Tải bản đầy đủ
2 Quá trình khởi động giếng và các biện pháp làm giảm áp suất khởi động

2 Quá trình khởi động giếng và các biện pháp làm giảm áp suất khởi động

Tải bản đầy đủ

thuộc vào hệ số hấp phụ của vỉa và thời gian bơm ép). Áp suất bơm ép sẽ tăng dần và
khi khí nén xuống tới đế ống nâng thì áp suất đạt giá trị cực đại. Giá trị áp suất cực đại
này gọi là áp suất khởi động.
Khi khí đi vào cột ống khai thác và hoà tan vào chất lỏng trong ống nâng. Tỷ
trọng chất lỏng trong ống nâng sẽ giảm xuống, do vậy mà chất lỏng trộn khí sẽ được
nâng lên mặt đất và đưa đến hệ thống thu gom xử lí. Tại thời điểm khí bắt đầu vào ống
nâng áp suất nén khí sẽ giảm và khi đến gần miệng ống nâng, hỗn hợp chất lỏng khí có
năng lượng lớn hơn sẽ đẩy cột chất lỏng trên nó ra khỏi ống nâng làm cho áp suất ở đế
ống nâng giảm đột ngột xuống giá trị thấp nhất. Sau đó áp suất tăng dần đến giá trị nhất
định và không đổi trong suốt quá trình khai thác, áp suất tại thời điểm này gọi là áp
suất làm việc.

Hình 3.2:Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất khí nén và thời gian khi
khởi động giếng
3.2.2 Các biện pháp làm giảm áp suất khởi động
Do áp suất khởi động lớn nên trong thực tế khai thác bằng gaslift gặp nhiều khó
khăn hoặc không thể khởi động được giếng, đôi khi khởi động được nhưng lại không
đạt hiệu quả kinh tế. Vì vậy, cần phải tiến hành giảm áp suất khởi động. Vì D và d là
cấu trúc có sẵn được thiết kế theo tiêu chuẩn nên muốn giảm áp suất khởi động phải
giảm chiều cao cột chất lỏng (h) và giảm tỷ trọng cột chất lỏng (γL).

26

3.2.2.1 Các phương pháp giảm chiều cao cột chất lỏng (h)
-

Phương pháp thả ống nâng từng đợt

Đầu tiên ta thả ống nâng đến một chiều sâu nào đó, nén khí với một áp suất đủ
lớn để nâng cột chất lỏng trong ống nâng lên mặt đất. Khi mực chất lỏng hạ xuống ta
tiếp tục hạ ống nâng thêm 30m đến 50m và lại ép khí để nâng cột chất lỏng lên bề mặt.
Quá trình cứ tiếp tục như vậy cho tới khi thả được ống nâng đến chiều sâu thiết kế.
Phương pháp này áp dụng cho những giếng có chiều sâu nhỏ và hệ số sản phẩm thấp.
Nhược điểm của phương pháp này là tốn nhiều thời gian và phải có thiết bị nâng thả.
-

Phương pháp múc chất lỏng bằng bơm piston:

Dùng piston chuyên dụng để múc bớt chất lỏng trong giếng nhằm mục đích
giảm chiều cao của cột chất lỏng trong giếng. Như vậy khi ta khởi động giếng thì P kđ sẽ
giảm. Phương pháp này chỉáp dụng cho những giếng có áp suất vỉa nhỏ và hệ số sản
phẩm nhỏ.
-

Phương pháp dùng đầu nối có lỗ thủng ( mupta thải)

Thả ống nâng đến chiều cao thiết kế. Trên các đầu nối chuyên dụng có các lỗ
thủng (gần giống như van gaslift). Phương pháp này có nhược điểm là trong suốt quá
trình làm việc khí ép luôn luôn đi qua lỗ thủng do vậy làm tăng chi phí ép khí (vượt
khoảng 10%). Để khắc phục trường hợp này người ta sử dụng van Gaslift để thay thế
các đầu nối chuyên dụng này.
-

