и увеличения объема поступающей жидкости операцию по замене НКТ на трубы меньшего диаметра необходимо производить снова.The disadvantage of these analogues is that the operation of the well is carried out along the production string, where when the tubing is changed to pipes of smaller diameter, the conditions for fluid removal are improved, however, to change the tubing, it is necessary to kill the wells, which significantly reduces the reservoir properties for wells with low formation pressures. formation. As the formation pressure decreases and the volume of the incoming fluid increases, the operation to replace the tubing with pipes of a smaller diameter must be performed again.

Типовая схема скважины при замене НКТ на трубы меньшего диаметра представлена на фиг.1). Из уровня техники известен также способ эксплуатации газовой скважины (Патент на изобретение №2513942), в котором газовую скважину снабжают основной лифтовой колонной и концентрично размещенной в ней центральной лифтовой колонной с образованием кольцевого пространства между ними. Торец центральной лифтовой колонны размещают ниже торца основной лифтовой колонны, а отбор газа осуществляют одновременно по центральной лифтовой колонне и кольцевому пространству. При этом на устье скважины имеется управляющий комплекс, с помощью которого анализируют полученные данные и подают команду на автоматический регулирующий клапан расхода газа, оптимизируя суммарный дебит скважины.A typical well scheme when replacing tubing with pipes of smaller diameter is shown in figure 1). Also known from the prior art is a method for operating a gas well (Patent for Invention No. 2513942), in which the gas well is supplied with a main production string and a central production string concentrically placed in it with the formation of an annular space between them. The end face of the central tubing string is placed below the end face of the main tubing string, and gas extraction is carried out simultaneously along the central tubing string and the annulus. At the same time, there is a control complex at the wellhead, with the help of which the received data are analyzed and a command is sent to the automatic gas flow control valve, optimizing the total well flow rate.

Недостатком данного аналога является то, что для стабильной работы скважины необходимо устанавливать управляющий комплекс, который позволяет регулировать потоки газа по центральной лифтовой колонне и кольцевому пространству, а также поддерживать в требуемом диапазоне значение дебита газа по центральной лифтовой колонне для обеспечения условий выноса жидкости. Кроме того, требуется замена стандартной фонтанной арматуры на модифицированную, позволяющую производить эксплуатацию скважины по двум каналам - ЦЛК и МКП.The disadvantage of this analogue is that for the stable operation of the well, it is necessary to install a control complex that allows you to control the gas flows through the central production string and the annulus, as well as maintain the gas flow rate in the central production string in the required range to ensure the conditions for the removal of liquid. In addition, it is required to replace the standard X-mas tree with a modified one, which allows the well to be operated through two channels - the CLC and the MCP.

Предлагаемый способ эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин, в том числе обводненных, заключается в том, что на фонтанной арматуре над крестовиной дополнительно устанавливают трубодержатель и задвижку, производят расчет условий для спуска гибкой длинномерной лифтовой колонны (ГДЛК) и эксплуатации скважины по кольцевому каналу (пространству) между НКТ и ГДЛК, а именно, рассчитывают минимально допустимый дебит

