Установка и извлечение клапана из кармана скважинной камеры
ЛЕКЦИЯ 12 Оборудование для вызова притока с использованием пусковых клапанов. Конструкции пусковых клапанов. Настройка пусковых клапанов. Установка и извлечение клапана из кармана скважинной камеры. Оборудование для вызова притока с помощью струйных аппаратов. Конструкции вставных струйных аппаратов. Техническая характеристика струйных аппаратов.
Оборудование для вызова притока с использованием пусковых клапанов
Согласно этому методу приток в скважину достигается путем снижения уровня жидкости в трубах за счет ее аэрации и последующего выброса. На колонне НКТ в предварительно рассчитанных местах размещают специальные пусковые клапаны. Используя компрессорный агрегат, в затрубное пространство нагнетают воздух и снижают уровень жидкости. Если уровень жидкости в затрубном пространстве будет ниже уровня размещения клапана на колонне НКТ, то при его открытии воздух из затрубного пространства поступит в колонну и вытеснит жидкость, находящуюся над клапаном.
В случае применения нескольких пусковых клапанов после первого выброса жидкости отверстие в первом клапане перекрывают (например, с помощью канатной техники), а уровень жидкости в затрубном пространстве понижают до уровня размещения следующего клапана.
Число пусковых клапанов зависит от значения депрессии, которую необходимо получить для вызова притока пластовой жидкости.
|
|
|
В качестве пусковых используют газлифтные клапаны, процесс работы которых заключается в закрытии его или открытии на необходимую величину. Пусковые клапаны осуществляют последовательное газирование жидкости в лифте в период пуска скважины. Применяются исключительно автоматические клапаны, управляемые давлением рабочего агента (рабочим давлением), давлением добываемой среды (трубным давлением), а также перепадом этих давлений - (дифференциальные клапаны). Выбор типа клапана зависит от его назначения, типа установки, рабочего давления и других факторов. Силу от действия управляющего давления на соответствующую площадь, определяемую конструкцией клапана, воспринимает чувствительный элемент, настроенный на определенное усилие. В зависимости от соотношения этих сил происходит перемещение исполнительного органа — управление потоком рабочего агента. В качестве чувствительного элемента в клапанах служат пружины — механические и пневматические. Пневматическая пружина представляет собой камеру, заряжаемую газом с определенным давлением; одна стенка камеры является упругой и передает усилие, возникающее под действием перепада давлений внутри и снаружи камеры, на шток исполнительного органа. Упругим элементом в настоящее время являются сильфоны. Сильфон представляет собой тонкостенный гофрированный цилиндр. Благодаря такой форме он может выдержать большие перепады давлений в значительные осевые перемещения. В современных конструкциях применяют многослойные сильфоны из металла, стойкого к скважинной среде. Концевые детали соединяются пайкой специальными сплавами. Объем камеры выбирают таким образом, чтобы перемещение сильфона не вызывало значительного изменения давления в ней. В некоторых случаях применяют комбинацию из пневматической и механической пружин. Газлифтные клапаны для различных условий эксплуатации имеют разные конструктивные исполнения. Наиболее распространена следующая классификация клапанов:
|
|
|
Конструкции пусковых клапанов
1 по направлению потока рабочего агента — нормальные (из затрубного пространства в трубы) и обратные (из труб в затрубье) ;
2 по способу крепления — стационарные и съемные. Последние имеют преимущественное распространение, поскольку для их смены не требуется подъема насосно-компрессорных труб, зато обладают большим поперечным габаритом;
3 по расположению стационарных клапанов — эксцентричные (устанавливаются сбоку) и концентричные — рукавные. Последние охватывают трубу и могут пропускать большие расходы газа.
|
|
|
Съемные клапаны могут быть с центральной установкой и в боковых карманах скважинных камер. Последние наиболее распространены, так как при любом числе клапанов в установ ке поперечное сечение лифта остается свободным. Меняют клапаны специальным набором спускаемого на канате инструмента. Для этой цели используются агрегаты для скважинных канатных работ, включающие передвижную лебедку с гидроприводом и оборудование устья скважины с лубрикатором и превентором.
