Đang tải... (xem toàn văn)
PowerPoint Presentation 1 WELCOME TO THE PRESENTATION OF GROUP 2 Nguyễn Văn Trọng Nguyễn Cao Kỳ Lý Đặng Thái Thịnh Nguyễn Xuân Trực Nguyễn Văn Thành II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH LIQUID LOADING 2[.]
WELCOME TO THE PRESENTATION OF GROUP Nguyễn Văn Trọng Nguyễn Cao Kỳ Lý Đặng Thái Thịnh Nguyễn Xuân Trực Nguyễn Văn Thành OUTLINE: I GIỚI THIỆU VỀ HIỆN TƯỢNG LIQUID LOADING: II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH LIQUID LOADING III CÁC MƠ HÌNH DỰ BÁO LIQUID LOADING IV CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC LIQUID LOADING I GIỚI THIỆU VỀ HIỆN TƯỢNG LIQUID LOADING: • Trong khai thác mỏ khí, thành phần chất lưu từ giếng di chuyển lên bề mặt ln có lượng định pha lỏng • Khi khai thác, chênh áp lớn nên dịng khí cịn đủ lượng để nâng hạt lỏng lên bề mặt • Sau khoảng thời gian, áp suất suy giảm làm cho dịng khí khơng đủ lượng nâng hạt lỏng lên Các hạt lỏng rơi trở lại tích tụ đáy giếng (Liquid loading) I GIỚI THIỆU VỀ HIỆN TƯỢNG LIQUID LOADING: II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Q TRÌNH LIQUID LOADING 1.Ảnh hưởng tỷ số lỏng-khí CGR (Condensate –gas ratio): • Sự thay đổi CGR làm thay đổi thời điểm chế xuất liquid loading giếng khai thác khí • Khi giá trị CGR tăng dẫn đến pha khí vỉa chứa nhiều lỏng ngưng tụ hơn, trình liquid loading xảy sớm mức độ nghiêm trọng II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH LIQUID LOADING Ảnh hưởng quỹ đạo giếng (góc nghiêng) • Vận tốc tới hạn tăng góc nghiêng đường ống tăng theo phương trình sau: 𝑣=4.452 ∗ ¿¿ σ – sức căng bề mặt 𝐶𝑑 – – hệ số kéo (drag coefficient) 𝜌𝐿 , 𝜌𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí θ – góc nghiêng ống (giếng) II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH LIQUID LOADING 3.Ảnh hưởng độ ngập nước • Khi nước vỉa xâm nhập khiến giếng khai thác dừng nhanh trình liquid loading xảy sớm, lượng lỏng ngưng tụ ngược tích tụ đáy giếng nhanh có tham gia đồng thời nước vỉa condensate Ảnh hưởng đường kính ống khai thác • Sử dụng đường kính ống khai thác lớn làm giảm vận tốc dòng khí => liquid loading xảy nhanh III Các mơ hình dự báo Liquid loading Mơ hình Veeken Hiện tượng liquid loading bao gồm giai đoạn liên tục diễn giếng khai thác sau: • GĐ 1: Cả hai pha khí lỏng chuyển động lên bề mặt • GĐ 2: Vận tốc dịng khí giảm thấp đến mức khơng đủ khả năng đẩy hạt pha lỏng lên bề mặt Dòng chất lỏng chảy ngược trở lại đáy giếng bắt đầu tích tụ đáy giếng • GĐ 3: Lớp chất lỏng tích tụ đáy giếng làm tăng áp suất thủy tĩnh đáy giếng, điều làm giảm lưu lượng dịng khí từ vỉa vào giếng, q trình tiếp tục dịng khí vào giếng dừng hẳn III Các mơ hình dự báo Liquid loading Mơ hình Veeken Hiện tượng liquid loading bao gồm giai đoạn liên tục diễn giếng khai thác sau: • GĐ 4: Lượng chất lỏng tích tụ đáy giếng sau bị ép trở lại vỉa áp suất đáy giếng cao áp suất vỉa vùng cận đáy giếng Trong q trình ép ngược lại đó, áp suất vùng cận đáy giếng bổ sung (từ lượng vỉa) • GĐ 5: Áp suất vùng cận đáy giếng bổ sung đủ để nâng cột chất lưu (hai pha khí-lỏng) giếng khai thác lên bề mặt, dòng