Figure 00000001
в скважине для текущей насосно-компрессорной трубы (НКТ), обеспечивающий непрерывный вынос жидкости в данной НКТ, определяют там забойное давление, определяют дебит в скважине
Figure 00000002
, сравнивают значения минимального дебита
Figure 00000003
и расчетного дебита
Figure 00000004
и далее делают вывод о необходимости спуска в скважину ГДЛК, причем спуск производится без глушения скважины, управление производится в ручном режиме, и дальнейшая эксплуатация скважины происходит по кольцевому каналу (пространству), образованному между НКТ и ГДЛК, до момента прекращения условий по обеспечению выноса жидкости по межтрубному кольцевому пространству (МКП). По мере снижения пластового давления или изменении других условий, которые привели к нарушению условий выноса жидкости по МКП при спущенной ГДЛК, производят модернизацию фонтанной арматуры путем установки дополнительной крестовины с соответствующей обвязкой и устанавливают управляющий комплекс для обеспечения регулирования потоков по центральной лифтовой колонне (ЦЛК) и МКП. (фиг.2).The proposed method for the operation of gas and gas condensate wells, including watered ones, consists in the fact that a pipe holder and a valve are additionally installed on the X-mas tree above the cross, the conditions for running a flexible long-length tubing string (GDLK) are calculated and the well is operated along an annular channel (space) between tubing and GDLC, namely, they calculate the minimum allowable flow rate
Figure 00000001
in the well for the current tubing (tubing), which ensures the continuous removal of fluid in this tubing, determine the bottomhole pressure there, determine the flow rate in the well
Figure 00000002
, compare the values of the minimum flow rate
Figure 00000003
and estimated debit
Figure 00000004
and then they conclude that it is necessary to lower the GDLC into the well, and the descent is carried out without killing the well, the control is carried out in manual mode, and the further operation of the well occurs along the annular channel (space) formed between the tubing and the GDLC, until the conditions for ensuring the removal of liquid are terminated along the annulus annular space (MCP). As the formation pressure decreases or other conditions change that led to a violation of the conditions for the removal of fluid through the MCP with the deflated GDLC, the X-mas tree is modernized by installing an additional cross with appropriate piping and a control complex is installed to ensure flow control through the central production string (CLC) and MCP. (figure 2).

Таким образом, создаются условия для выноса жидкости из скважины по межтрубному кольцевому пространству (МКП). На фиг.1 обозначены: 1 -лифтовая колонна (НКТ); 2 - задвижка; 3 - устройство регулирования дебита скважины; 4 - крестовина; 5 - ГДЖ (ЦЛК); 6 - трубодержатель; 7 - крестовина (дополнительная); 8 - управляющий комплекс (УК).Thus, conditions are created for the removal of fluid from the well through the annulus annulus (ICP). In Fig.1 marked: 1-lift column (tubing); 2 - valve; 3 - device for regulating the flow rate of the well; 4 - cross; 5 - GJ (CLK); 6 - pipe holder; 7 - cross (optional); 8 - control complex (UK).

В случае невозможности эксплуатации скважины в данный момент времени без управляющего комплекса (в ручном режиме) - значительные скачки давления в газосмесительной станции (ГСС), значительное влияние на режим работы соседних скважин в кусте и т.п., производится также установка управляющего комплекса (в урезанном варианте, т.к. эксплуатация по одному каналу). При переводе на эксплуатацию скважины по двум колоннам управляющий комплекс модернизируется (дооснащается необходимым оборудованием).If it is impossible to operate the well at a given time without a control complex (in manual mode) - significant pressure surges in the gas mixing station (GSS), a significant impact on the operation of neighboring wells in the cluster, etc., the control complex is also installed (in truncated version, because operation on one channel). When the well is put into operation in two columns, the control complex is modernized (equipped with the necessary equipment).

По мере снижения пластового давления или изменении других условий, которые привели к нарушению условий выноса жидкости по МКП при спущенной ГДЛК, производят модернизацию фонтанной арматуры, (фиг.3) - устанавливают дополнительно крестовину 7 с обвязкой, с целью обеспечения возможности эксплуатации скважины по двум каналам - МКП и ЦЛК, и предусматривают установку управляющего комплекса 8 для обеспечения регулирования потоков по ЦЛК и МКП. Таким образом, это позволяет более рационально эксплуатировать скважину с точки зрения сохранения пластовой энергии.As the formation pressure decreases or other conditions change that led to a violation of the conditions for the removal of fluid through the MCP when the GDLC is lowered, the Christmas tree is upgraded, (figure 3) - an additional crosspiece 7 with piping is installed in order to ensure the possibility of operating the well in two channels - MCP and CLC, and provide for the installation of a control complex 8 to ensure the regulation of flows through the CLC and MCP. Thus, this makes it possible to operate the well more rationally in terms of reservoir energy conservation.

Технический результат предлагаемого изобретения выражается в обеспечении условий выноса жидкости, рациональном использовании пластовой энергии, сокращении затрат на требуемое оборудование (управляющий комплекс, единовременная полная модернизация фонтанной арматуры), а также предотвращения процедур, связанных с глушением скважины.The technical result of the invention is expressed in ensuring the conditions for the removal of fluid, the rational use of reservoir energy, reducing the cost of the required equipment (control complex, a one-time complete modernization of the Christmas tree), as well as preventing procedures associated with killing the well.

