Đồ án khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift

Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
LỜI NÓI ĐẦU
Dầu khí là ngành công nghiệp còn rất non trẻ nhưng là ngành kinh tế
mũi nhọn và có nhiều tiềm năng, triển vọng trong tương lai. Sau hơn 25 năm
phần đấu xây dựng và trưởng thành, ngành dầu khí đã đạt được nhiều thành
tựu rất to lớn, đóng góp nhiều cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa
đất nước.
Công tác khoan và khai thác các giếng dầu là một công việc hết sức
khó khăn, phức tạp và là công việc sống còn của ngành công nghiệp dầu khí.
Hiện nay các nhà khoa học trên thế giới luôn không ngừng nghiên cứu nhằm
tìm ra các phương pháp khai thác mới đạt hiệu quả cao. Mục tiêu quan trọng
nhất của người kỹ sư dầu khí là biết áp dụng các kỹ thuật và công nghệ mới
để khai thác ngày càng hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên vô giá này.
Được sự đồng ý của Bộ mônThiết Bị Dầu Khí– Khoa dầu khí, em đã
tiến hành thực hiện Đồ án: “Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
liên tục”. Nội dung chính là nêu lên tầm quan trọng của phương pháp khai
thác Gaslift, các bước tính toán thiết kế khai thác Gaslift, các loại van dùng
trong khai thác Gaslift,…
Với kiến thức đã học, cùng với sự nỗ lực của bản thân, sự cộng tác
của bạn bè và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy,cô giáo bộ môn, đồ án
của em đã được hoàn thành đúng với thời gian quy định của nhà trường.
Mặc dù đã rất cố gắng, nỗ lực, song bản đồ án chắc chắn không tránh khỏi
những sai sót, vậy em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến, phê bình của
các thầy cô giáo và các bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Sinh viên
Nguyễn Đức Trọng
Đồ án môn học 1 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
CHƯƠNG I: CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CƠ HỌC PHỔ
BIẾN VÀ PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG THIẾT KẾ.
1.1. Các phương pháp khai thác cơ học phổ biến.

Trong quá trình khái thác dầu khí tuỳ thuộc vào chế độ năng lượng vỉa
mà giếng sau khi đã khoan xong được chuyển sang khai thác theo những
phương pháp khai thác khác nhau. Nếu năng lượng vỉa đủ thắng tổn hao
năng lượng trong suốt quá trình dòng sản phẩm chảy (với một lưu lượng
khai thác nhất định nào đó) từ vỉa vào đáy giếng, dọc theo cột ống khai thác
nâng lên bề mặt và theo các đường ống vận chuyển đến hệ thống thu gom,
xử lý thì giếng sẽ khai thác theo chế độ tự phun. Một khi điều kiện này
không thảo mãn thì phải chuyển sang khai thác bằng phương pháp cơ học.
Mục đích áp dụng phương pháp cơ học là nhằm bổ sung thêm năng
lượng bên ngoài (nhân tạo) cùng với năng lượng vỉa (tự nhiên) để đảm bảo
giếng hoạt động. Việc cung cấp năng lượng bổ sung này thường để giảm
chiều cao mực chất lỏng trong giếng hoặc để giảm mật độ của dòng sản
phẩm trong ống khai thác nhằm tăng chênh áp (
∆
P = Pv

– P
đ
).
Nhưng thực tế trong khai thác dầu trên thế giới, phương pháp tự phun
thường kéo dài trong vài năm đầu tiên của đời mỏ. Do vậy cần phải có biện
pháp kéo dài chế độ tự phun của giếng dầu càng lâu càng tốt. Khi chế độ tự
phun không thể thực hiện được, người ta phải nghiên cứu và tìm ra các giải
pháp khai thác dầu bằng phương pháp cơ học. Tuy nhiên dựa theo nguyên lý
truyền năng lượng mà các phương pháp khai thác cơ học được phân loại
theo các nhóm sau: truyền lực bằng cần, truyền lực bằng thuỷ lực, truyền lực
bằng điện năng và truyền lực bằng khí nén cao áp.
1.1. Khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift :
a. Giới thiệu chung về phương pháp:
Bản chất của phương pháp :

Khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift dựa trên nguyên tắc bơm khí
nén cao áp vào vùng không gian vành xuyến giữa ống khai thác và ống
chống khai thác, nhằm đưa khí cao áp đi vào trong ống khai thác qua van
Gaslift với mục đích làm giảm tỷ trọng của sản phẩm khai thác trong cột ống
nâng, dẫn đến giảm áp suất đáy và tạo nên độ chênh áp cần thiết để sản
phẩm chuyển động từ vỉa vào giếng. Đồng thời do sự thay đổi nhiệt độ và áp
suất trong ống khai thác làm cho khí giãn nở góp phần đẩy dầu đi lên, nhờ
đó mà dòng sản phẩm được nâng lên mặt đất và vận chuyển đến hệ thống
thu gom và xử lý.
Đồ án môn học 2 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
Ưu điểm :
- Có thể đưa ngay giếng vào khai thác khi giai đoạn tự phun kém hiệu
quả
- Cấu trúc cột của ống nâng đơn giản không có chi tiết chóng hỏng.
- Phương pháp này có thể áp dụng với giếng có độ sâu, độ nghiêng
lớn.
- Khai thác với giếng có yếu tố khí lớn và áp suất bão hòa cao.
- Khai thác lưu lượng lớn và điều chỉnh lưu lượng khai thác dễ dàng.
- Có thể khai thác ở những giếng có nhiệt độ cao và hàm lượng
Parafin lớn, giếng có cát và có tính ăn mòn cao.
- Khảo sát và xử lý giếng thuận lợi, không cần kéo cột ống nâng lên
và có thể đưa dụng cụ qua nó để khảo sát.
- Sử dụng triệt để khí đồng hành.
- Ít gây ô nhiễm môi trường.
- Có thể khai thác đồng thời các vỉa trong cùng một giếng.
- Thiết bị lòng giếng tương đối rẻ tiền và chi phí bảo dưỡng thấp hơn
so với phương pháp khai thác cơ học khác.
- Giới hạn đường kính ống chống khai thác không ảnh hưởng đến sản
lượng khai thác khi dùng khai thác Gaslift.

- Có thể sử dụng kỹ thuật tời trong dịch vụ sửa chữa thiết bị lòng
giếng. Điều này không những tiết kiệm thời gian mà còn làm giảm
chi phí sửa chữa.
Nhược điểm :
- Đầu tư cơ bản ban đầu rất cao so với các phương pháp khác.
- Năng lượng sử dụng để khai thác một tấn sản phẩm cao hơn so với
các phương pháp khác.
- Không tạo được chênh áp lớn nhất để hút dầu ở trong vỉa ở giai đoạn
cuối của quá trình khai thác.
- Nguồn cung cấp năng lượng khí phải lớn đủ cho toàn bộ đời mỏ.
- Chi phí vận hành và bảo dưỡng trạm khí nén cao, đòi hỏi đội ngũ
công nhân vận hành và công nhân cơ khí lành nghề.
Phạm vi ứng dụng :
Đồ án môn học 3 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
Hiện nay giải pháp khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift đang
được áp dụng rộng rãi trên cả đất liền và cả ngoài biển, đặc biệt đối với vùng
xa dân cư và khó đi lại. Giải pháp này thích hợp với những giếng có tỷ số
khí dầu cao, có thể khai thác ở những giếng có độ nghiêng lớn và độ sâu
trung bình của vỉa sản phẩm trên 3000m. Phương pháp này hiện đang được
áp dụng rộng rãi trên mỏ Bạch Hổ.
b. Các phương pháp khai thác dầu bằng gaslift.
Tùy thuộc vào phương pháp bơm ép khí nén và lưu lượng khai thác
mà chia ra làm 2 phương pháp khai thác Gaslift.
Phương pháp khai thác gaslift liên tục:
Phương pháp Gaslift liên tục là phương pháp khí nén đưa vào khoảng
không vành xuyến giữa ống chống khai thác và cột ống nâng, còn sản phẩm
theo ống nâng lên mặt đất liên tục.
* Phạm vi ứng dụng : khai thác Gaslift liên tục được áp dụng tốt nhất đối với
các giếng:

+ Có lưu lượng khai thác lớn.
+ Sản phẩm cát hay bị ngập nước.
+ Sản phẩm có độ nhớt cao, dòng chảy có nhiệt độ lớn.
+ Có tỷ suất khí cao mặc dù sản lượng giếng có thể nhỏ.
* Ưu điểm:
+ Năng lượng của khí nén và khí đồng hành được tận dụng tại miệng
giếng để vận chuyển sản phẩm đi tiếp đến hệ thống thu gom và xử lý.
+ Lưu lượng khai thác tương đối ổn định, hạn chế được nhiều phức
tạp trong hệ thống Gaslift.
+ Điều chỉnh lưu lượng khí nén thuận lợi bằng côn điều khiển.
+ Có thể điều chỉnh lưu lượng khai thác bằng việc điều chỉnh lưu
lượng khí nén.
* Nhược điểm : Không hiệu quả đối với giếng có mực nước động thấp (mặc
dù lưu lượng khai thác lớn).
CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT CƠ SỞ KHAI THÁC DẦU BẰNG
PHƯƠNG PHÁP GASLIFT.
Đồ án môn học 4 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
2.1. Giới thiệu chung:
2.1.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp gaslift:
Phần lớn các giếng sau thời kỳ khai thác bằng phương pháp tự phun,
năng lượng vỉa sẽ giảm không còn đủ để vận chuyển sản phẩm từ vỉa theo
thân giếng đi lên mặt đất. Để tiếp tục khai thác người ta nén khí xuống vào
trong cần hoặc vào ngoài cần khai thác với mục đích làm nhẹ dầu để tiếp tục
khai thác tượng tự như phương pháp khai thác tự phun nhân tạo.
Hình 1.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp khai thác Gaslift
- Khi chưa bơm khí nén vào khoảng không vành xuyến giữa HKT và
ống chống khai thác thì mực chất lỏng bên trong và bên ngoài ống bằng
nhau.
- Bơm khí nén vào ống bơm ép là cho chất lỏng trong ống bơm ép di

chuyển xuống đế ống nâng. Khi mực chất lỏng đến đế ống nâng, áp suất nén
khí đạt giá trị cực đại, áp suất tại thời điểm này gọi là áp suất khởi động
(P
kđ
). Khí nén tiếp tục đi vào ống nâng, hoà trộn với chất lỏng, làm cho tỷ
trọng cột chất lỏng trong ống nâng giảm, dẫn đến P
đ
giảm nên chênh áp
∆
P
tăng do chất lỏng đi từ vỉa vào đáy giếng và đi lên miệng giếng.
2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của phương pháp Gaslift.
+ Lưu lượng khí nén : Để khai thác có hiệu quả ta phải đảm bảo đủ
khí nén theo yêu cầu. Lưu lượng này được tính bằng tổng lưu lượng khí nén
Đồ án môn học 5 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
được bơm vào tất cả các giếng trong vùng khai thác. Khai thác sẽ đạt hiệu
quả khi khí bơm ép đạt được lưu lượng tối ưu.
+ Cấu trúc ống khai thác: Để khai thác ổn định, kích thước ống khai
thác là một yếu tố quan trọng khi thiết kế. Kích thước của ống khai thác quá
nhỏ sẽ gây ra tổn thất ma sát. Tuy nhiên nếu quá lớn sẽ làm cho dòng chảy
mất ổn định. Để thiết kế được ống khai thác tối ưu cho dòng chảy hai pha
trong giếng thẳng đứng cần phải có dữ liệu chính xác.
+ Tính chất của dòng chảy khai thác: Độ nhớt, độ ngậm nước, độ
ngậm dầu, sức căng trượt.
+ Áp suất khí nén, chiều sâu nhúng chìm: Áp suất khí nén quá thấp sẽ
không khai thác được lưu lượng mong muốn. Nếu chiều sâu nhúng chìm quá
lớn thì áp suất khởi động cũng rất lớn và ngược lại khí nén sẽ không nâng
được dầu lên mặt đất.
+ Chất lượng khí nén: thông thường trước khi bơm khí vào giếng

