Что такое газлифт кресла и как его выбрать?
Газлифт для офисного кресла – вид пружины, в составе которой упругим элементом выступает газ. Имеет внешнее сходство с амортизатором, из-за чего возникает путаница. У амортизаторов другое предназначение, а именно замедление скорости и гашение колебаний. Из чего сделан и как работает газлифт для кресел, как правильно выбрать устройство? Узнайте это прямо сейчас!
Внутреннее строение
Мебельная газовая пружина выполнена в стальном цилиндрическом корпусе. Внутри него стоит поршень, с внутренней стороны представленный штоком, а с наружной – шпинделем. Полная герметичность газлифта обеспечивается уплотнительными кольцами и прокладками. В верхней точке шпинделя установлена кнопка, нажатие которой открывает перепускной клапан поршня.
Принцип работы
Газлифт для кресла имеет два состояния – с нажатой и не нажатой кнопкой клапана. Между перепускным клапаном находятся две камеры различного объема. Нажатие кнопки с сидящим на кресле человеком запускает процесс перехода газа из большой камеры в маленькую из-за разницы в давлении. Это сопровождается втягиванием шпинделя и опусканием сиденья.
Чтобы поднять сиденье, необходимо встать с кресла и снова нажать рычаг, который приводит в действие кнопку перепускного клапана. Так как нагрузки на шток уже нет, в большой камере давление меньше, чем в маленькой. Газ через открытое клапанное отверстие переходит в большую камеру, давит на шпиндель и выдвигает его. В результате сиденье поднимается вверх.
Виды газовых пружин
По принципу действия пневмоцилиндры делятся на два вида – прямого и обратного действия. Первые по умолчанию имеют выдвинутый шпиндель, сжимаемый под нагрузкой. Именно они используются для кресел. У вторых все наоборот – в стандартном состоянии шпиндель утоплен.
Еще одна важное деление пневмоцилиндров – по классам. Выделяют пять основных классов:
Класс |
Толщина стенки, мм |
Максимальная грузоподъемность, кг |
1 |
1,2 |
40 |
2 |
1,5 |
80 |
3 |
2 |
120 |
4 |
2,5 |
160 |
5 |
3 |
250 |
Ввиду маленькой грузоподъемности газлифты первого класса для мебели не используются.
Критерии выбора
Чтобы купить газлифт для офисного кресла и не ошибиться, обращайте внимание на моменты:
- Блокировка. Эта функция позволяет фиксировать шток в промежуточном положении, а не только в крайнем верхнем и нижнем.
- Размер корпуса. Популярны версии диаметром 38 и 50 мм. Выбирайте в зависимости от диаметра посадочного отверстия в крестовине кресла.
- Класс. При выборе максимальной грузоподъемности отталкивайтесь от веса человека, который будет пользоваться креслом, и оставляйте запас в 10-20%.
- Длина. Чем больше длина, тем шире диапазон регулировки высоты сиденья. Здесь есть прямая зависимость от роста и высоты стола, за которым вы работаете.
Не экономьте на покупке газлифта для офисной мебели. Некачественные пневмоцилиндры быстро расшатываются, выходят из строя, начинают скрипеть и даже могут взорваться. Делайте выбор в пользу брендовых пневмоцилиндров и обязательно читайте отзывы перед покупкой.
Газлифт. Виды и устройство. Назначение и применение. Особенности
Газлифт, или пневмопатрон – газовая пружина, упругим элементом которой является газ. Устройство представляет собой цилиндр с выдвигаемым штоком. По внешнему виду прибор похож на амортизатор. При этом отличается от него функционально. Амортизаторы работают на гашения колебаний, в то время как газлифты действуют как подъемные механизмы.
Газовая пружина достаточно сложное устройство. Ее типовая конструкция состоит из цилиндра, внутри которого свободно перемещается шток. Тот в свою очередь при движении может выступать за пределы корпуса. В месте примыкания цилиндра и штока располагаются втулка, пыльник и сальник. Они обеспечивают герметичность отверстия в цилиндре, через которое выходит шток.
Внутри цилиндра располагается центрирующая втулка поршень. Она выступает ограничителем для штока, препятствующим его движению в сторону. За счет этого тот может выдвигать и задвигаться без люфта. Внутри устройства располагается газ. В зависимости от назначения газлифта внутреннее давление может составлять от 5 до 200 атмосфер. В подавляющем большинстве случаев пружина закачивается азотом, иногда применяется обычный фильтрованный воздух. Для обеспечения смазки в цилиндр заливается небольшое количество масла.
За счет наполнения внутренней полости газом под давлением, шток при надавливании может войти в устройство, но с сопротивлением. В момент прекращения давления пружина выталкивает шток обратно. Устройство подобно масляным пружинам, но поскольку в нем используется податливый газ, а не гидравлическая жидкость, то прибор имеет больший ход штока.
Описанная конструкция и механизм действия являются самыми простыми. Во многих случаях используются более сложные газлифты, к примеру, оснащенные специальной кнопкой, позволяющей блокировать ход штока. Тот способен возвращаться в свое нормальное положение только при ее нажатии и удержании.
Виды газлифтов по направлению действияКонструкция газового лифта может отличаться в зависимости от области применения устройства. В одних условиях от него требуется одно, а в других другое.
В зависимости от направления возвратного хода газовые лифты бывают 2-х видов:
- Прямого действия.
- Обратного действия.
Газлифт прямого действия предусматривает наличие выдвинутого штока при нахождении механизма в спокойном положении без внешнего воздействия. Такой прибор во время работы сжимается, при легком снижении давления он выпрямляет шток, попутно поднимая закрепленный на нем вес.