Для выбора оптимального диаметра ЦЛК производят расчет работы скважины после спуска предполагаемой ЦЛК при текущих термобарических условиях работы скважины, так и прогнозный расчет на 3-5 лет (расчет производят для всех труб из ряда 73, 89, 102, 114 мм). Строят графические зависимости (индикаторные кривые) работы скважины для всех труб. Выбор оптимального диаметра ЦЛК производится путем определения варианта с максимально близким режимом работы скважины к проектному (обеспечиваются минимальные потери давления, требуемый дебит, выполняются условия ограничения скважины и т.п.).To select the optimal CLC diameter, the well operation is calculated after the proposed CLC is lowered under the current thermobaric conditions of the well operation, as well as a predictive calculation for 3-5 years (calculation is made for all pipes from a range of 73, 89, 102, 114 mm). Graphical dependencies (indicator curves) of well operation are built for all pipes. The choice of the optimal diameter of the CLC is made by determining the option with the closest possible well operation to the design one (minimum pressure losses are ensured, the required flow rate is ensured, well restriction conditions are met, etc.).

Расчет режимов работы скважины проводят, например, по методике, предложенной в СТО Газпром 2-2.3-1017-2015 «Эксплуатация газовых скважин месторождений Надым-Пур-Тазовского региона по концентрическим лифтовым колоннам».The calculation of the well operation modes is carried out, for example, according to the method proposed in STO Gazprom 2-2.3-1017-2015 “Operation of gas wells of the fields of the Nadym-Pur-Taz region using concentric lift columns”.

Обозначения:Designations:

Figure 00000005
- минимальная допустимая скорость газа, необходимая для выноса жидкости, м/с (Точигин А.А., Одишария Г.Э. Прикладная гидродинамика газожидкостных смесей. - М.: Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий. Ивановский государственный энергетический университет, 1998. - 400 с);
Figure 00000005
- the minimum allowable gas velocity required for the removal of liquid, m / s (Tochigin A.A., Odisharia G.E. Applied hydrodynamics of gas-liquid mixtures. - M .: All-Russian Research Institute of Natural Gases and Gas Technologies. Ivanovo State Energy University , 1998. - 400 s);

Figure 00000006
- внутренний диаметр ЛК, м;
Figure 00000006
- internal diameter of LC, m;

Figure 00000007
- эквивалентный диаметр, м;
Figure 00000007
- equivalent diameter, m;

Figure 00000008
- пластовое давление, МПа;
Figure 00000008
- formation pressure, MPa;

Figure 00000009
- устьевое давление, МПа;
Figure 00000009
- wellhead pressure, MPa;

Figure 00000010
- забойное давление, МПа;
Figure 00000010
- bottomhole pressure, MPa;

Figure 00000011
- приведенное давление,
Figure 00000011
- reduced pressure,

Figure 00000012
- критическое давление газа, МПа;
Figure 00000012
- critical gas pressure, MPa;

Figure 00000013
- давление (среднее по лифтовой колонне), МПа,
Figure 00000013
- pressure (average over the tubing string), MPa,

Figure 00000014
- давление в стандартных условиях, 105 Па;
Figure 00000014
- pressure under standard conditions, 10 5 Pa;

Figure 00000015
- пластовая температура, К;
Figure 00000015
- formation temperature, K;

Figure 00000016
- температура в стандартных условиях, 273,15 К;
Figure 00000016
- temperature under standard conditions, 273.15 K;

Figure 00000017
- забойная температура, К;
Figure 00000017
- bottomhole temperature, K;

Figure 00000018
- температура газа (средняя по колонне);
Figure 00000018
- gas temperature (average over the column);

Figure 00000019
- температура на устье скважины, К;
Figure 00000019
- wellhead temperature, K;

Figure 00000020
- приведенная температура, К;
Figure 00000020
- reduced temperature, K;

Figure 00000021
- критическая температура газа, К;
Figure 00000021
- critical gas temperature, K;

Figure 00000022
- эмпирический коэффициент;
Figure 00000022
- empirical coefficient;

Figure 00000023
- ускорение свободного падения, 9,8 м/с2;
Figure 00000023
- free fall acceleration, 9.8 m/s 2 ;

