АСУТП Газлифт

АСУТП или автоматическая система управления технологическим процессом «Газлифт» – это комплекс технологий, предназначенных для управления процессом газлифтной добычи нефти с целью увеличения эффективности работы скважин.

Главная задача, решаемая с помощью системы АСУТП «Газлифт» — добывать большее количество жидкости при ограниченном количестве закачиваемого агента с возможностью предотвращения образования газогидратных пробок.

≈16% увеличение объёма добываемой жидкости
≈13% увеличение объёма добываемой нефти
≈5% уменьшение объёма закачиваемого газа
≈10% уменьшение количества выездов на месторождение

ЧТО ТАКОЕ ГАЗЛИФТ?

Газлифт – это способ механизированной добычи нефти, который осуществляется с помощью закачки газа в скважину. Данный способ в классическом исполнении подразумевает закачку газа по затрубному пространству на забой скважины, где он попадает через рабочий газлифтный клапан в колонну лифтовых труб и смешивается со скважинным флюидом. Плотность флюида в НКТ снижается, и скважина может работать без привлечения других методов механизированной добычи.

Другая модификация газлифтной системы – это бескомпрессорный газлифт. Данная технология подразумевает закачку газа из скважины, пробуренной в газовую шапку или в газовый пласт, заполняя перед закачкой специальный коллектор. Заполненный газовый коллектор распределяет активный газ по определенному количеству добывающих нефтяных скважин (обычно скважины расположены на одной кустовой площадке). Также, как и при классической газлифтной системе, газ закачивается в затрубное пространство добывающих скважин, снижая плотность флюида в колонне НКТ, тем самым позволяя скважине работать.

Одной из проблем бескомпрессорного газлифта являются газогидраты — кристаллические соединения воды и газа. Газогидраты образуются при перепаде давления на угловых штуцерах, с помощью которых регулируется расход газлифтного газа, подаваемого в скважину. Образование кристаллов приводит к снижению расхода газлифтного газа вплоть до полной остановки потока, что ведет к нарушению технологического режима работы газлифтной скважины. Основными способом предотвращения гидратообразования является использование метанола, но данный метод имеет множество технологических ограничений, а также представляет опасность для рабочего персонала. В случае, если пробка все-таки образовалась, применяют мероприятия по прогреву линии, что вынуждает отправлять бригаду на месторождение.

Таким образом, применение бескомпрессорного газлифта позволяет:
+ значительно снизить капитальные и эксплуатационные затраты, за счет отсутствия необходимости в компрессорных станциях.

Однако, существуют серьезные недостатки:
— невозможность контроля количества закачиваемого газа в каждую из добывающих скважин;
— высокая вероятность образования газогидратных пробок (на месторождениях с неосушенным газом).

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНА СИСТЕМА АСУТП?

Автоматическая система позволяет оптимизировать работу добывающих скважин, работающих с помощью газлифта, путем регулировки закачки газа в скважину, а также позволяет осуществлять мониторинг гидратообразования и избавляться от газогидратных пробок на ранней стадии.

В случае бескомпрессорного газлифта активный газ из газового коллектора обеспечивает несколько добывающих скважин, эксплуатационные параметры которых могут значительно отличаться друг от друга. Таким образом, для каждой скважины существует оптимальные параметры закачки, которые к тому же изменяются в течении времени, что и учитывает система АСУТП.

+ АСУТП позволяет управлять технологическим процессом газлифтной добычи нефти путем дистанционного контроля и управления кустовыми комплексами;
+ осуществлять сбор и обработку информации, поступающей с первичных датчиков-преобразователей;
+ управлять исполнительными механизмами, обеспечивающими оптимальную производительность скважин;
+ оперативно изменять режим работы скважин;
+ накапливать полученную информацию для формирования статистических данных и контроля за состоянием нефтяных скважин;
+ мониторить процесс гидратообразования и на ранней стадии избавляться от гидратных пробок.

КАК РАБОТАЕТ СИСТЕМА?

АСУТП состоит из технологического блока – АСУР (автоматическая система управления и регулирования) и программного, который установлен на компьютерах специалистов.

АСУР в свою очередь состоит из двух основных частей:

• модуль регулирования;
• блок автоматики.

Модуль регулирования установлен в линию закачки газа каждой добывающей скважины. Представляет собой запорно-регулируемый клапан (ЗРК) с электрическим приводом, позволяющий проводить тонкую настройку расхода или поддержку определенного значения давления закачки, вне зависимости от давления в газовой магистрали.

Блок автоматики позволяет управлять работой запорно-регулируемого клапана, а также передавать данные с каждой добывающей скважины в режиме реального времени, это:

• давление и температура до ЗРК;
• давление и температура после ЗРК;
• процент открытости клапана;
• текущая установка расхода газа через ЗРК;
• текущая установка давления газа через ЗРК;
• технологический расход газа;
• замеры буферного давления;
• замеры давления в затрубе;
• замеры давления в линии.

Полученная информация позволяет оперативно оценивать все изменения, происходящие на скважине и при необходимости менять параметры работы системы для оптимизации работы газлифтного подъемника, например, изменять процент открытости ЗРК для поддержания расхода или постоянного давления закачки газа.

Также, в управляемый модуль заложена программа, которая поддерживает заданный перепад давления. При образовании гидратов система уравнивает фактическое давление газа и заданное. Если выявляются отклонения от заданного значения, то включается режим удаления гидратных отложений.