Устройство обратного действия работает по противоположной схеме. Его шток в спокойном положении находится внутри цилиндра. Чтобы его вытянуть, необходимо приложить растягивающее устройство усилие. Под воздействием прикладываемой внешней силы шток выдвигается, но при снижении усилия возвращается обратно.
Оба механизма имеют практически одинаковое устройство. Единственное отличие заключается только в том, с какой стороны относительно втулки поршня располагается газ. Если за ней, то прибор работает по прямому действию. Если же газ закачан перед поршнем, то давит на шток так, что тот в спокойном положении наоборот входит внутрь цилиндра.
Блокируемая газовая пружинаТакже в зависимости от наличия блока в конструкции газлифты разделяют на 2 вида:
- Блокируемые.
- Обычные.
Блокируемые газовые пружины оснащаются кнопкой для блокировки хода поршня. Специальный дополнительный механизм не позволяет штоку двигаться без нажатия на кнопку.
Разработано 3 системы блокировки штока:
- Стандартная.
- Амбивалентная.
- Комбинированная.
При наличии стандартного механизма блокировки газлифт можно остановить в любой точке хода штока. Это достаточно эластичная блокировка, позволяющая при достаточно сильном давлении сместить шток, даже не нажимая кнопку. Хотя такое стопорение и не гарантирует отсутствия хода, но подходит для многих механизмов, к примеру, мебельных дверец с вертикальным открыванием.
Амбивалентная блокировка делает газовую пружину жесткой при вытягивании, при этом она работает мягко при вдавливании. Стопор срабатывает в одну сторону на вытягивание штока, при этом обратный ход хотя и возможен, но без нажатой кнопки требует прикладывания дополнительного усилия.
Газлифт с комбинированной блокировкой блокируется в обоих направлениях. Он не может ни вытягиваться, ни вдавливаться до момента прижатия кнопки.
Сфера использованияГазлифты имеют достаточно широкое распространение во многих сферах. Наиболее часто их применяют в следующих случаях:
- Багажниках автомобилей.
- Мебельных дверцах с вертикальным открыванием.
- Диванах и кроватях с внутренней нишей для хранения.
- Компьютерных креслах.
Данные устройства можно легко найти в свободной продаже в автомагазинах, магазинах мебели. Кроме этого газлифты используются для подъема крышек сканеров, ксероксов. Они устанавливаются на некоторые типы окон и витрин. Их используют в аэрокосмическом строительстве. Однако такие устройства ввиду низкой востребованности можно найти только в специализированных магазинах или покупать у производителя по предварительному заказу.
Автомобильные газлифтыЗачастую являются самыми обычными, лишенными механизма блокировки. Они применяются для поднятия двери багажника. Эти приборы имеют прямое действие. В спокойном положении их шток находится в выдвинутом положении. При открывании замка багажника пара газовых пружин его поднимают в верхнее положение. При закрывании багажника необходимо приложить усилие, чтобы придавить пружины и опустить их вниз. Именно такой механизм работы обеспечивает минимальное усилие. При закрывании багажника давление вниз обеспечивается за счет веса, и не требует столь сильного напряжения мышц, как при поднятии багажника без газлифта.
Для фасадовГазлифт для мебельных шкафчиков является достаточно дорогостоящей фурнитурой. Ее стоимость может существенно отличаться, даже в десятки раз. Это связано со сложностью механизма, что влияет на удобство пользования. Самые простые бюджетные газлифты способны выполнять вертикальное открывание только до верхней точки. Более дорогие устройства можно остановить в любой момент, обеспечив тем самым частичное открывание.
Мебельные газовые пружины в основном используются для оснащения кухонных шкафчиков. Они не только облегчают открывание дверок, но и удерживают их в открытом положении, полностью препятствуют случайному самовольному захлопыванию.
Для шкафчиков помимо классических газлифтов производится более сложная фурнитура, предназначенная для установки на фасады без ручек. Такие газовые пружины срабатывают на открывание без необходимости тянуть за дверцу. Достаточно их слегка прижать и отпустить, после чего газлифт сработает в обратном направлении и откроет дверцы. Устройства этого типа накапливают энергию при закрывании. При прижатии фасада их механизм блокировки отключается, и выполняется выдавливание штока.
Установка газлифта для мебельных фасадов должна осуществляться строго по инструкции. В противном случае существует риск проведения монтажа под неправильным углом. В таком случае фасад может открываться или закрывается не до конца. Кроме этого важно также обращать внимание на грузоподъемность газлифта. Она должна соответствовать массе двери.
Для кроватей и дивановГазлифты применяются в качестве подъемного механизма в кроватях и диванах оснащенных нишей для хранения. Они позволяют с минимальными усилиями поднять площадку с матрасом, чтобы добраться до внутреннего пространства. Данные приборы не оснащаются блокировкой. Они работают только на подъем до упора без возможности остановки с частичным открыванием. Подобная функция для диванов и кроватей излишня. Однако бывают и исключения. Преимущественно они устанавливаются на мебель трансформер.
Газлифт для креслаОфисные кресла оснащаются механизмом регулировки высоты. Эта функция обеспечивается газлифтом. Устройство помимо своего основного назначения также используется в качестве единственной стойки. Оно располагается между подошвой и сидением кресла.
Данное устройство позволяет при нажатии рычага поднимать кресло вверх. Чтобы его опустить обратно, необходимо нагрузить сидение весом тела и потянуть за рычаг. Подъем вверх под нагрузкой невозможен.