Figure 00000024
- экспонента (число Эйлера ≈ 2,718);
Figure 00000024
- exponent (Euler number ≈ 2.718);

Figure 00000025
- коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м;
Figure 00000025
- coefficient of surface tension of the liquid, N/m;

Figure 00000026
- плотность жидкости, кг/м3;
Figure 00000026
- liquid density, kg/m 3 ;

Figure 00000027
- угол наклона ЛК к горизонту, град;
Figure 00000027
- LK tilt angle to the horizon, deg;

Figure 00000028
- плотность газа на забое, кг/м3.
Figure 00000028
- gas density at the bottomhole, kg/m 3 .

Figure 00000029
- плотность газа в стандартных условиях, кг/м3;
Figure 00000029
- gas density under standard conditions, kg/m 3 ;

Figure 00000030
- безразмерный параметр;
Figure 00000030
- dimensionless parameter;

Figure 00000031
- коэффициент сопротивления ствола скважины;
Figure 00000031
- wellbore drag coefficient;

Figure 00000032
- относительная плотность газа по воздуху;
Figure 00000032
- relative density of gas in air;

Figure 00000033
- длина ЛК, м;
Figure 00000033
- LK length, m;

Figure 00000034
- коэффициент сверхсжимаемости газа (средний по колонне);
Figure 00000034
- coefficient of gas supercompressibility (average for the column);

Figure 00000035
- коэффициент гидравлического сопротивления колонны;
Figure 00000035
- coefficient of hydraulic resistance of the column;

Figure 00000036
- коэффициент гидравлического сопротивления МКП;
Figure 00000036
- coefficient of hydraulic resistance of the MCP;

Figure 00000037
- линейный коэффициент фильтрационного сопротивления пласта,
Figure 00000037
- linear coefficient of filtration resistance of the formation,

Figure 00000038
Figure 00000038

Figure 00000039
- квадратичный коэффициент фильтрационного сопротивления пласта,
Figure 00000039
- quadratic coefficient of formation filtration resistance,

Figure 00000040
Figure 00000040

Figure 00000041
- дебит газа по МКП, тыс.м3/сут.
Figure 00000041
- gas flow rate according to the MCP, thousand m 3 / day.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.The initial data for the calculation are given in Table 1.

Figure 00000042
Figure 00000042

Figure 00000043
Figure 00000043

1. Расчет минимально допустимого дебита для текущей насосно-компрессорной трубы.1. Calculation of the minimum allowable flow rate for the current tubing.

1.1. Определяют приведенную температуру

Figure 00000044
для забойных (пластовых) условий по формуле1.1. Determine the reduced temperature
Figure 00000044
for downhole (reservoir) conditions according to the formula

Figure 00000045
Figure 00000045

1.2. Определяют приведенное давление

Figure 00000046
для забойных (пластовых) условий по формуле1.2. Determine the reduced pressure
Figure 00000046
for downhole (reservoir) conditions according to the formula

Figure 00000047
Figure 00000047

1.3. Определяют коэффициент сверхсжимаемости для забойных (пластовых) условий по формуле1.3. The coefficient of supercompressibility for bottomhole (reservoir) conditions is determined by the formula

Figure 00000048
Figure 00000048

1.4. Рассчитывают плотность газа в рабочих условиях на забое по формуле1.4. Calculate the density of the gas under working conditions at the bottom according to the formula

Figure 00000049
Figure 00000049

1.5. Определяют минимально допустимую скорость газа для выноса жидкости по формуле:1.5. The minimum allowable gas velocity for liquid removal is determined by the formula:

Figure 00000050
Figure 00000050

1.6. Определяют значение минимально допустимого дебита газа,

Figure 00000051
для непрерывного выноса жидкости по текущей НКТ по формуле:1.6. Determine the value of the minimum allowable gas flow rate,
Figure 00000051
for continuous removal of fluid along the current tubing according to the formula:

Figure 00000052
Figure 00000052

1.7. Значение минимально допустимого дебита газа Qmin умножаем на коэффициент 1,11.7. The value of the minimum allowable gas flow rate Q min is multiplied by a factor of 1.1

Figure 00000053
Figure 00000053

2. Определение забойного давления в скважине для текущей насосно-компрессорной трубы.2. Determination of bottomhole pressure in the well for the current tubing.