Настройка пусковых клапанов
Перед спуском в скважину газлифтные клапаны настраивают на соответствующее проекту газлифтной установки давление открытия и закрытия. На специальных стендах заряжают сильфонные камеры нейтральным газом (азотом) до расчетного давления, затем проверяют срабатывания клапана. При расчете давления зарядки учитывают, что отклонение скважинной температуры от стендовой требует внесения соответствующей по правки. Клапан, управляемый рабочим давлением, закрывается при его снижении (рис. 2.3.2). Он состоит из камеры 1 с сильфоном 2, к которому прикреплен шток 3 с шаровым клапаном 5, закрывающим отверстие в седле 6. Сообщение клапана с межтрубным пространством происходит через штуцерное отверстие 4.
|
|
|
Эффективная площадь сильфона — fc, клапана (по окружности его прилегания к седлу) — W Давление рабочего агента на уровне клапана — ррдобываемой среды — рт, зарядки в камере — ркл. Из уравнения статического баланса сил при открытии клапана
давление зарядки клапана равно
при закрытии клапана Pзак = Pк
Отношение площадей fкл/fс определяет разбалансированность — разницу давлений открытия и закрытия клапана. Этот клапан часто используется как пусковой, поскольку им легко управлять, меняя рабочее давление. Клапан, управляемый давлением газожидкостной среды (рис. 2.3.3), закрывается при его снижении. Уравнение статического баланса сил при открытии
при закрытии Рт зак=Ркл
Рис. 2.3.2. Клапан, работающий от рабочего давления:
1 — камера; 2 — сильфон; 3 — шток; 4 — штуцерное отверстие; 5 — шаровой клапан; 6 — отверстие в седле; Pр — давление pабочего агента на уровне клапана;
Pт — давление в среде; Pк — давление зарядки сильфона
Рис. 2.3.3 Газлифтный клапан, работающий от давления газожидкостной среды
Клапаны, управляемые давлением среды, пригодны в качестве пусковых для систем одновременной раздельной эксплуатации нескольких пластов одной скважины (ОРЭ), поскольку процесс освоения каждого пласта управляется независимо. Клапан дифференциального действия (управляемый перепадом давлений) открывается, когда перепад давлений рабочего агента и среды меньше заданного. Обязательным элементом в клапане является пружина. Этот клапан нормально закрытый. Его целесообразно применять для периодической газлифтной эксплуатации. В мировой практике известно, кроме описанных основных типов, много их разновидностей, в том числе клапаны с пилотным управлением, у которых давления открытия и закрытия практически совпадают (сбалансированные), с резиновым запорным органом, с гидравлическим амортизатором для гашения пульсаций и др.
Установка и извлечение клапана из кармана скважинной камеры
Для ввода клапана в карман скважинкой камеры (рис. 6.11) инструмент с помощью отклонителя отклоняется на определенный угол, направляет клапан в карман скважинной камеры и устанавливается в нем. Затем клапан фиксируется в кармане, инструмент отсоединяется от клапана, после чего его извлекают из скважины.
Рис. 2.3.4. Последовательность операций по установке и извлечению газлифтного клапана из кармана скважинной камеры: а, б —установка газлифтного клапана; в, г, д — извлечение газлифтного клапана; / — НКТ;
2 — набор инструментов; 3 — скважинная камера;
4 — Газлифтный клапан; 5 — карман скважинной камеры
Извлекают клапан из кармана скважинной камеры в следующем порядке. Дойдя до глубины установки скважинной камеры, из которой необходимо извлечь клапан, ударами вверх при помощи яссов клапан извлекают из кармана скважинной камеры, затем (вместе с инструментом поднимают на устье скважины. Работой инструмента, находящегося на значительной глубине, управляют с устья скважины.
Клапан следует крепить на 20-25 м выше рассчитанного уровня.
Глубина размещения нижнего клапана не должна быть меньше, чем уровень, обеспечивающий вызов притока в скважину.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 418; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!