Важной особенностью газлифтов для кресел является возможность вращения сидения. Для этого устройство дополнительно оснащается подшипником. Для обеспечения возможности вращения проводится небольшая модернизация типовой конструкция газлифта. В частности используются более надежные уплотнители.
Газлифт для кресла практически всегда имеет стандартный диаметр 50 мм или 38 мм. При этом, несмотря на одинаковые внешние габариты, он может существенно отличаться по грузоподъемности. Она в первую очередь зависит от толщины стенок цилиндра, их материала и давления газа.
Газлифты для кресел разделяют на 4 класса. Первый в основном применяется в детских креслах, так как рассчитан на максимальную нагрузку 80 кг. Второй класс выдерживает массу 100 кг. Это наиболее распространенные устройства. Третий класс рассчитан на 150 кг, и четвертый на 200 кг.
Несоблюдения рекомендаций нагрузки приводит к тому, что шток устройства, несмотря на блокировку, будет втягиваться. При незначительной перегрузке газовая пружина может держать вес, но со временем начинает сжиматься даже при загрузке ниже рекомендуемой.
Похожие темы:
- Доводчик. Типы и работа. Применение и обслуживание. Особенности
- Шарниры. Виды и применение. Принцип работы и особенности
- Воздушный насос. Виды и работа. Применение и особенности
- Отбойный молоток. Виды и устройство. Работа и применение. Выбрать
- Электромагнитные исполнительные устройства. Виды и особенности
- Блоки и ролики. Виды и применение. Особенности и отличия
- Полиспаст. Виды и устройство. Применение и особенности
Газлифт — PetroWiki
Газлифт — это метод механизированной добычи, в котором используется внешний источник газа под высоким давлением для пополнения пластового газа для подъема скважинных флюидов. Принцип газлифта заключается в том, что газ, нагнетаемый в НКТ, снижает плотность жидкости в НКТ, а пузырьки оказывают «скребковое» действие на жидкости.
Содержимое
- 1 Проточный газлифт
- 1.1 Преимущества
- 1.2 Недостатки
- 2 Газлифт прерывистого действия
- 2.1 Преимущества
- 2.2 Недостатки
- 3 приложения
- 4 Ограничения газлифта
- 5 примечательных статей в OnePetro
- 6 Внешние ссылки
- 7 См. также
- 8 Категория
Газлифт прямоточный
Подавляющее большинство газлифтных скважин работают с непрерывным потоком, который очень похож на естественный поток. На рис. 1 показана схема газлифтной системы. В непрерывном газлифте пластовый газ дополняется дополнительным газом высокого давления из внешнего источника.
Газ непрерывно закачивается в эксплуатационный трубопровод на максимальной глубине, которая зависит от давления закачиваемого газа и глубины скважины. Закачиваемый газ смешивается с добываемым скважинным флюидом и снижает плотность и, как следствие, градиент давления смеси от точки закачки газа к поверхности. Уменьшенный градиент давления потока снижает динамическое забойное давление ниже статического забойного давления, тем самым создавая перепад давления, который позволяет текучей среде течь в ствол скважины. Рис. 2 иллюстрирует этот принцип.Газлифт с непрерывным потоком рекомендуется для скважин с большим объемом и высоким статическим давлением, в которых могут возникнуть серьезные проблемы с откачкой при использовании других методов механизированной добычи. Это превосходное применение для морских пластов с сильным водонапором или для заводненных коллекторов с хорошим коэффициентом полезного действия и высоким газовым фактором (ГФ). Когда газ высокого давления доступен без сжатия или когда стоимость газа низкая, газлифт особенно привлекателен.
Обязательна надежная и достаточная поставка высококачественного лифтового газа высокого давления. Эта подача необходима на протяжении всего срока эксплуатации скважины, если необходимо эффективно поддерживать газлифт. На многих месторождениях добыча газа снижается по мере увеличения обводненности, что требует внешнего источника газа. Давление газлифта обычно фиксируется на начальном этапе проектирования установки. В идеале система должна быть спроектирована таким образом, чтобы подниматься непосредственно над продуктивной зоной. Скважины могут давать неравномерно или вообще не давать притока, когда прекращается подача подъемника или резко колеблется давление. Плохое качество газа ухудшит или даже остановит добычу, если он содержит коррозионно-активные вещества или чрезмерное количество жидкостей, которые могут повредить клапаны или заполнить ниши в линиях подачи.
Основное требование к газу должно быть выполнено, иначе газлифт не является жизнеспособным методом подъема.Непрерывный газлифт создает относительно высокое противодавление в пласте по сравнению с насосными методами; следовательно, темпы производства снижаются. Кроме того, энергоэффективность не так хороша по сравнению с некоторыми методами механизированной добычи, а низкая эффективность значительно увеличивает как первоначальные капитальные затраты на сжатие, так и эксплуатационные затраты на энергию.
Преимущества
Газлифт имеет следующие преимущества.
- Газлифт — лучший метод механизированной добычи для перемещения песка или твердых материалов. Многие скважины дают некоторое количество песка, даже если установлена система контроля пескопроявления. Образовавшийся песок не вызывает механических проблем в газлифтной системе; тогда как только небольшое количество песка мешает другим методам откачки, за исключением винтового насоса (PCP).
- Отклоненные или криволинейные скважины можно легко поднять с помощью газлифта. Это особенно важно для скважин на морских платформах, которые обычно бурятся наклонно.
- Газлифт позволяет одновременно использовать канатное оборудование, а такое скважинное оборудование легко и экономично обслуживать. Эта функция позволяет выполнять плановый ремонт через трубку.
- Обычная конструкция газлифта оставляет НКТ полностью открытым. Это позволяет использовать съемку забойного давления, зондирование и отбор песка, каротаж, резку, парафин и т. д.
- ГФ высокого пласта очень полезны для газлифтных систем, но мешают другим системам механизированной добычи. Добываемый газ означает, что требуется меньше закачиваемого газа; тогда как во всех других методах откачки перекачиваемый газ резко снижает объемную эффективность откачки.
- Газлифт гибкий. Широкий диапазон объемов и глубин подъема может быть достигнут практически с использованием одного и того же скважинного оборудования. В некоторых случаях переключение на кольцевой поток также может быть легко выполнено для работы с чрезвычайно большими объемами.
- Центральная газлифтная система легко может быть использована для обслуживания множества скважин или эксплуатации всего месторождения. Централизация обычно снижает общие капитальные затраты и упрощает контроль и испытание скважины.
- Газлифтная система не навязчивая; у него низкий профиль. Оборудование наземных скважин такое же, как и фонтанных, за исключением замера нагнетательного газа. Низкий профиль обычно является преимуществом в городских условиях.
- Скважинное подземное оборудование относительно недорогое. Затраты на ремонт и техническое обслуживание подземного оборудования, как правило, невелики. Оборудование легко вытаскивается и ремонтируется или заменяется. Также нечасто проводятся капитальные ремонты скважин.
- Установка газлифта совместима с подземными предохранительными клапанами и другим наземным оборудованием. Использование управляемого с поверхности подземного предохранительного клапана с 1/4-дюйм. линия управления позволяет легко закрыть скважину.
- Газлифт может по-прежнему работать достаточно хорошо, даже если на момент проектирования доступны только плохие данные. Это удачно, потому что расчет интервалов обычно должен быть сделан до того, как скважина будет завершена и испытана.
Недостатки
Газлифт имеет следующие недостатки.
- Относительно высокое противодавление может серьезно ограничить добычу при непрерывном газлифте. Эта проблема становится более серьезной с увеличением глубины и снижением статического забойного давления. Таким образом, скважину длиной 10 000 футов со статическим забойным давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм и коэффициентом продуктивности 1,0 барреля в сутки/фунт на квадратный дюйм было бы трудно поднять с помощью стандартной газлифтной системы с непрерывным потоком.
- Газлифт относительно неэффективен, что часто приводит к большим капиталовложениям и высоким эксплуатационным расходам энергии. Компрессоры относительно дороги и часто требуют длительных сроков поставки. Компрессор занимает много места и вес при использовании на морских платформах. Кроме того, стоимость береговых систем распределения может быть значительной. Увеличение использования газа также может привести к увеличению размера необходимого выкидного трубопровода и сепараторов.
- Адекватное газоснабжение необходимо на протяжении всего срока реализации проекта. Если на месторождении заканчивается газ или газ становится слишком дорогим, может возникнуть необходимость перейти на другой метод механизированной добычи. Кроме того, должно быть достаточно газа для легкого запуска.
- Эксплуатация и обслуживание компрессоров могут быть дорогими. Для надежной работы требуются опытные операторы и хорошие механики по компрессорам. Время простоя компрессора должно быть минимальным (< 3%).
- При подъеме сырой нефти с низкой плотностью (менее 15°API) возникают повышенные трудности из-за большего трения, газообразования и оттока жидкости. Охлаждающий эффект расширения газа может еще больше усугубить эту проблему. Кроме того, охлаждающий эффект усугубит любую проблему с парафином.
- Для создания хорошего дизайна нужны хорошие данные. Если она недоступна, операции, возможно, придется продолжить с неэффективной схемой, которая не обеспечивает полную производительность скважины.
Потенциальные эксплуатационные проблемы газлифта, которые необходимо решить, включают:
- Проблемы с замерзанием и образованием гидратов в линиях закачки газа
- Коррозионно-активный газ
- Серьезные проблемы с парафином
- Колебания давления всасывания и нагнетания
- Проблемы с проводом
Другие проблемы, которые необходимо решить:
- Изменение состояния скважины
- В частности, снижение BHP и индекса производительности (PI)
- Глубокий высокообъемный лифтинг
- Повреждение клапана (многоточечное)
Кроме того, двойной газлифт сложен в эксплуатации и часто приводит к низкой эффективности подъема. Эмульсии, образующиеся в НКТ, которые могут ускоряться, когда газ поступает навстречу потоку НКТ, также должны быть устранены.
Газлифт с прерывистым потоком
Как следует из названия, прерывистый поток представляет собой периодическое вытеснение жидкости из НКТ за счет нагнетания газа под высоким давлением. Действие аналогично тому, которое наблюдается при выстреле пули из ружья. ( См. рис. 2 .) Жидкая пробка, скопившаяся в трубке, представляет собой пулю. При нажатии на спусковой крючок (газлифтный клапан открывается) нагнетаемый под высоким давлением газ поступает в камеру (трубопровод) и быстро расширяется. Это действие заставляет жидкую пробку (заштрихованную Рис. 2 ) из трубки таким же образом, как расширяющийся газ выталкивает пулю из ружья. Недостатком газлифта с прерывистым потоком является необходимость «включения / выключения» газа высокого давления, что создает проблему обращения с газом на поверхности и вызывает скачки динамического забойного давления, что недопустимо во многих скважинах, добывающих песок. Из-за прерывистой работы скважины газлифт с прерывистым потоком не может обеспечить такую высокую производительность, как газлифт с непрерывным потоком. Перемежающийся поток не следует рассматривать, если динамическое забойное давление низкое, а скважина газлифтная от забойного клапана.
Метод прерывистого газлифта обычно используется на скважинах, производящих небольшие объемы жидкости (приблизительно < 150–200 баррелей в сутки), хотя некоторые системы производят до 500 баррелей в сутки. Скважины, в которых рекомендуется периодическая добыча, обычно имеют характеристики высокого индекса продуктивности (PI) и низкого забойного давления (BHP) или низкого PI при высоком BHP. Прерывистый газлифт может использоваться для замены непрерывного газлифта на скважинах, дебиты которых истощены до низкого уровня, или когда газовые скважины истощены до низких дебитов и им мешает загрузка жидкостью.
Если для подъема флюидов из относительно неглубокой скважины с высоким газовым фактором (ГФ), низким коэффициентом продуктивности или низким забойным давлением и плохим изгибом, дающим некоторое количество песка, имеется адекватная, недорогая подача газа хорошего качества, то Прерывистый газлифт был бы отличным выбором. Прерывистый газлифт имеет многие из тех же преимуществ/недостатков, что и газлифт с непрерывным потоком, и основные факторы, которые следует учитывать, аналогичны. Только различия выделены в последующем обсуждении. Если вместо прерывистого подъема можно использовать плунжерный подъем, эффективность будет выше. Эта разница может определить успех или неудачу системы.
Преимущества
Прерывистый газлифт имеет следующие преимущества.
- Периодический газлифт обычно имеет значительно более низкую производительность забойного давления, чем методы непрерывного газлифта.
- Он способен работать с небольшими объемами жидкости при относительно низком забойном давлении.
Недостатки
Прерывистый газлифт имеет следующие недостатки.
- Прерывистый газлифт ограничен скважинами с малым объемом. Например, скважина глубиной 8000 футов с диаметром 2 дюйма. номинальные НКТ редко могут производиться со скоростью более 200 баррелей в день при среднем давлении добычи намного ниже 250 фунтов на кв. дюйм.
- Среднее продуктивное давление традиционной системы прерывистой добычи по-прежнему относительно высокое по сравнению со штанговой насосной установкой; однако производительность забойного давления можно уменьшить за счет использования камер. Камеры особенно подходят для скважин с высоким PI и низким забойным давлением.
- Низкая энергоэффективность. Как правило, на баррель добываемой жидкости используется больше газа, чем при газлифте с постоянным расходом. Кроме того, откат части жидких пробок, поднимаемых газовым потоком, увеличивается с глубиной и обводненностью, что делает систему подъема еще более неэффективной. Однако обратный отток жидкости можно уменьшить за счет использования плунжеров, где это применимо.
- Колебания дебита и забойного давления могут нанести ущерб скважинам с контролем пескопроявления. Добытый песок может закупорить насосно-компрессорную трубу или стоячий клапан. Кроме того, колебания давления в наземных сооружениях вызывают проблемы с обработкой газа и жидкости.
- Периодический газлифт обычно требует частой регулировки. Оператор по аренде должен регулярно изменять скорость закачки и период времени, чтобы увеличить добычу и поддерживать потребность в нефтяном газе на относительно низком уровне.
Приложения
Газлифт особенно применим для подъема жидкостей в скважинах, в которых имеется значительное количество газа, добываемого с сырой нефтью. Газовые компрессоры почти всегда устанавливаются для сбора добытого газа и с небольшими изменениями могут быть спроектированы для обеспечения высокого давления нагнетаемого газа для газлифтной системы. Закачиваемый газ только дополняет пластовый газ и может составлять лишь небольшой процент от общего объема добытого газа. Большинство скважин с непрерывным потоком могут быть истощены с помощью газлифта, потому что программы поддержания пластового давления реализуются на большинстве крупных нефтяных месторождений, и многие резервуары имеют гидропривод.
Гибкость газлифта с точки зрения производительности и глубины подъема редко может быть сравнима с другими методами механизированной добычи, если доступны адекватное давление и объем закачиваемого газа. Газлифт — одна из самых щадящих форм механизированной добычи, потому что плохо спроектированная установка обычно приводит к газлифту некоторого количества жидкости. Глубина оправки для многих газлифтных установок с извлекаемой оправкой клапана рассчитывается с минимальной информацией о скважине.
Сильно наклонные скважины, которые добывают песок и имеют высокое соотношение пластовый газ/жидкость, являются отличными кандидатами для газлифта, когда требуется механизированная добыча. Многие газлифтные установки предназначены для увеличения суточной производительности фонтанирующих скважин. Никакой другой метод не подходит так идеально для проходки скважины на дне океана, как газлифтная система. Газлифтные клапаны, извлекаемые с помощью троса, могут быть заменены без глушения скважины или вытягивания НКТ.
Газлифтный клапан представляет собой простое устройство с небольшим количеством движущихся частей, и скважинные жидкости, содержащие песок, не должны проходить через клапан для подъема. Скважинное оборудование для отдельных скважин относительно недорогое. Наземное оборудование для контроля закачки газа простое, требует минимального обслуживания и практически не требует места для установки. Как правило, сообщаемая высокая общая надежность и более низкие эксплуатационные расходы для системы газлифта превосходят другие методы подъема.
Ограничения газлифта
Основным ограничением для газлифтных операций является отсутствие пластового газа или источника закачиваемого газа. Большое расстояние между скважинами и нехватка места для компрессоров на морских платформах также могут ограничивать применение газлифта. Плохое техническое обслуживание компрессора может увеличить время простоя компрессора и увеличить стоимость газлифтного газа, особенно в небольших полевых установках. Компрессоры дороги и требуют надлежащего обслуживания. Как правило, газлифт не так подходит, как некоторые другие системы, для установок с одной скважиной и скважин с большим расстоянием между скважинами. Использование влажного газа без осушки снижает надежность газлифтных работ.