Определяют забойное давление в скважине (решается методом последовательных приближений) для текущей НКТ (показан последний шаг решения).The bottomhole pressure in the well is determined (solved by the method of successive approximations) for the current tubing (the last step of the solution is shown).

2.1. Рассчитывают среднее значение температуры по стволу скважины по формуле2.1. Calculate the average value of the temperature along the wellbore according to the formula

Figure 00000054
Figure 00000054

2.2. Рассчитывают приведенное значение температуры по формуле2.2. The reduced temperature value is calculated by the formula

Figure 00000055
Figure 00000055

2.3. Рассчитывают среднее значение давления по стволу скважины по формуле2.3. Calculate the average value of pressure along the wellbore according to the formula

Figure 00000056
Figure 00000056

2.4. Рассчитывают приведенное значение давления по формуле2.4. Calculate the reduced pressure value by the formula

Figure 00000057
Figure 00000057

2.5. Рассчитывают среднее по стволу значение коэффициента сверхсжимаемости газа по формуле2.5. Calculate the average value of the gas supercompressibility coefficient along the trunk according to the formula

Figure 00000058
Figure 00000058

2.6. Рассчитывают параметр S по формуле2.6. The parameter S is calculated by the formula

Figure 00000059
Figure 00000059

2.7. Рассчитывают коэффициент сопротивления ствола скважины 9 по формуле:2.7. Calculate the drag coefficient of the wellbore 9 according to the formula:

Figure 00000060
Figure 00000060

2.8. Рассчитывают забойное давление для текущей НКТ по формуле2.8. Bottomhole pressure is calculated for the current tubing according to the formula

Figure 00000061
Figure 00000061

2.9. Определяют дебит скважины по формуле2.9. The well flow rate is determined by the formula

Figure 00000062
Figure 00000062

Учитывая, что

Figure 00000063
скважина не может обеспечить вынос жидкости с забоя, необходимо произвести спуск ГДЛК и эксплуатировать скважину по МКП для обеспечения выноса жидкости.Given that
Figure 00000063
the well cannot provide liquid carryover from the bottomhole, it is necessary to run the GDLC and operate the well according to the MCP to ensure the liquid carryover.

3. Определение значения минимально допустимого дебита газа по МКП3. Determination of the value of the minimum allowable gas flow rate according to the MCP

В качестве примера расчет будет произведен для ГДЛК наружным диаметром 73 мм и внутренним 50 мм.As an example, the calculation will be made for GDLK with an outer diameter of 73 mm and an inner diameter of 50 mm.

3.1. Определяют значение эквивалентного диаметра по формуле3.1. Determine the value of the equivalent diameter by the formula

Figure 00000064
Figure 00000064

3.2. Определяют минимально допустимый дебит газа по МКП по формуле3.2. The minimum allowable gas flow rate according to the MCP is determined by the formula

Figure 00000065
Figure 00000065

4. Расчет значения давления на забое скважины при движении газа только по МКП4. Calculation of the value of pressure at the bottom of the well when gas moves only along the MCP

4.1. Рассчитывают среднее значение температуры по МКП по формуле4.1. Calculate the average temperature value according to the MCP according to the formula

Figure 00000066
Figure 00000066

4.2. Рассчитывают приведенное значение температуры по формуле4.2. The reduced temperature value is calculated by the formula

Figure 00000067
Figure 00000067

4.3. Рассчитывают среднее значение давления по МКП по формуле4.3. Calculate the average value of pressure according to the MCP according to the formula

Figure 00000068
Figure 00000068

4.4. Рассчитывают приведенное значение давления по формуле4.4. Calculate the reduced pressure value by the formula

Figure 00000069
Figure 00000069

4.5. Рассчитывают среднее по МКП значение коэффициента сверхсжимаемости газа по формуле4.5. Calculate the MCP average value of the gas supercompressibility coefficient by the formula

Figure 00000070
Figure 00000070

4.6. Рассчитывают параметр S по формуле4.6. The parameter S is calculated by the formula

Figure 00000071
Figure 00000071

4.7. Рассчитывают коэффициент сопротивления МКП по формуле4.7. Calculate the coefficient of resistance of the MCP by the formula

