Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 17(187)

Рубрика журнала: Науки о Земле

Секция: Природопользование

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4, скачать журнал часть 5, скачать журнал часть 6, скачать журнал часть 7, скачать журнал часть 8, скачать журнал часть 9

Библиографическое описание:
Зурбаев А.К. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ ПЛУНЖЕР ЛИФТ // Студенческий: электрон. научн. журн. 2022. № 17(187). URL: https://sibac.info/journal/student/187/250888 (дата обращения: 02.02.2023).

ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ ПЛУНЖЕР ЛИФТ

Зурбаев Алик Куандыкович

магистрант; факультет энергетики и нефтегазовой индустрии; Казахстанско-Британский технический университет,

Казахстан, г.Алматы

REVIEW OF STUDIES ON THE EFFICIENCY OF APPLICATION OF PLUNGER LIFT SYSTEM

 

Alik Zurbayev

student, Faculty of Energy and Oil & Gas Industry; Kazakh-British Technical University,

Almaty, Kazakhstan,

 

АННОТАЦИЯ

В данной работе представлен обзор исследований эффективности применения системы плунжер лифт на нефтяных и газовых скважинах. В связи с тем, что потребность в увеличении нефтеотдачи пласта постоянно растет, более глубокое понимание системы плунжер лифт, а также исследование факторов, влияющих на процесс применения плунжер лифта важны для практического применения. Процесс разработки нефтяных пластов, зачастую характеризуемых как низкорентабельные, требуют применения новых эффективных решений для повышения нефтеотдачи пласта. Исследования подтверждают результативность применения плунжер лифта для возобновления добычи даже в ранее остановленных скважинах. Потенциал системы по увеличению извлекаемых запасов впечатляет. Любые усилия, направленные на повышение нефтеотдачи за счет плунжер лифта, приведут к более благоприятному коэффициенту нефтеотдачи.

ABSTRACT

This paper presents an overview of studies on the effectiveness of the use of the plunger lift system in oil and gas wells. Since enhanced oil recovery is constantly growing, understanding of the plunger lift system, as well as an investigation of the factors that affect the process of using a plunger lift, are important for practical applications. The process of developing oil reservoirs, often characterized as low margin, requires the use of new effective solutions to enhance oil recovery. Studies confirm the effectiveness of the use of plunger lift to resume production even in previously shut-down wells. The system's potential to increase recoverable reserves is impressive. Any effort to increase oil recovery through plunger lift will result in a more favorable recovery factor.

 

Ключевые слова: механизированные способы добычи, система плунжер-лифт, состояние скважины, установка, добыча нефти и газа, пример плунжер-лифта, применение плунжер-лифта, газо-жидкостной фактор.

Keywords: artificial lift system, plunger lift system case study, well condition, installation, upstream oil & gas, plunger lift application, application, plunger lift system, gas liquid ratio.

 

Введение.

Из-за растущего спроса на нефть и газ подталкивает на увеличение годовой добычи углеводородного сырья в мире. Одним из самых основных процессов в добыче нефти и газа является подъем флюида на поверхность. При всех способах добычи нефть и газ движутся по насосно-компрессорным трубам (НКТ) от забоя до устья скважины.

Способы добычи нефти в зависимости от пластового давления, физических свойств нефти, коллекторских свойств продуктивного пласта и т.д. подразделяются:

- на фонтанный, когда нефть поднимается на поверхность под давлением пластовой энергии;

- газлифтный, когда нефть поднимается за счет газа, нагнетаемого в скважину;

- механизированный, когда нефть поднимается на поверхность с помощью насосов, таких как:

УЭЦН – установка погружного центробежного электронасоса;

УЭВН – установка погружного электровинтового насоса;

ШГН – штанговый глубинный насос;

УШВН – установка штангового винтового насоса;

ГПН – гидропоршневой насос;

ПЛ – плунжер лифт.

В данной статье обсуждаются последние внедрения систем плунжер-лифт в мире, а также в Казахстане, полученные результаты, а также предоставлены определенные операционные руководства в области эффективного внедрения данных систем.

Обзор литературы.

Технология плунжер-лифт является одним из действенных методов добычи для определенных скважин. Важнейшим нюансом в применении этой технологии является выявление этих скважин. Традиционные области применения плунжер-лифтных систем [1]:

1. осушение газовых скважин;

2. предотвращение отложения гидратов и парафинов;

3. добыча нефти в скважинах с высоким газовым фактором;

4. увеличения эффективности газ-лифтных систем;

Последующие исследования возможностей и полевые тесты расширили возможности использования технологии плунжер лифт и сейчас разрешают использовать технологию для [2]:

5. добычи нефти при аномально низких пластовых давлениях;

6. добычи нефти в наклонно- направленных и горизонтальных скважинах;

7. осушения метановых скважин;

8. добычи конденсата при условиях близких к его выпадению;

9. предотвращения гидратов в забойной части газовых скважин с высоким давлением.

Не считая перечисленных выше областей внедрения, выявилась специфичная возможность применения технологии – «скважинные условия с высоким газовым фактором, являющиеся крайне осложненными для традиционных систем добычи: ШГН и УЭЦН»

Несмотря на достаточно широкие возможности эффективного применения технологии плунжер лифт, а также высочайшие технико-экономические показатели внедрения, главным препятствием для широкого применения технологии является недостаточное знание и понимание технологии как операционным и инженерным персоналом, так и руководством компаний-операторов. Ключевые специалисты в этой отрасли, а также основатели компаний PCS Ferguson, Беурегард и Фергусон еще в 80-х годах прошлого столетия отмечали данную проблему как ключевой в деле распространения систем плунжер лифт [6].

