Извлечение углеводородного газа из недр на поверхность осуществляют с помощью специальных сооружений – добывающих скважин.
Все газовые и газоконденсатные скважины эксплуатируются фонтанным способом, т.е. продукция скважины поступает на поверхность за счет пластового давления.
Оборудование газовой скважины должно быть достаточно надежным, защищая от возникновения открытых фонтанов и загрязнения окружающей среды, простым по конструкции, кроме того, оно должно обеспечивать возможность эксплуатации, испытания и исследования скважины в течение всего срока разработки месторождения.
Газовые скважины имеют много общего с нефтяными скважинами, которые эксплуатируются фонтанным способом, но к прочности и герметичности газовой скважины предъявляют повышенные требования.
Особенности конструкции и оборудования газовых скважин (по сравнению с нефтяными) обусловлены отличиями свойств газа и нефти:
- Плотность и вязкость газа на 2–3 порядка меньше плотности и вязкости нефти;
- Скорость движения газа в стволе скважины в 5–25 раз больше, чем скорость движения нефти;
- Извлечение газа из недр на поверхность происходит только за счет использования пластовой энергии;
- Газ некоторых месторождений содержит агрессивные, коррозионные компоненты (сероводород, углекислый газ).
Малая вязкость газа вызывает необходимость принимать особые меры по созданию герметичности, как обсадных колонн, так и межтрубного пространства газовых скважин.
На устье скважины монтируют фонтанную арматуру, которая представляет собой соединение различных тройников, крестовиков, запорных и регулирующих устройств. Эта арматура предназначена для подвешивания насосно-компрессорных труб (НКТ), герметизации затрубного пространства между НКТ и обсадной колонной, контроля и регулирования работы фонтанной скважины.
Фонтанная арматура состоит из трубной головки и фонтанной елки. На трубную головку устанавливают фонтанную елку, по отводам которой происходит эксплуатация скважины. Боковые отводы фонтанной елки также называют струнами.
Фонтанные арматуры изготавливают крестовикового и тройникового типов. Основной элемент фонтанной ёлки крестовикового типа – крестовина, а тройниковой ёлки – тройник.
Крестовиковая елка удобнее в эксплуатации. Ее преимущества: малая высота; создание симметричной нагрузки на устье скважины; ее проще монтировать. Тройниковую елку устанавливают в тех случаях, когда газ имеет примеси, корродирующие арматуру (сероводород). Наибольшей коррозии подвергается тройник в месте поворота струи газа и перехода ее от вертикального движения к горизонтальному. Возможно одно- или двухструнное исполнение елки тройниковой фонтанной арматуры. При двухструнной елке газ отбирают через верхний отвод, а во время его ремонта – через нижний.
Все элементы фонтанной арматуры должны быть герметично соединены, так как неисправность арматуры может привести к открытому фонтанированию.
Рабочее и статическое давление в скважине определяют по манометру, смонтированному на буфере, а давление в затрубном пространстве – по манометру на одном из отводов крестовины трубной головки.
Фонтанная арматура выпускается на давления от 4 до 100 МПа. Внутренний диаметр арматуры 63 или 100 мм. Имеется арматура с диаметрами 125 и 150 мм.
Для регулирования режима работы скважины (дебита) на боковых отводах (струнах) после задвижек устанавливают штуцеры – насадки с относительно небольшим проходным сечением. Диаметр отверстия в штуцере может быть от 2,5 до 20 мм и более. Чем меньше отверстие, тем большее сопротивление создает штуцер на пути движения газа, тем выше будет буферное и забойное давление скважины и тем меньше, следовательно, ее дебит. Дебит – это количество продукции, которое дает скважина в единицу времени. Дебит газовых скважин измеряется в м3/сут., дебит газоконденсатных скважин может измеряться в м3/сут. и т/сут.
По мере отбора газа давление падает, и штуцер заменяют другим – большего диаметра. Дебит газа назначают максимально допустимым. Он не должен превосходить величины, при которой возможно разрушение забоя и, как следствие, вынос песка, а также подтягивание подошвенных вод. Кроме того, дебит должен быть таким, чтобы давление отбора газа было достаточным для транспортирования его к головной компрессорной станции.
А на этом у меня всё, спасибо, что дочитали статью до конца. До новых встреч!