Khai thac dau bang gaslift

HCM ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ Giới thiệu chung ¾ Là một trong những phương pháp khai thác cơ học ¾ Là phương pháp dùng khí cao áp bơm vào giếng để giảm tỷ trọng, tạo sự chênh áp và đưa dầu lê

Trang 1

BK

TP HCM

ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ Khai thác dầu bằng GASLIFT

PGS.TS.Lê Phước Hảo

Trang 2

BK

TP HCM

ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ

Nội dung

1 Giới thiệu chung

2 Chức năng của các thiết bị trong khai thác

gaslift

3 Các hệ thống khai thác gaslift

4 Tính toán độ sâu đặt van gaslift

5 Chế độ gaslift liên tục & gaslift định kỳ

Trang 3

BK

TP HCM

Giới thiệu chung

Trang 4

BK

TP HCM

¾ Là một trong những phương pháp khai thác cơ học

¾ Là phương pháp dùng khí cao áp bơm vào giếng để giảm tỷ trọng, tạo sự chênh áp và đưa dầu lên bề

mặt

áp suất đáy giảm dần đến một giá trị nào đó mà độ chênh lệch giữa áp suất vỉa và áp suất đáy đủ lớn để kích thích dòng sản phẩm chảy từ vỉa vào đáy

giếng

Trang 5

BK

TP HCM

Trang 6

BK

TP HCM

¾ Nhược điểm chính:

o Chi phí đầu tư ban đầu cho việc lắp đặt các thiết bị gaslift lớn hơn so với các phương pháp khai thác cơ học khác

o Hiện tượng áp suất ngược nên có thể giảm lưu lượng khai thác nếu độ sâu giếng quá lớn và áp suất vỉa giảm mạnh

o Hiệu suất của phương pháp thấp

o Chỉ dùng được khi nguồn khí cung cấp đủ cho toàn bộ đời mỏ

o Mức độ nguy hiểm cao vì sử dụng khí nén cao áp

Trang 7

BK

TP HCM

Chức năng của các thiết bị

1.Thiết bị bề mặt

1- Máy nén khí 2- Ống dẫn khí cao áp 3- Đường ống

4- Bình tách hai hay ba pha 5- Giếng khai thác khí cao áp 6- Van điều khiển

7- Bình tách condensate 8- Van đo lưu lượng khí 9- Giếng khai thác 10- Ống thu gom sản phẩm 11- Bình chứa chất lỏng khai thác

12- Ống dẫn khí thấp áp 13- Đường dẫn

14- Bình tách sấy khô khí

Trang 8

BK

TP HCM

2.Thiết bị lòng giếng

1 Phễu định hướng

- Lắp ngay tại đáy cột ống khai thác

- Nhiệm vụ hướng các thiết bị tời chuyêndụng qua đi qua đáy cột ống khai thác

2 Thiết bị định vị (Nipple)

- Nhiệm vụ:định vị và cách ly các thiết

chuyên dụng (van cắt, van tuần hoàn,

……), điều khiển dòng theo các yêucầu kỹ thuật khác nhau

Trang 9

BK

TP HCM

3 Ống đục lỗ

- Cho phép dòng sản thẩm chảy liên tục vào OKT

trong khi tiến hành các qui trình công nghệ như

khảo sát giếng

- Độ dài ống đục lỗ khoảng 300 mm, ống có tất cả

68 lỗ với đường kính 10mm

- Thông thường ống đục lỗ được nối trực tiếp phía

trên khớp nối không thông

4 Van cắt

- Van cắt đóng vai trò là một nút chặn tạm thời có chức năng tạo vùngkín tạm thời để tăng áp suất trong OKT nhằm mục đích mở packer vàthiết bị bù trừ, đưa chúng vào trạng thái làm việc

- Hầu hết các van cắt được nối trực tiếp dưới packer

Trang 10

BK

TP HCM

5.Packer

- Là thiết bị cách ly vùng không gian vành

xuyến giữa cột ống khai thác và ống chống khai

thác

- Mục đích sử dụng

o Bảo vệ ống chống khai thác, kiểmsoát áp suất và điều khiển dòng sảnphẩm

o Tiết kiệm và duy trì năng lượngkhai thác

Trang 11

BK

TP HCM

Chức năng của các thiết bị 6.Thiết bị bù trừ giãn nở nhiệt

- Dùng để bù trừ sự thay đổi độ dài của ống khai thác

dưới tác động của nhiệt độ, áp suất và trọng lượng chínhbản thân cột ống khai thác