Phương pháp dùng van gaslift

Bản chất của phương pháp này là chia độ nhúng chìm h ra thành nhiều đoạn h 1,
h2, h3,….Chi tiết về kĩ thuật và công nghệ của phương pháp sẽ được trính bày ở phần
sau của đồ án.
3.2.2.2 Các phương pháp giảm tỷ trọng của chất lỏng (γL)
Để giảm áp suất khởi động ta tìm cách giảm γL bằng phương pháp hoà chất khí
hoặc lỏng có tỷ trọng nhỏ hơn vào dung dịch trong giếng.
-

Phương pháp thay dung dịch bằng nước lã

Người ta thả vào giếng cột ống khai thác đến phần ống lọc. Bơm nước lã vào
không gian vành xuyến đẩy dung dịch qua cột ống khai thác lên mặt đất. Khi thay dung
dịch bằng nước lã, nếu chưa gọi được dòng thì thay nước bằng dầu có tỷ trọng nhỏ hơn
nước. Nếu vẫn chưa gọi được dòng thì phải chuyển sang phương pháp khác.
27

-

Phương pháp giảm tỷ trọng bằng nitơ lỏng và công nghệ ống mềm

Người ta thả ống mềm vào ống HKT theo từng đợt, tăng dần. Mỗi đợt người ta bơm
nitơ lỏng qua ống mềm vào ống HKT. Tại đây do nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ hoá lỏng,
nitơ lỏng chuyển sang trạng thái khí, với thể thích đủ lớn hoặc hoà trộn với chất lỏng
trong ống HKT hoặc tạo thành nút khí đẩy chất lỏng trong ống HKT ra ngoài, khi thấy
miệng giếng xuất hiện khí nitơ, ta tiếp tục thả ống với vận tốc tuỳ thuộc vào lưu lượng
và áp suất của dòng đi lên. Trường hợp dòng đi lên yếu hoặc không có dòng đi lên ta
phải dừng thả ống mềm hoặc kéo ống mềm lên một đoạn và tiếp tục bơm nitơ lỏng cho
đến khi nhận được dòng sản phẩm.
-

Phương pháp giảm tỷ trọng bằng cách bơm nén hỗn hợp lỏng – khí

Bản chất của phương pháp là sử dụng nguồn khí đồng hành hoặc từ máy nén hoà
trộn hoặc nén thành từng tập riêng biệt cùng với hỗn hợp chất lỏng như nước, dầu thô
hoặc dầu Diesel…
Quá trình hoà trộn khí như sau: (hình 3.3)
- Mở van hút (4) của máy bơm và van xả (5) để bơm chất lỏng từ bình chứa vào
khoảng không ngoài cột ống khai thác;
- Mở van (2) để khí hoà chung vào dòng dầu đang bơm vào khoảng không vành
xuyến;
- Tiếp tục mở lớn van (2) để lượng khí vào giếng nhiều hơn. Sau đó mở van (3)
trên đường bypass (đường hồi) của máy bơm để dầu hồi về bình chứa, giảm lưu lượng
dầu bơm vào vành xuyến;
- Điều chỉnh để lượng khí vào giếng đạt cực đại và lượng dầu bị ngắt bằng cách
mở hết van (3) đóng van (4), và tắt máy bơm.

28

Hình 3.3:Sơ đồ quá trình trộn khí

3.3 Cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động của van gaslift
3.3.1 Cấu tạo của van gaslift
Van có cấu tạo đặc biệt cho phép điều khiển quá trình đóng mở van một cách dễ
dàng bằng áp suất khí nén hay bằng áp suất cột chất lỏng khai thác. Van gas lift cấu tạo
chủ yếu các thành phần chính sau:

29

Hình 3.4: Van gaslift
-

Buồng khí nitơ: buồng nạp nitơ để cung cấp lực đóng van.
Trục ti van: là trục đóng – mở van được gắn với một viên bi có tác dụng

-

chặn dòng khí qua van. Viên bi thường có đường kính lớn hơn đường kính
trong của cửa van 1/16 (inch).
Lò xo: cung cấp lực bổ sung đóng van.
Đế van: hạn chế sự chuyển dịch của trục ti van và tạo độ kín khi van đóng.
Côn tiết lưu: được gắn vào đầu ra hoặc đầu vào của van để điều chỉnh thể
tích khí đi qua van.

30