Оборудование плунжер лифт включает в себя подземную и наземную части. Подземная (погружная) часть состоит из следующих наименований:

- забойный амортизатор в комплекте с трубным или муфтовым стопором (служит для смягчения падения плунжера в НКТ);

- плунжер, служит для выноса флюида на поверхность.

Наземная часть состоит из:

- лубрикатора;

- пневмоклапана, для открытия и закрытия линии;

- контроллера (включая солнечную панель), для управления режимом работы скважины.

На рисунке 1 представлено оборудование системы плунжер лифт.

 

Рисунок 1. Схема системы плунжер лифт

 

Независимо от того, используется ли система в газовой или нефтяной скважине, метод работы плунжер лифтной системы одинаков. Плунжер падает по колонне НКТ на забой скважины, где он приземляется на забойный амортизатор (рис. 1). Плунжер имеет достаточный зазор между стенками НКТ для беспрепятственного перемещения вверх и вниз по колонне насосно-компрессорных труб. Однако зазор достаточно мал, чтобы создать механическое уплотнение между жидкостями над и под плунжером, когда байпасный клапан закрыт. Движение плунжера вверх и вниз не только регулирует добычу газа из скважины, но также очищает любые начальные проявления отложений парафина и накипи со стенок ствола скважины и поднимает их на поверхность [5].

Как правило, работа системы плунжер лифт представляет собой циклический процесс периодов остановки (или отсутствия потока) и периодов потока (рис. 2). Цикл начинается в закрытом режиме с упором плунжера на пружину забойного амортизатора на забое скважины. Пневмоклапан находится в закрытом положении, что позволяет создавать давление в скважине по мере скопления газа в кольцевом пространстве между обсадной колонной и НКТ [7].

 

Рисунок 2. Принцип действия системы плунжер-лифт

 

Когда давление достигает заданного уровня, контроллер открывает наземный клапан. Давление в НКТ быстро падает до линейного давления, позволяя сжатому газу из кольцевого пространства поступать в НКТ ниже плунжера. Газ выталкивает плунжер и столб жидкости над ним на поверхность [1]. Регулирование открытия/закрытия возможно либо в автоматическом режиме благодаря данным от преобразователей давления, либо в ручном режиме, когда оператор выставляет нужное время закрытия и открытия в процессе вывода скважины на режим [5].

В настоящее время в Казахстане внедрение системы плунжер лифт находится на начальном этапе. Это связано с тем, что применение более традиционных методов механизированной добычи является более приоритетной и изученной областью.

В работе [3] предоставляется кейс приостановленной скважины с парафиновыми отложениями. Главным результатом внедрения технологии плунжер лифт в Кызылординской области является восстановление добычи до 5 м3/сут, плунжер очищает НКТ (парафиновые отложения).

Применение плунжер лифта дало возможность возобновить добычу на приостановленной скважине и достигнуть показателей в 5 м3/сут дебита по нефти и 15 000 ст.м3/сут по газу. Применение данной системы позволило компании сократить капитальные затраты в более чем 3 раза по сравнению с традиционными системами ШГН. Авторами предлагается использование технологии плунжер лифт, так как возможности эффективного применения данной системы широки. Система имеет высочайшие технико-экономические показатели внедрения, однако, основным препятствием для широкого использования технологии является недостаток знаний понимания технологии персоналом и руководством компаний.

Вывод

Приведен обзор исследований эффективности применения системы плунжер лифт. В существующих исследованиях было выяснено, что в целом применение технологий имеет большие перспективы. В особенности на данный момент в условиях изменчивости цен, рациональные технологии добычи будут иметь больше возможностей для внедрения. А также, начинается рассмотрение технологии для критерий их первичного внедрения – газовых скважин. Небольшое количество газовых месторождений в Казахстане может служить стартовой площадкой для опробования технологии и для дальнейшего эффективного распространения в примыкающих регионах.

 

Список литературы:

  1. E. Beauregard, Paul L. Ferguson. Introduction to Plunger Lift: Applications, Advantages and Limitations. SPE 10882, 1982.
  2. E. Beauregard, S. Morrow. New and Unusual Applications for Plunger Lift System. SPE 18868, 1989.
  3. Жасулан Нуркас, Хаджирахим Хабибуев, OMV Petrom S.A. филиал в Казахстане. Применение плунжер лифтных систем. SPE-201877-RU, 2020.
  4. Peter O. Oyewole, SPE, BP America Inc., and Divyakumar Garg, SPE, Ferguson Beauregard. Plunger Lift Application and Optimization in the San Juan North Basin—Our Journey. SPE 106761, 2007
  5. https://www.slb.com/resource-library/oilfield-review/defining-series/defining-plunger-lift
  6. Phillips, D.H. and Listiak, S.D. 1998. How to Optimize Production from Plunger Lift Systems. World Oil (May): 110.
  7. Sanchez, D. and Ary, B. 1996. Case Study of Plunger Lift Installation in the San Juan Basin. Proc., Forty-Third Annual Southwestern Petroleum Short Course, Lubbock, Texas, 8–13.

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом