9.7. Принципы расчета режима работы газлифта

Определение параметров режима работы газлифтной скважины основано на использовании кривых распределения давления при движении ГЖС в трубе. Величинами, подлежащими определению, являются удельный расход нагнетаемого газа и давление нагнетания.

Рис. 9.15. Графический метод определения глубин ввода газа в лифтовые трубы

с помощью кривых распределения давления

ЗнаяРс, газовый факторГопри заданном дебитеQ начиная от точкиРс, по методу снизу вверх, по шагам, определяют давления на разных глубинах и по этим данным строят кривую распределенияР(х) (рис. 9.15, кривая 1). ЕслиРс >Рнас, то в методику расчета вносится соответствующее изменение, и расчет кривой распределения давления дляГЖСначинается не от точкиРс, а от точкиРнас, лежащей выше. Далее рассчитывается вторая криваяР(х) по тому же дебиту, что и первая, но для увеличенного газового фактораГр=Го+Rн (величинойRн задаются),причём отдавления на устьеРу, которое должно быть задано (рис. 9.15, кривая 2). Для построения второй кривойР(х) принимается заданный дебитQи другие параметры, которые использовались при расчете первой кривойР(х). Проекция точкипересечения(а) на ось ординат определяет глубину ввода газа в НКТLг, а на ось абсцисс дает рабочее давление нагнетаемого газа у башмакаРб=Рp.

Увеличение удельного расхода газа Гр приводит к уменьшению средней плотности ГЖС и градиента давления в трубах; это равносильно перемещению точки а (см. рис. 9.15) влево и вверх по линии 1 и, наоборот, уменьшение Гр увеличивает плотность и давление внизу подъемника и передвигает точку а вправо и вниз по линии 1. Из рис. 9.15 можно также видеть, что уменьшениеГр приводит к увеличению глубины ввода газа в НКТ, т. е. величиныLг, и увеличению рабочего давления. УвеличениеГр, наоборот, уменьшает рабочее давление и глубину места ввода газа в НКТ. Для более обоснованного выбора режимных параметров работы газлифтной скважины при заданном дебитеQнеобходимо получить результат для несколькихRн. С этой целью вычисляются и строятся несколько кривых распределения давленияР(х) для нескольких разумно выбранных значенийRн, а следовательно, иГр, но для одного заданного дебитаQ(рис. 9.16).

Рис. 9.16. Графический метод определения глубины ввода газа в лифтовые трубы при

4-х значениях удельного расхода нагнетаемого газа

построенных из точки ру, с нижней кривой Р(х) (точки 1, 2, 3, 4) дадут глубины ввода газа в НКТLг1,Lг2,Lг3,Lг4 и соответствующие им рабочие давления у башмакаРб1,Рб2,Рб3,Рб4иRн1 для кривой 1;Rн2 для кривой 2;Rн3 для кривой 3 иRн4 для кривой 4иРp1,Рp2,Рp3,Рp4, соответствующих четырем значениямRн. Знание рабочих давлений на устье скважины позволит определить удельную энергию на подъем жидкости,т. е.W1,W2,W3,W4.

Рис. 9.17. Зависимости рабочего давления Рр (1), глубины вводов газа Lг (2) и удельной энергии W (3) от удельного расхода нагнетаемого газа Rн для заданного дебита жидкости Q

Как видно из рис. 9.17, минимуму Wсоответствуют оптимальные рабочее давлениеРроп, расход газаRноп и глубина спуска башмака или установки рабочего клапанаLгoп.