Заслуживающие внимания статьи в OnePetro
Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые обязательно должен прочитать читатель, желающий узнать больше
Внешние ссылки
Yadua, A.U., Lawal, K.A., Eyitayo, S.I. et al. Работа газлифтной добывающей скважины в установившемся режиме. J Petrol Explor Prod Technol (2021). https://link.springer.com/article/10.1007/s13202-021-01188-0
См. также
Конструкция газлифтной системы
Газлифтное оборудование и сооружения
Механика газлифтных клапанов
Проект газлифтной установки
Методы проектирования установки газлифта
Газлифт прерывистый
Конструкция газлифтной установки периодического действия
Камерный лифт
Применение плунжера прерывистого газлифта
Газлифтные операции
Газлифт для необычных условий
PEH:Газ_Лифт
Категория
Газлифт — PetroWiki
Газлифт — это метод механизированной добычи, при котором используется внешний источник газа под высоким давлением для пополнения пластового газа для подъема скважинных флюидов. Принцип газлифта заключается в том, что газ, нагнетаемый в НКТ, снижает плотность жидкости в НКТ, а пузырьки оказывают «скребковое» действие на жидкости. Оба фактора действуют на снижение гидравлического забойного давления (ЗД) на дне НКТ. В настоящее время используются два основных типа газлифта — с непрерывным и прерывистым потоком. На этой странице кратко описывается каждый метод, его преимущества и недостатки.
Содержимое
- 1 Проточный газлифт
- 1.1 Преимущества
- 1.2 Недостатки
- 2 Газлифт прерывистого действия
- 2.1 Преимущества
- 2.2 Недостатки
- 3 приложения
- 4 Ограничения газлифта
- 5 примечательных статей в OnePetro
- 6 Внешние ссылки
- 7 См. также
- 8 Категория
Газлифт прямоточный
Подавляющее большинство газлифтных скважин работают с непрерывным потоком, который очень похож на естественный поток. На рис. 1 показана схема газлифтной системы. В непрерывном газлифте пластовый газ дополняется дополнительным газом высокого давления из внешнего источника. Газ непрерывно закачивается в эксплуатационный трубопровод на максимальной глубине, которая зависит от давления закачиваемого газа и глубины скважины. Закачиваемый газ смешивается с добываемым скважинным флюидом и снижает плотность и, как следствие, градиент давления смеси от точки закачки газа к поверхности. Уменьшенный градиент давления потока снижает динамическое забойное давление ниже статического забойного давления, тем самым создавая перепад давления, который позволяет текучей среде течь в ствол скважины. Рис. 2 иллюстрирует этот принцип.
Газлифт с непрерывным потоком рекомендуется для скважин с большим объемом и высоким статическим давлением, в которых могут возникнуть серьезные проблемы с откачкой при использовании других методов механизированной добычи. Это превосходное применение для морских пластов с сильным водонапором или для заводненных коллекторов с хорошим коэффициентом полезного действия и высоким газовым фактором (ГФ). Когда газ высокого давления доступен без сжатия или когда стоимость газа низкая, газлифт особенно привлекателен. Непрерывный газлифт дополняет добываемый газ дополнительной закачкой газа для снижения входного давления в НКТ, что также приводит к снижению пластового давления.
Обязательна надежная и достаточная поставка высококачественного лифтового газа высокого давления. Эта подача необходима на протяжении всего срока эксплуатации скважины, если необходимо эффективно поддерживать газлифт. На многих месторождениях добыча газа снижается по мере увеличения обводненности, что требует внешнего источника газа. Давление газлифта обычно фиксируется на начальном этапе проектирования установки. В идеале система должна быть спроектирована таким образом, чтобы подниматься непосредственно над продуктивной зоной. Скважины могут давать неравномерно или вообще не давать притока, когда прекращается подача подъемника или резко колеблется давление. Плохое качество газа ухудшит или даже остановит добычу, если он содержит коррозионно-активные вещества или чрезмерное количество жидкостей, которые могут повредить клапаны или заполнить ниши в линиях подачи. Основное требование к газу должно быть выполнено, иначе газлифт не является жизнеспособным методом подъема.
Непрерывный газлифт создает относительно высокое противодавление в пласте по сравнению с насосными методами; следовательно, темпы производства снижаются. Кроме того, энергоэффективность не так хороша по сравнению с некоторыми методами механизированной добычи, а низкая эффективность значительно увеличивает как первоначальные капитальные затраты на сжатие, так и эксплуатационные затраты на энергию.
Численные модели позволяют прогнозировать производительность скважины при непрерывном газлифте. Применимость этих моделей зависит от их класса (механистические или эмпирические) и лежащих в их основе допущений.
Преимущества
Газлифт имеет следующие преимущества.
- Газлифт — лучший метод механизированной добычи для перемещения песка или твердых материалов. Многие скважины дают некоторое количество песка, даже если установлена система контроля пескопроявления. Образовавшийся песок не вызывает механических проблем в газлифтной системе; тогда как только небольшое количество песка мешает другим методам откачки, за исключением винтового насоса (PCP).
- Отклоненные или криволинейные скважины можно легко поднять с помощью газлифта. Это особенно важно для скважин на морских платформах, которые обычно бурятся наклонно.
- Газлифт позволяет одновременно использовать канатное оборудование, а такое скважинное оборудование легко и экономично обслуживать. Эта функция позволяет выполнять плановый ремонт через трубку.
- Обычная конструкция газлифта оставляет НКТ полностью открытым. Это позволяет использовать съемку забойного давления, зондирование и отбор песка, каротаж, резку, парафин и т. д.
