Осложнения в процессе эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин, страница 2

Исследованиями, проведенными во ВНИИГазе, показано, что критические скорости обеспечиваются при значениях комплексного числа Фруда F_г^* более 500 (в диапазоне 450¸700), где

                                                                                         (8.1.8)

ρ_г , ρ_ж – плотности газа и жидкости в рабочих условиях; d – внутренний диаметр НКТ, м; W – скорость в рабочих условиях.

Максимальное количество выносимой жидкости при заданном дебите газа – Q_г, относительной плотности газа – , забойных давлении и температуре определяется по формуле:

 м³/сут                                                         (8.1.9)

где  – плотность жидкости по отношению к плотности воды.

Значение F_г^* принимается от 450¸700, обычно 500.

2) Удаление жидкости с забоя скважины при помощи пенообразующих ПАВ.

Раствор ПАВ при прохождении через него газа образует пену. Плотность пены значительно ниже плотности раствора, что позволяет легко выносить жидкость в виде пены с забоя скважины.

Пенообразующие ПАВы используются для разового удаления жидкости с забоя скважины и постоянного удаления при ее притоке к забою скважины.

Присутствие минерализованной воды и углеводородного конденсата снижает процесс пенообразования, а некоторые виды ПАВ образуют стойкие эмульсии с водой в присутствии углеводородного конденсата.

При подготовке газа к дальнему транспорту стойкие пены могут снизить эффективность сепарации газа.

Таким образом, простота удаления жидкости с забоя скважин может осложняться за счет:

- минерализации пластовой воды;

- наличия углеводородного конденсата;

- образования стойких эмульсий;

- трудности разрушения в процессе подготовки газа стойких пен.

Эти факторы должны быть учтены при выборе ПАВ.

ПАВы – пенообразователи на забой скважины подаются в виде жидкого раствора определенной концентрации или в виде твердых брикетов.

Раствор ПАВ поступает на забой скважины по затрубному пространству обычно постоянно. Твердые брикеты периодически направляются на забой по колонне НКТ. Брикет на забое скважины растворяется постепенно в жидкости, образуя раствор ПАВа в жидкости, а вместе с поступающим из пласта газом – пену.

Количество ПАВ, необходимое для удаления жидкости, определяется по формуле:

                                                                                   (8.1.10)

где С – концентрация ПАВ, обеспечивающая вспенивание удаляемой жидкости, кг/м³; V – объем жидкости, подлежащий удалению, м³; а – количество активной массы ПАВ, %.

Количество пресной воды (растворителя) для получения раствора заданной концентрации рассчитывается по формуле:

, м³                                                                             (8.1.11)

где V_р – количество растворителя, м³; ρ_р – плотность растворителя, кг/м³; n – концентрация рабочего раствора, %.

При работе в зимних условиях (пониженные температуры) в раствор добавляется антифриз в количестве:

, м³                                                                              (8.1.12)

где V_а – объем антифриза, м³; С_а – массовая доля антифриза, %; ρ_а – плотность антифриза, кг/м³.

В качестве ПАВ используются ОП-10, ОП-7, ДС-ДАС, сульфанол и др. Определены нормы расхода в зависимости от минерализации вод и содержания углеводородного конденсата в смеси. Например, для практически не минерализованной воды без углеводородного конденсата при использовании ОП-10 требуется 2¸3 кг/м³ ПАВа, а при минерализации свыше 1 г/л и содержании конденсата в жидкости около 50% необходимо уже до 6¸8 кг/м³ ПАВа. Расход ДЭГ в качестве антифриза определяется по специальным кривым зависимости от температуры наружного воздуха. Например, при температуре -18°С массовая концентрация должна составлять С_а=35%.