- Có hai loại thiết bị bù trừ cơ học và thiết bị bù trừ thủy

lực

7 Van tuần hoàn

- Có nhiệm vụ tạo dòng tuần hoàn tạm thời giữa vùng

không gian ngoài và trong cột ống khai thác mà không

cần thiết tháo các thiết bị đầu giếng

- Mục đích: dùng khi cần thay thế các chất lỏng nặng

bằng các hỗn hợp nhẹï hơn khi gọi dòng, dập giếng bằngchất lỏng nặng

Trang 12

BK

TP HCM

8 Van dập giếng

- Có chức năng tạo mối liên hệ tuần hoàn giữa vùng trongOKT và vùng không gian vành xuyến khi cần phải bơm épkhẩn cấp vào giếng chất lỏng nặng để dập giếng khi có sựcố kỹ thuật nhằm chống sự phun trào

- Nguyên lý hoạt động: dựa trên nguyên tắc chênh áp thủylực: van chỉ mở khi độ chênh áp giữa khoảng không vànhxuyến và cột OKT vượt quá giá trị thiết kế

9 Van an toàn giếng sâu

- Van an toàn sâu đóng vai trò quan trọng trong quá trình

ngăn dòng sản phẩm khai thác phun trào lên khỏi bề mặt

khi có sự cố trong hệ thống khai thác.Van này có thể làm

việc ở chế độ tự động hay điều khiển từ bề mặt

Trang 13

BK

TP HCM

10 Mandrel (túi hông)

- Là một dạng đặc biệt của thiết bị định

vị gắn phía ngoài cột ống khai thác

- Dùng để đặt van điều khiển, van tuần

hoàn, van gaslift khởi động, … mà

không ảnh hưởng đến tiết diện của ống

khai thác

- Cho phép các thiết bị thả bằng cáp tời

có thể thả qua một cách dễ dàng (do

cấu tạo của mandrel không đồng tâm

với cột ống khai thác)

Trang 14

BK

TP HCM

11.Van gaslift

- Van gaslift được đặt vào túi hông ở độ sâu thiết kế

nhằm đưa khí vào dòng sản phẩm khai thác để khí

hóa phần cột chất lỏng phía trên van

- Cấu tạo:

Buồng đệm 1( dome):là buồng nạp nitơ để cung cấp lực đóng

van.

Buồng xếp 2(bellows): được nối với buồng đệm cho phép dãn nở

hoặc nén ép thể tích nitơ và truyền sự chuyển động cho xupap.

Cần xupap 3( stem): là cần đóng –mở van được gắn với một viên

bi có tác dụng chặn dòng khí đi qua van.

Lò xo 4 (spring): cung cấp lực đóng van.

Đế chặn cần xupap 5 (seat): hạn chế sự dịch chuyển của cần

xupap và tạo độ kín khi van đóng.

Côn tiết lưu 6 ( choke): được gắn vào đầu ra hoặc đầu vào của

van để điều chỉnh thể tích khí qua van.

Van một chiều ( check valve): ngăn dòng chảy ngược lại của chất

lỏng từ ống khai thác đi qua van và vào ống nén khí

Trang 15

BK

TP HCM

Phân loại cấu trúc giếng gaslift

giếng một cột ống và cấu trúc giếng hai cột ống

thống khai thác vành xuyến

9 Cấu trúc hai dãy ống: cấu trúc thẳng và cấu

trúc phân bậc

Các hệ thống khai thác gaslift

Trang 16

BK

TP HCM

¾ Hệ thống khai thác vành xuyến

Nguyên tắc: khí nén đi theo khoảng không vành xuyến giữa

ống ép khí (ống ngoài) còn sản phẩm khai thác đi theo ống

nâng (ống trong) lên bề mặt

Khí sản phẩm

9 Cấu trúc một dãy ống

- Có ưu điểm là tiết kiệm ống, nhưng xung áp tại vùng đáy

giếng sẽ gây ảnh hưởng xấu đến vùng cận đáy giếng và độ

bền của cấu trúc ống nói chung

- Cột ống thả vào giếng chính là cột ống khai thác, còn cột

ống chống khai thác sẽ là cột ống bơm ép

- Mực chất lỏng khi giếng làm việc sẽ nằm ngay tại đáy ống

Trang 17

BK

TP HCM

9 Cấu trúc hai dãy ống

- Hai cột ống khai thác thả lồng vào nhau

- Khí nén được ép vào vùng không gian vành xuyến giữa hai cột ống, còn hỗn hợp sản phẩm khai thác đi lên theo ống nằm bên trong