Figure 00000072
Figure 00000072

4.8. Рассчитывают забойное давление для МКП по формуле4.8. The bottomhole pressure for the MCP is calculated using the formula

Figure 00000073
Figure 00000073

4.9. Рассчитывают новое значение дебита скважины по формуле4.9. Calculate the new value of the well flow rate by the formula

Figure 00000074
Figure 00000074

4.10. Так как значение дебита скважины

Figure 00000075
больше значения минимально допустимого дебита газа по МКП, то эксплуатация скважины производится только по МКП до тех пор, пока обеспечивается данное условие. После этого производится модернизация фонтанной арматуры с установкой управляющего комплекса и дальнейшая работа скважины осуществляется по КЛК. Производится расчет режимов работы скважины по КЛК:4.10. Since the value of the well flow rate
Figure 00000075
is greater than the value of the minimum allowable gas flow rate according to the MCP, then the well is operated only according to the MCP until this condition is met. After that, the X-mas tree is modernized with the installation of a control complex, and further well operation is carried out according to the KLK. Calculation of well operation modes according to QLK is carried out:

4.11. Определяют минимально допустимый дебит газа по ЦЛК по формуле4.11. The minimum allowable gas flow rate for the CLC is determined by the formula

Figure 00000076
Figure 00000076

4.12. Значение минимально допустимого дебита газа по ЦЛК, умножаем на коэффициент 1,14.12. The value of the minimum allowable gas flow rate for the CLC, we multiply by a factor of 1.1

Figure 00000077
Figure 00000077

5. Расчет режима работы скважины при эксплуатации по центральной лифтовой колонне и межколонному кольцевому пространству5. Calculation of the well operation mode during operation along the central production string and annular annulus

5.1. Расчет значения давления на забое скважины по центральной лифтовой колонне5.1. Calculation of the bottomhole pressure value for the central tubing string

5.1.1. Рассчитывают среднее значение температуры по ЦЛК по формуле:5.1.1. Calculate the average temperature value according to the CLC according to the formula:

Figure 00000078
Figure 00000078

5.1.2. Рассчитывают приведенное значение температуры по формуле:5.1.2. The reduced temperature value is calculated by the formula:

Figure 00000079
Figure 00000079

5.1.3. Рассчитывают среднее значение давления по ЦЛК по формуле:5.1.3. Calculate the average value of pressure according to the CLC according to the formula:

Figure 00000080
Figure 00000080

5.1.4. Рассчитывают приведенное значение давления по формуле:5.1.4. Calculate the reduced pressure value by the formula:

Figure 00000081
Figure 00000081

5.1.5. Рассчитывают среднее по ЦЛК значение коэффициента сверхсжимаемости газа по формуле:5.1.5. Calculate the average value of the coefficient of supercompressibility of the gas according to the formula:

Figure 00000082
Figure 00000082

5.1.6. Рассчитывают параметр S по формуле:5.1.6. The parameter S is calculated by the formula:

Figure 00000083
Figure 00000083

5.1.7. Рассчитывают коэффициент сопротивления ЦЛК по формуле:5.1.7. Calculate the coefficient of resistance of the CLC according to the formula:

Figure 00000084
Figure 00000084

5.1.8. Рассчитывают забойное давление для ЦЛК по формуле5.1.8. Calculate the bottomhole pressure for the CLC according to the formula

Figure 00000085
Figure 00000085

5.1.9. Рассчитывают новое значение дебита скважины по формуле5.1.9. Calculate the new value of the well flow rate by the formula

Figure 00000086
Figure 00000086

5.2. Определяем значение давления на устье скважины в МКП5.2. We determine the value of pressure at the wellhead in the MCP

5.2.1. Определяем значение дебита газа по МКП по формуле5.2.1. We determine the value of the gas flow rate according to the MCP according to the formula

Figure 00000087
Figure 00000087

5.2.2. Рассчитывают среднее значение температуры по МКП по формуле:5.2.2. Calculate the average temperature value according to the MCP according to the formula:

Figure 00000088
Figure 00000088

5.2.3. Рассчитывают приведенное значение температуры по формуле:5.2.3. The reduced temperature value is calculated by the formula:

