Компрессорная эксплуатация

Принцип работы воздушного или газового подъемника состоит в следующем.

Если под уровень жидкости, находящейся в каком-либо сосуде, опустить систему трубок, соединенных между собой (рис. 2), и в трубку 1 нагнетать воздух или газ, то жидкость в этой трубке давлением воздуха (газа) будет оттесняться вниз, перетекая в сосуд и в трубку 2.

Рис. 2. Схема воздушного подъемника

При достижении воздухом места соединения трубок он в виде мельчайших пузырьков будет поступать в трубку 2 и устремляться вверх. При движении вверх пузырьки воздуха увеличиваются в объеме и увлекают за собой жидкость, находящуюся в трубке 2. При постоянном подливе в сосуд жидкости извне, поддержании в нем определенного уровня и непрерывной подаче воздуха или газа в трубку 1 смесь воздуха (газа) и жидкости через трубку 2 будет поступать на поверхность.

В нефтяной скважине можно создать условия, подобные описанным: скважина является своего рода сосудом, в который может постоянно поступать жидкость из пласта.

Для создания воздушного или газового подъемника в скважину спускают обычные насосно-компрессорные трубы, которые применяют при фонтанной эксплуатации.

Перед нагнетанием в скважину воздуха уровень жидкости в ней стоит на определенной глубине, соответствующей пластовому давлению в зоне расположения данной скважины. Этот уровень называется статическим. При нагнетании воздуха в межтрубное пространство скважины жидкость из него будет перетекать в подъемные трубы и в затрубпое пространство — между воздушными трубами и эксплуатационной колонной. Часть жидкости будет оттесняться из скважины в пласт. Давление нагнетания достигает максимальной величины к моменту оттеснения жидкости из межтрубного пространства до низа подъемной колонны. Это давление уравновешивает столб жидкости в трубах и затрубном пространстве и называется пусковым давлением.

При дальнейшем нагнетании воздуха он начинает поступать в подъемные трубы и подниматься вместе с газированной жидкостью вверх. По достижении смеси жидкости и воздуха устья скважины произойдет первый выброс этой смеси на поверхность; давление нагнетания резко снизится, так как оно будет уравновешивать сильно разгазированную жидкость с весьма малым удельным весом. После снижения давления в системе из пласта в скважину под действием пластового давления начинает поступать жидкость, которая, дойдя до низа подъемной колонны, будет подхватываться новыми порциями нагнетаемого воздуха и также изливаться на поверхность.

При установившемся режиме работы скважины уровень жидкости в ее затрубном пространстве устанавливается на определенной глубине. Этот уровень называется динамическим, а столб жидкости от него до забоя соответствует забойному давлению при работе скважины.