chảy giếng hoạt động trở lại III Các mơ hình dự báo Liquid loading Mơ hình Turner v hạn dịng khí: Là phương pháp dự báo tốc độ tới 1.593 ∗ 𝜎 ∗ ( 𝜌 𝐿 − 𝜌 𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí ) 𝑣= √ 𝜌 𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí • • • • σ-sức căng bề mặt hạt lỏng (dyne/cm) ρL-khối lượng riêng pha lỏng lbm/ft^3 )L-khối lượng riêng pha lỏng lbm/ft^3 ) Ρg-khối lượng riêng pha khí (lbm/ft^3 )g-khối lượng riêng pha khí (lbm/ft^3 ) v-vận tốc tới hạn (ft/s) 10 III Các mơ hình dự báo Liquid loading Mơ hình Turner Lưu lượng tới hạn dịng khí: 3.0648∗ 𝑃 ∗ 𝑣 ∗ 𝐴 𝑞= 𝑇∗𝑧 q: Lưu lượng tới hạn (MMscfd) P: áp suất bề mặt (psi) z: hệ số lệch khí A: tiết diện tubing (ft ^2) T: Nhiệt độ ( R) 11 III Các mơ hình dự báo Liquid loading Mơ hình Turner v hình thành trình liquid loading là: Hai yếu tố để xác định • Khi kích thước hạt lỏng ngưng tụ đủ lớn để dịng khí chuyển động khơng đủ khả mang theo hạt lỏng bắt đầu rơi ngược xuống đáy giếng tác dụng trọng lực => tượng liquid loading bắt đầu diễn • Tính ổn định lớp film lỏng bám dọc theo thành ống 12 IV Các biện pháp khắc phục Liquid loading Giảm đường kính ống khai thác: giải pháp hữu hiệu để hạn chế ảnh hưởng tượng ngưng tụ lỏng giếng Giảm áp suất đầu giếng khai thác 3.Dùng bơm ép hóa chất 4.Dùng gaslift 13 BÀI TẬP 14 BÀI TẬP 𝑑𝑃 𝑃=𝑃 𝑠𝑒𝑝 +∫ − 𝑑𝑧 𝑑𝑧 ( ) 𝛾𝑞 P=𝑃 𝑠𝑒𝑝 +∫ 0.433𝛾 sin(𝜃)+1.1471×10 𝑓 𝑚𝑜𝑜𝑑𝑦 𝑑𝑧 𝑑 ( −5 ) 15 BÀI TẬP 𝛾𝑞 ℜ=92.2 𝜇𝑑 𝑓 𝑚𝑜𝑜𝑑𝑦 =8 ℜ [ 12 ( )+ Trong đó: ( 𝐴+ 𝐵 ) ] 12 q (bbl/d) (cp) d: (in) [ 𝐴= 2.457 ln Trong đó: 16 ℜ 0.9 𝜀 𝑑 ( ) ( ) 37530 𝐵=( ℜ ) +0.27 ] 16 16 BÀI TẬP ¿ 𝑃 𝑤𝑓 =𝑃 𝑟 + 𝑃𝑟+ 𝑞 𝐽 𝑞 −5 =𝑃 𝑠 + 0.433 𝛾( 𝛥 𝑍 𝑡𝑢𝑏𝑖𝑛𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí + 𝛥 𝑍 𝑓𝑙𝑜𝑤𝑙𝑖𝑛𝑒 )+ 1.1471× 10 𝛾 𝑞 𝐽 ( 𝑡𝑢𝑏𝑖𝑛𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí 𝑓 mo 𝑜𝑑𝑦 𝐿 𝑡𝑢𝑏𝑖𝑛𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí 𝑑 𝑡𝑢𝑏𝑖𝑛𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí 𝑓𝑙𝑜𝑤𝑙𝑖𝑛𝑒 + 𝑓 mo 𝑜𝑑𝑦 𝐿 𝑓𝑙𝑜𝑤𝑙𝑖𝑛𝑒 𝑑 𝑓𝑙𝑜𝑤𝑙𝑖𝑛𝑒 17 ) BÀI TẬP 𝑇 𝑠 𝑃𝑖 𝐺𝐼𝐼𝑃 (𝑠𝑐𝑓 )=43560 𝐴h 𝛷 (1− 𝑆 w ) 𝑃 𝑠𝑇 𝑓 𝑍𝑖 A = Drainage area, acres (1 acre = 43,560 sq ft) h = Net pay thickness, feet Ø = Porosity, fraction of rock volume available to store fluids Sw = Volume fraction of porosity filled with interstitial water Ts = Base temp., standard conditions, °Rankine (460° + 60°F) Ps = Base pressure, standard conditions, 14.65 psia Tf = Formation temp, °Rankine (460° + °F at formation depth) 18 BÀI TẬP ¿ Gas produced = Initial gas – remaning gas 1 𝐺𝑝 =43560 𝐴h 𝜙 (1− 𝑆𝑤 ) − 𝐵𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí𝑖 𝐵 𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí𝑎 ( ) 19 BÀI TẬP 𝑃 𝑠𝑐 𝑧𝑇 𝑧𝑇 𝐵𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí = =0.02827 𝑇 𝑠𝑐 𝑃 𝑃 𝑃 𝑝𝑐 =678 −50 (𝛾 𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí − 0.5) −206.7 𝑦 𝑁 + 440 𝑦 𝐶 𝑂 + 606.7 𝑦 𝐻 𝑆 𝑇 𝑝𝑐 =326 +315.7 (𝛾 𝑔- trọng lượng riêng pha lỏng pha khí − 0.5)− 240 𝑦 𝑁 − 83.3 𝑦 𝐶 𝑂 + 133.3 𝑦 𝐻 𝑆 2 2 2 1− 𝐴 𝐷 𝑍 = 𝐴+ 𝐵 +𝐶 𝑃 𝑝 𝑟 𝑒 0.5 𝐴=1.399 ( 𝑇 𝑝𝑟 − 0.92 ) − 0.36 𝑇 𝑝𝑟 − 0.1 0.066 0.32 𝑃 𝐵=(0.62−0.23𝑇 𝑝𝑟 )+ −0.037 𝑃 𝑝𝑟 + 𝐹 𝑇 𝑝𝑟 −0.86 10 ¿ ( ) 𝑝𝑟 20