Wellhead compression
- 1. Применение устьевых компрессоровдля предотвращения обводнения газовых скважин, увеличения их продуктивности и времени эксплуатации. ЗАО «ИГТ»
- 2. Основные причины обводненияи «самозадавливания» газовых скважин • Добываемый газ, содержит в себе пары воды и так как температура в пласте всегда выше температуры на поверхности, вода конденсируется. • Подсос воды с подошвы скважины или через продуктивные горизонты или из-за проблем с цементацией затрубного пространства • Со временем давление пласта уменьшается и скорости газового потока становится недостаточно для выноса воды на поверхность и скважина «самозадавливается» и выходит из эксплуатации.
- 3. Обводнение скважины втечении ее жизненного цикла
- 4. Структура газожидкостного потока в газовой скважине • Пузырьковая структура: колонна почти полностью заполнена жидкостью, сквозь которую прорываются пузырьки газа. • Пробковая (снарядная) структура: по мере подъема пузырьки газа растут, сливаются в крупные пузыри, а затем образуют газовые пробки. • Вспененная структура – переходная от пробковой к кольцевой. • Дисперсно-кольцевая структура: Газовая фаза является непрерывной, большая часть жидкости увлекается с газом в виде мелких капелек. Скорость течения превосходит критическую.
- 5. Основные методы, используемыедля предотвращения обводнения газовых скважин • Периодическая продувка Эти методы • Создание пенных работают тем лучше, чем больше разница растворов, впрыскиванием давлений в пласте и различных ПВА . Пена очень устье скважины хорошо выносится газовым потоком • Плунжерный лифт • Откачка воды насосами, различных конструкций • Уменьшение давления на устье скважины ( компрессор или увеличение диаметров труб газосборной системы )
- 6. Устьевой компрессор –наиболее оправданное решение для поддержания минимально-достаточного расхода газа в скважине • Поддержание минимально-достаточного расхода газа в скважине – основное условие для обеспечения выноса воды с потоком на поверхность • Для расчета критической скорости газа и его расхода в Росии обычно используется формула Точигина, а в мире более точная формула Coleman’а • Согласно расчетным формулам практическина расход газа можно влиять только изменением устьевого давления, т.е. изменением диаметров труб или установкой устьевого компрессора .
- 7. Влияние давления наустье скважины на минимально-достаточный расход газа ( для различных диаметров колонн ) по Coleman’у
- 8. Влияние обводненности сеноманскихскважин на прогнозные дебеты ( по Точигину )
- 9. Рекомендации по установкеустьевых компрессоров • Высокая накопленная добыча на скважине и большое падение устьевого давления – показания к установке УК • УК будет эффективно работать только если скважина еще не «задавлена», броски давления на устье скважины – первый сигнал о грядущих проблемах. • Особенно эффективно УК будет работать на скважинах с коллекторами с высокой пористостью и высокой проницаемостью; • А так же с высоким начальным дебитом и низким темпом истощения; • УК должен иметь производительность обеспечивающий режим работы скважины с производительностью выше критической.
- 10. Пример работы удачноустановленного устьевого компрессора ( добыча возросла в 6 раз )
- 11. Совместимость устьевых компрессорови других методов дегидратации скважин. • Установка устьевого компрессора приводит к уменьшению устьевого давления и давления в системе газособора, что позитивно влияет практически на все известные методы дегидратации газовых скважин. • Особенно хорошо устьевые компрессоры сочитаются с методами пенообразования, с использованием различных ПАВ
- 12. Пример совместного использования устьевого компрессора и ПАВ
- 13. Если все ужепопробовано и нет результата, то последнее средство – устьевой компрессор
- 14. Экономика работы устьевогокомпрессора 1. В случае установки компрессора на выработанной скважине, примем для расчета, что накопленная добыча увеличится в 5 раза. 2. Оценочная стоимость УК с приводом мощностью кВт составит $500.000 3. Годовая производительность УК составит 6 млн нм3, годовой прирост добычи согласно предположению (1) составит 0,8*6 млн. нм3= 4,8 млн.нм3. Из прироста добычи отними газ на собственные нужды для привода УК 5% от объема сжатого газа – 0,3 млн. нм3. Таким образом экономический прирост добычи в год составит 4,8-0,3=4,5 млн. нм3 4. Принимая стоимость газа в $50 за 1000 нм3 мы получим годовой экономический эффект от работы УК $225.000 5. Срок окупаемости инвестиций составит 26 месяцев.
- 15. Устьевой компрессор –групповая установка на газосборном шлейфе или индивидуальная на скважине ? • Групповая установка – имеет преимущества только с точки зрения снижения капитальных затрат на квт. компрессорной мощности и большего удобства в обслуживании. • При установке индивидуального компрессора каждая скважина работает в индивидуальном наиболее благоприятном режиме. При групповой установке, скважины с более высоким давлением, будут «задавливать» скважины с низким давлением ( на нашей групповой установке МКУ-7 на Вынгапуровском промысле из 16 скважин от 2 до 4 скважин «задавлены» ) • Индивидуальная установка будет работать с лучшими характеристиками из-за более высокого давления на всосе ( не потерь давления на шлейфе ) • Много маленьких установок, всегда более надежный вариант, чем одна большая. • На маленькой установке легче организовать режим прямого привода от газового двигателя
- 16. Требования к устьевомукомпрессору • Как правило, электроэнергия или недоступна в месте установке УК или стоимость ее подвода не приемлема. Требуется прямой привод компрессора от газового двигателя. • Газовый двигатель привода должен быть надежным, легким в обслуживании и работать на неподготовленном газе • Компрессор должен быть максимально надежным, гибким по давлению всоса, иметь запас по степени сжатия ( винтовой компрессор – лучший вариант ) • Полностью автоматический режим работы. • Мобильное контейнерное исполнение для холодного климата. • Должен отвечать всем местным требованиям технического регулирования.
- 17. Почему нельзя пойтии купить готовый устьевой компрессор ? • Имеющиеся готовые решения не удовлетворяют требованиям национальных стандартов в области промышленной безопасности. • Имеющиеся решения по пэкиджу, как правило не удовлетворяют требования по климатическим режимам. • Компрессор должен быть оптимизирован по режимам работы для конкретной задачи.
- 18. МЫ ГОТОВЫ РАЗРАБОТАТЬСПЕЦИАЛЬНО ДЛЯ ВАШЕЙ СКВАЖИНЫ ЛЮБОЙ КОМПРЕСССОР ( ВИНТОВОЙ, ПОРШНЕВОЙ ), МОЩНОСТЬЮ ОТ 50 ДО 1000 Квт В ЛЮБОМ КЛИМАТИЧЕСКОМ И ТРАНСПОРТНОМ ИСПОЛЕНИИ.
- 19. Как вариант: 3Dмодель перспективного УК с винтовым компрессором и приводом от газового двигателя GM V8 177 ЛС
- 20. Основные компоненты УК Промышленный газовый мотор на базе GM V8 8.1 L 177 ЛС 1400-2800 обмин • Предназначен для режима постоянной работы на природном или сжиженом газе ( в любых соотношениях ) • Клапана выполнены из специального жаростойкого сплава содержащего никель ( • Поршневая система из алюминиевого сплава обеспечивает благоприятный температурный режим GEO GRASSO LP-L36S-28 винтовой газовый компрессор c прямым приводом • Давление на всосе 2 bar • Давление на выпуске – до 22 bar • Производительность по всосу – 736-849 нм3час
- 21. Расходная и мощностнаяхарактеристика УК 1000 900 846 835 824 813 802 790 778 765 752 739 800 700 Расход газа, н. куб.м./час 600 500 Расход газа, н. куб.м./час 400 Потребляемая мощность, кВт 300 200 121 130 99 111 75 87 100 49 53 58 65 0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Давление на нагнетании, Бар(абс)
- 22. Наш опыт вустьевых компрессорах Проектирование, изготовление и поставка «под ключ» Мобильной Компрессорной Установки ( МКУ-5 ) с мощностью привода 1 МВт для ОАО «Газпром добыча Ноябрьск»
- 23. Входные сепараторы, вид Модуль входных Общий вид установки МКУ-5 внутри блока сепараторов Система охлаждения сжатого газа Внутри компрессорного Устройство плавного модуля пуска привода
- 24. Расходные характеристики МКУ-5 при Pнагнетания=1 МПа
- 25. Спасибо за внимание! Абакумов Алексей Михайлович Генеральный директор ЗАО «ИГТ» alex.abakumov@gmail.com