- ГФ высокого пласта очень полезны для газлифтных систем, но мешают другим системам механизированной добычи. Добываемый газ означает, что требуется меньше закачиваемого газа; тогда как во всех других методах откачки перекачиваемый газ резко снижает объемную эффективность откачки.
- Газлифт гибкий. Широкий диапазон объемов и глубин подъема может быть достигнут практически с использованием одного и того же скважинного оборудования. В некоторых случаях переключение на кольцевой поток также может быть легко выполнено для работы с чрезвычайно большими объемами.
- Центральная газлифтная система легко может быть использована для обслуживания множества скважин или эксплуатации всего месторождения. Централизация обычно снижает общие капитальные затраты и упрощает контроль и испытание скважины.
- Газлифтная система не навязчивая; у него низкий профиль. Оборудование наземных скважин такое же, как и фонтанных, за исключением замера нагнетательного газа. Низкий профиль обычно является преимуществом в городских условиях.
- Скважинное подземное оборудование относительно недорогое. Затраты на ремонт и техническое обслуживание подземного оборудования, как правило, невелики. Оборудование легко вытаскивается и ремонтируется или заменяется. Также нечасто проводятся капитальные ремонты скважин.
- Установка газлифта совместима с подземными предохранительными клапанами и другим наземным оборудованием. Использование управляемого с поверхности подземного предохранительного клапана с 1/4-дюйм. линия управления позволяет легко закрыть скважину.
- Газлифт может по-прежнему работать достаточно хорошо, даже если на момент проектирования доступны только плохие данные. Это удачно, потому что расчет интервалов обычно должен быть сделан до того, как скважина будет завершена и испытана.
Недостатки
Газлифт имеет следующие недостатки.
- Относительно высокое противодавление может серьезно ограничить добычу при непрерывном газлифте. Эта проблема становится более серьезной с увеличением глубины и снижением статического забойного давления. Таким образом, скважину длиной 10 000 футов со статическим забойным давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм и коэффициентом продуктивности 1,0 барреля в сутки/фунт на квадратный дюйм было бы трудно поднять с помощью стандартной газлифтной системы с непрерывным потоком. Однако для таких скважин существуют специальные схемы.
- Газлифт относительно неэффективен, что часто приводит к большим капиталовложениям и высоким эксплуатационным расходам энергии. Компрессоры относительно дороги и часто требуют длительных сроков поставки. Компрессор занимает много места и вес при использовании на морских платформах. Кроме того, стоимость береговых систем распределения может быть значительной. Увеличение использования газа также может привести к увеличению размера необходимого выкидного трубопровода и сепараторов.
- Адекватное газоснабжение необходимо на протяжении всего срока реализации проекта. Если на месторождении заканчивается газ или газ становится слишком дорогим, может возникнуть необходимость перейти на другой метод механизированной добычи. Кроме того, должно быть достаточно газа для легкого запуска.
- Эксплуатация и обслуживание компрессоров могут быть дорогими. Для надежной работы требуются опытные операторы и хорошие механики по компрессорам. Время простоя компрессора должно быть минимальным (< 3%).
- При подъеме сырой нефти с низкой плотностью (менее 15°API) возникают повышенные трудности из-за большего трения, газообразования и оттока жидкости. Охлаждающий эффект расширения газа может еще больше усугубить эту проблему. Кроме того, охлаждающий эффект усугубит любую проблему с парафином.
- Для создания хорошего дизайна нужны хорошие данные. Если она недоступна, операции, возможно, придется продолжить с неэффективной схемой, которая не обеспечивает полную производительность скважины.
Потенциальные эксплуатационные проблемы газлифта, которые необходимо решить, включают:
- Проблемы с замерзанием и образованием гидратов в линиях закачки газа
- Коррозионно-активный газ
- Серьезные проблемы с парафином
- Колебания давления всасывания и нагнетания
- Проблемы с проводом
Другие проблемы, которые необходимо решить:
- Изменение состояния скважины
- В частности, снижение BHP и индекса производительности (PI)
- Глубокий высокообъемный лифтинг
- Повреждение клапана (многоточечное)
Кроме того, двойной газлифт сложен в эксплуатации и часто приводит к низкой эффективности подъема. Эмульсии, образующиеся в НКТ, которые могут ускоряться, когда газ поступает навстречу потоку НКТ, также должны быть устранены.
Газлифт с прерывистым потоком
Как следует из названия, прерывистый поток представляет собой периодическое вытеснение жидкости из НКТ за счет нагнетания газа под высоким давлением. Действие аналогично тому, которое наблюдается при выстреле пули из ружья. ( См. рис. 2 .) Жидкая пробка, скопившаяся в трубке, представляет собой пулю. При нажатии на спусковой крючок (газлифтный клапан открывается) нагнетаемый под высоким давлением газ поступает в камеру (трубопровод) и быстро расширяется. Это действие заставляет жидкую пробку (заштрихованную Рис. 2 ) из трубки таким же образом, как расширяющийся газ выталкивает пулю из ружья. Недостатком газлифта с прерывистым потоком является необходимость «включения / выключения» газа высокого давления, что создает проблему обращения с газом на поверхности и вызывает скачки динамического забойного давления, что недопустимо во многих скважинах, добывающих песок. Из-за прерывистой работы скважины газлифт с прерывистым потоком не может обеспечить такую высокую производительность, как газлифт с непрерывным потоком. Перемежающийся поток не следует рассматривать, если динамическое забойное давление низкое, а скважина газлифтная от забойного клапана.