Figure 00000089
Figure 00000089

5.2.4. Рассчитывают среднее значение давления по МКП по формуле:5.2.4. Calculate the average value of pressure according to the MCP according to the formula:

Figure 00000090
Figure 00000090

5.2.5. Рассчитывают приведенное значение давления по формуле:5.2.5. Calculate the reduced pressure value by the formula:

Figure 00000091
Figure 00000091

5.2.6. Рассчитывают среднее по МКП значение коэффициента сверхсжимаемости газа по формуле:5.2.6. Calculate the MCP average value of the gas supercompressibility coefficient by the formula:

Figure 00000092
Figure 00000092

5.2.7. Рассчитывают параметр S по формуле:5.2.7. The parameter S is calculated by the formula:

Figure 00000093
Figure 00000093

5.2.8. Рассчитывают коэффициент сопротивления МКП по формуле:5.2.8. Calculate the coefficient of resistance of the MCP by the formula:

Figure 00000094
Figure 00000094

5.2.9. Рассчитывают давление на устье скважины в МКП по формуле5.2.9. Calculate the pressure at the wellhead in the MCP according to the formula

Figure 00000095
Figure 00000095

5.2.10. Сравнивают давление на устье скважины в МКП с давлением в шлейфе (давлением на устье в ЦЛК).5.2.10. The pressure at the wellhead in the MCP is compared with the pressure in the plume (pressure at the wellhead in the CLC).

Figure 00000096
Figure 00000096

1,398 > 1,35 - таким образом подтверждается необходимость установки управляющего комплекса, для регулирования потоков по МКП и ЦЛК.1.398 > 1.35 - this confirms the need to install a control complex to regulate flows through the MCP and CLC.

Claims (2)

1. Способ эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин, в том числе обводненных, заключающийся в том, что на фонтанной арматуре над крестовиной дополнительно устанавливают трубодержатель и задвижку, производят расчет условий для спуска гибкой длинномерной лифтовой колонны (ГДЛК) и эксплуатации скважины по межтрубному пространству, а именно: рассчитывают минимально допустимый дебит Qmin в скважине для текущей насосно-компрессорной трубы (НКТ), обеспечивающий непрерывный вынос жидкости в данной НКТ, определяют там забойное давление, определяют дебит в скважине Qскв, сравнивают значения минимального дебита Qmin и расчетного дебита Qскв и далее делают вывод о необходимости спуска в скважину ГДЛК, причем спуск производится без глушения скважины, управление производится в ручном режиме, и дальнейшая эксплуатация скважины происходит по кольцевому пространству, образованному между НКТ и ГДЛК до момента прекращения условий по обеспечению выноса жидкости по межтрубному кольцевому пространству (МКП).1. The method of operating gas and gas condensate wells, including those flooded, which consists in the fact that a pipe holder and a valve are additionally installed on the X-mas tree above the cross, the conditions for running a flexible long-length tubing string (GDLK) are calculated and the well is operated through the annulus, and namely: calculate the minimum allowable flow rate Q min in the well for the current tubing (tubing), which ensures continuous removal of fluid in this tubing, determine the bottomhole pressure there, determine the flow rate in the well Q well , compare the values of the minimum flow rate Q min and the calculated flow rate Q well and then conclude that it is necessary to run the GDLC into the well, and the descent is carried out without killing the well, the control is carried out in manual mode, and further operation of the well occurs along the annular space formed between the tubing and the GDLC until the termination of conditions for ensuring the removal of fluid along the annular annulus space (MCP). 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по мере снижения пластового давления и изменения дебита скважины, которые привели к нарушению условий выноса жидкости по МКП при спущенной ГДЛК, производят модернизацию фонтанной арматуры путем установки дополнительной крестовины с соответствующей обвязкой и устанавливают управляющий комплекс для обеспечения регулирования потоков по центральной лифтовой колонне (ЦЛК) и МКП.2. The method according to p. 1, characterized in that as the reservoir pressure decreases and the well flow rate changes, which led to a violation of the conditions for the removal of fluid through the MCP with the GDLC lowered, the X-mas tree is modernized by installing an additional cross with appropriate piping and a control complex is installed to ensure the regulation of flows through the central lifting column (CLC) and MCP.
RU2022112162A 2022-05-04 Method for operation of gas and gas condensate wells RU2792961C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792961C1 true RU2792961C1 (en) 2023-03-28