- Cột ống ngoài được gọi là cột ống bơm ép, còn cột ống bên trong gọi là cột ống khai thác

Cấu trúc thẳng:

dàng thay đổi độ ngập của ống bên trong tuỳ thuộc vào

Trang 18

BK

TP HCM

Cấu trúc phân bậc

đảm đưa cát từ đáy giếng lên miệng nhanh hơn

(trong trường hợp sản phẩm khai thác có cát)

thác bằng cách thả cột ống khai thác sâu thêm

¾ Hệ thống giếng khai thác theo chế độ trung

tâm:

9 Nguyên lý: Khí nén được bơm ép vào cột ống

khai thác, còn dòng hỗn hợp sản phẩm khai thác

theo vùng vành xuyến đi lên bề mặt đến hệ thống

thu gom và xử lý

9 Ưu điểm: Giảm áp suất khởi động

sản phẩm Khí

Trang 19

BK

TP HCM

Tính toán độ sâu đặt van gaslift

¾ Các thông số cần biết để tính toán độ sâu đặt van gaslift

9 Độ sâu của giếng : H (m)

9 Đường kính cột ống nâng : d (mm)

9 Độ dài cột ống nâng : L (m)

9 Tỷ trọng của chất lỏng : γcl (m −3 /T)

9 Thể tích khí khởi động : Vo (m 3 )

9Aùp suất trên đường ống khởi động ở miệng giếng: Pkhd (at)

9Aùp suất ở đế cột ống nâng khi giếng làm việc bình thường: p lv (at)

Trang 20

BK

TP HCM

¾ Độ sâu đặt van khởi động thứ nhất (L1) là:

Trang 21

BK

TP HCM

Tính toán chiều dài cột ống nâng

• pu: áp suất ở đáy cộtống nâng

•: trọng lượng riêngtrung bình của hỗn hợpdầu khí

•

Trang 22

BK

TP HCM

Xác định đường kính ống nâng:

Hệ số nhúng chìm được tính theo công thức

Trang 23

BK

TP HCM

Lưu lượng khí bơm ép:

Trang 24

BK

TP HCM

Chế độ gaslift liên tục

- Khí nén được đưa vào giếng một cách liên tục và dòng sản phẩm khai thác cũng được đưa lên một cách liên tục.

- Khí nén được đưa vào giếng theo khoảng không vành xuyến Còn hỗn hợp sản phẩm lên theo ống khai thác.

- Lúc bắt đầu thì khí nén cao áp sẽ đẩy chất lỏng vào ống nâng qua van gaslift mở và khi mực chất lỏng đạt đến một độ sâu thì khí đi vào ống nâng làm giảm mật độ cột chất lỏng trong ống nâng.

Trang 25

BK

TP HCM

Chế độ gaslift liên tục

¾ Chế độ khai thác liên tục được áp dụng trong

giếng có:

- Lưu lượng khai thác lớn Sản phẩm khai thác có chứa cát

- Tỷ suất khí lỏng cao, nhiệt độ vỉa cao

Trang 26

BK

TP HCM

Chế độ gaslift định kỳ

¾ Gaslift định kỳ là phương pháp khai thác thường đượ c sử dụng sau phương pháp gaslift liên tục

¾ Đây là phương phương pháp đưa dầu lên bề mặt bằng cách làm giảm tỷ trọng cột chất lỏng

¾ Thường áp dụng cho mỏ đang khai thác bằng

gaslift, độ nghiêng của giếng lớn, có khả năng giảm lượng khí đồng hành,…

Trang 27

BK

TP HCM

¾ Được áp dụng cho giếng có:

Aùp suất đáy thấp

Hệ số sản phẩm thấp

Aùp suất đáy thấp

Mực chất lỏng trong giếng thấp

Lưu lượng khai thác nhỏ và ở những điều kiệnphức tạp

lên bề mặt nhờ khí cao áp nén vào khoảng không vành xuyến qua van gaslift

Trang 28

BK

TP HCM

- Không phù hợp với giếng sâu, có ống khai thác nhỏ.

- Aùp suất dao động mạnh ở vùng cận đáy giếng

- Lưu lượng khai thác cực đại bị giới hạn

- Hiệu suất khai thác tương đối thấp

Trang 29

BK

TP HCM

Nguyên lý hoạt động

Giai đoạn

tích lũy Giai đoạnnén khí phẩm lên bề mặtGiai đoạn sản Giai đoạn lặplại

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	1,3 MB