Метод прерывистого газлифта обычно используется на скважинах, производящих небольшие объемы жидкости (приблизительно < 150–200 баррелей в сутки), хотя некоторые системы производят до 500 баррелей в сутки. Скважины, в которых рекомендуется периодическая добыча, обычно имеют характеристики высокого индекса продуктивности (PI) и низкого забойного давления (BHP) или низкого PI при высоком BHP. Прерывистый газлифт может использоваться для замены непрерывного газлифта на скважинах, дебиты которых истощены до низкого уровня, или когда газовые скважины истощены до низких дебитов и им мешает загрузка жидкостью.
Если для подъема флюидов из относительно неглубокой скважины с высоким газовым фактором (ГФ), низким коэффициентом продуктивности или низким забойным давлением и плохим изгибом, дающим некоторое количество песка, имеется адекватная, недорогая подача газа хорошего качества, то Прерывистый газлифт был бы отличным выбором. Прерывистый газлифт имеет многие из тех же преимуществ/недостатков, что и газлифт с непрерывным потоком, и основные факторы, которые следует учитывать, аналогичны. Только различия выделены в последующем обсуждении. Если вместо прерывистого подъема можно использовать плунжерный подъем, эффективность будет выше. Эта разница может определить успех или неудачу системы.
Преимущества
Прерывистый газлифт имеет следующие преимущества.
- Периодический газлифт обычно имеет значительно более низкую производительность забойного давления, чем методы непрерывного газлифта.
- Он способен работать с небольшими объемами жидкости при относительно низком забойном давлении.
Недостатки
Прерывистый газлифт имеет следующие недостатки.
- Прерывистый газлифт ограничен скважинами с малым объемом. Например, скважина глубиной 8000 футов с диаметром 2 дюйма. номинальные НКТ редко могут производиться со скоростью более 200 баррелей в день при среднем давлении добычи намного ниже 250 фунтов на кв. дюйм.
- Среднее продуктивное давление традиционной системы прерывистой добычи по-прежнему относительно высокое по сравнению со штанговой насосной установкой; однако производительность забойного давления можно уменьшить за счет использования камер. Камеры особенно подходят для скважин с высоким PI и низким забойным давлением.
- Низкая энергоэффективность. Как правило, на баррель добываемой жидкости используется больше газа, чем при газлифте с постоянным расходом. Кроме того, откат части жидких пробок, поднимаемых газовым потоком, увеличивается с глубиной и обводненностью, что делает систему подъема еще более неэффективной. Однако обратный отток жидкости можно уменьшить за счет использования плунжеров, где это применимо.
- Колебания дебита и забойного давления могут нанести ущерб скважинам с контролем пескопроявления. Добытый песок может закупорить насосно-компрессорную трубу или стоячий клапан. Кроме того, колебания давления в наземных сооружениях вызывают проблемы с обработкой газа и жидкости.
- Периодический газлифт обычно требует частой регулировки. Оператор по аренде должен регулярно изменять скорость закачки и период времени, чтобы увеличить добычу и поддерживать потребность в нефтяном газе на относительно низком уровне.
Приложения
Газлифт особенно применим для подъема жидкостей в скважинах, в которых имеется значительное количество газа, добываемого с сырой нефтью. Газовые компрессоры почти всегда устанавливаются для сбора добытого газа и с небольшими изменениями могут быть спроектированы для обеспечения высокого давления нагнетаемого газа для газлифтной системы. Закачиваемый газ только дополняет пластовый газ и может составлять лишь небольшой процент от общего объема добытого газа. Большинство скважин с непрерывным потоком могут быть истощены с помощью газлифта, потому что программы поддержания пластового давления реализуются на большинстве крупных нефтяных месторождений, и многие резервуары имеют гидропривод.
Гибкость газлифта с точки зрения производительности и глубины подъема редко может быть сравнима с другими методами механизированной добычи, если доступны адекватное давление и объем закачиваемого газа. Газлифт — одна из самых щадящих форм механизированной добычи, потому что плохо спроектированная установка обычно приводит к газлифту некоторого количества жидкости. Глубина оправки для многих газлифтных установок с извлекаемой оправкой клапана рассчитывается с минимальной информацией о скважине.
Сильно наклонные скважины, которые добывают песок и имеют высокое соотношение пластовый газ/жидкость, являются отличными кандидатами для газлифта, когда требуется механизированная добыча. Многие газлифтные установки предназначены для увеличения суточной производительности фонтанирующих скважин. Никакой другой метод не подходит так идеально для проходки скважины на дне океана, как газлифтная система. Газлифтные клапаны, извлекаемые с помощью троса, могут быть заменены без глушения скважины или вытягивания НКТ.
Газлифтный клапан представляет собой простое устройство с небольшим количеством движущихся частей, и скважинные жидкости, содержащие песок, не должны проходить через клапан для подъема. Скважинное оборудование для отдельных скважин относительно недорогое. Наземное оборудование для контроля закачки газа простое, требует минимального обслуживания и практически не требует места для установки. Как правило, сообщаемая высокая общая надежность и более низкие эксплуатационные расходы для системы газлифта превосходят другие методы подъема.
Ограничения газлифта
Основным ограничением для газлифтных операций является отсутствие пластового газа или источника закачиваемого газа. Большое расстояние между скважинами и нехватка места для компрессоров на морских платформах также могут ограничивать применение газлифта. Плохое техническое обслуживание компрессора может увеличить время простоя компрессора и увеличить стоимость газлифтного газа, особенно в небольших полевых установках. Компрессоры дороги и требуют надлежащего обслуживания. Как правило, газлифт не так подходит, как некоторые другие системы, для установок с одной скважиной и скважин с большим расстоянием между скважинами.