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007076609A1 (en) * 2006-01-06 2007-07-12 Trican Well Service Ltd. Pressure containment devices and methods of using same
RU2513942C2 (en) * 2012-07-17 2014-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Gas well operation method
RU2523270C1 (en) * 2013-01-09 2014-07-20 Общество с ограниченной ответственностью Научное инновационное предприятие "Дельта-Т" Well conversion method, including flooded wells, for operation with two production strings and device for its implementation
RU2651716C1 (en) * 2016-12-09 2018-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" Method for upgrading gas-condensate well
RU2739273C2 (en) * 2019-03-07 2020-12-22 Общество с ограниченной ответственностью Научное инновационное предприятие "Дельта-Т" Method of transfer of gas and gas condensate wells, including flooded ones, for operation along two lifting columns, method of such wells operation and device for implementation of such methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007076609A1 (en) * 2006-01-06 2007-07-12 Trican Well Service Ltd. Pressure containment devices and methods of using same
RU2513942C2 (en) * 2012-07-17 2014-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Gas well operation method
RU2523270C1 (en) * 2013-01-09 2014-07-20 Общество с ограниченной ответственностью Научное инновационное предприятие "Дельта-Т" Well conversion method, including flooded wells, for operation with two production strings and device for its implementation
RU2651716C1 (en) * 2016-12-09 2018-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" Method for upgrading gas-condensate well
RU2739273C2 (en) * 2019-03-07 2020-12-22 Общество с ограниченной ответственностью Научное инновационное предприятие "Дельта-Т" Method of transfer of gas and gas condensate wells, including flooded ones, for operation along two lifting columns, method of such wells operation and device for implementation of such methods

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПОНОМАРЕВ А.И. и др. Опыт эксплуатации газовой скважины с концентрическими лифтовыми колоннами. "Науки о земле". N4, 2019. БИКТИМИРОВ Р.Р. и др. Обоснование применения концентрических лифтовых колонн на сеноманском горизонте Уренгойского месторождения. "Молодой ученый" N9 (299), февраль 2020 г. С.92-94. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018333283B2 (en) System and method for low pressure gas lift artificial lift
Brown Overview of artificial lift systems
US9366127B1 (en) Gas separator with integral pump seating nipple
US9022106B1 (en) Downhole diverter gas separator
US7997335B2 (en) Jet pump with a centrifugal pump
US20120125625A1 (en) System and method for intermittent gas lift
CN109477370B (en) Method and apparatus for stabilizing gas/liquid flow in vertical pipes
WO2016019427A1 (en) A well system
US20050205261A1 (en) System and method for remediating pipeline blockage
RU2792961C1 (en) Method for operation of gas and gas condensate wells
RU2792861C1 (en) Well operation method
US7210532B2 (en) Method and apparatus for lifting liquids from gas wells
US20080164033A1 (en) Gas well de-watering apparatus and method
RU2733585C1 (en) Method of well operation at the final stage of development of gas deposits
RU2078910C1 (en) Method of oil recovery
Rejepovich THE CHOICE OF THE OF DUAL COMPLETION OPERATION METHOD FOR INCREASING PRODUCTION AND ACCELERATED DEVELOPMENT OF MULTI-LAYER FIELDS
RU2817441C1 (en) Downhole sucker-rod pump unit for oil production in conditions of high gas factor
RU2591291C1 (en) Method for development of multi-pay oil deposit (versions)
RU2803026C1 (en) Rod pump filter
RU2812377C1 (en) Sucker rod pumping unit for high-yield wells under conditions of high gas factor
RU2268354C1 (en) Oil production method
RU2825379C1 (en) Sucker-rod pumping unit for oil production from wells with presence of sump in conditions of high gas factor
RU2815669C1 (en) Installation of sucker-rod pump with parallel pipe strings for operation of wells with increased sand production
RU2722897C1 (en) Method of uninterrupted operation of gas and gas condensate wells, providing removal of accumulated bottomhole fluid
RU2054528C1 (en) Method for separated lifting of products of producing wells