người ta phải xử lý chúng, bởi các tạp chất lẫn trong khí. Hiệu quả của hệ
thống khai thác bằng Gaslift phụ thuộc vào áp suất cao của khí có sẵn.
+ Máy nén khí : máy nén khí được lựa chọn phù hợp với giá trị áp
suất, khả năng áp dụng, công suất, môi trường hoạt động và nguồn kinh phí.
+ Ngoài ra hiệu quả của phương pháp khai thác bằng Gaslift còn phụ
thuộc vào hệ số sản phẩm, lượng khí tách ra khỏi dầu và áp suất trên nhánh
xả.
2.2. Sơ đồ nguyên lý cấu trúc hệ thống ống khai thác bằng gaslift.
2.2.1. Các loại sơ đồ cấu trúc cơ bản.
Nhằm mục đích khai thác dầu bằng khí nén, phụ thuộc vào từng điều
kiện khai thác cụ thể của từng giếng mà người ta thiết kế các cấu trúc ống
khác nhau về số lượng cột thả vào giếng cũng như các hướng của dòng sản
phẩm và dòng khí nén. Các cấu trúc cột ống được phân loại như sau:
+ Theo hướng của dòng khí nén và dòng sản phẩm được phân ra hai
chế độ khai thác: chế độ vành xuyến và chế độ trung tâm.
+ Theo số lượng cột ống thả vào giếng người ta chia ra: cấu trúc một
cột ống và cấu trúc hai cột ống.
+ Theo số lượng cột ống thả vào giếng và hướng đi của khí nén và
dòng sản phẩm ta có 4 cấu trúc hệ thống khai thác sau:
Cấu trúc: Chế độ vành xuyến 1 cột ống (hình-4.2a).
Cấu trúc: Chế độ vành xuyến 2 cột ống (hình-4.2b).
Đồ án môn học 6 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
Cấu trúc: Chế độ trung tâm 1 cột ống (hình-4.2c).
Cấu trúc: Chế độ trung tâm 2 cột ống (hình-4.2d).

a b c d
Hình 1.2 - Sơ đồ cấu trúc hệ thống khai thác bằng Gaslift
2.2.2 Giếng khai thác Gaslift theo chế độ vành xuyến:
* Cấu trúc một cột ống: cột ống thả vào giếng chính là cột ống khai

thác, còn cột ống chống khai thác sẽ là cột ống bơm ép. Khí nén được bơm
ép vào vùng vành xuyến giữa cột ống khai thác và cột ống chống khai thác.
Như vậy mực chất lỏng khi giếng làm việc sẽ nằm ngay tại đáy ống.
+ Ưu điểm cấu trúc một cột ống theo chế độ vành xuyến:
- Đơn giản, gọn nhẹ, sử dụng triệt để cấu trúc của giếng.
- Tăng độ bền của ống khai thác.
- Dễ nâng cát và vật cứng ở đáy giếng lên mặt đất.
- Dễ xử lý khi có parafin lắng đọng.
- Thuận lợi khi trang bị van Galift khởi động.
+ Nhược điểm :
- Áp suất khởi động lớn (so với chế độ trung tâm).
- Áp suất đáy giếng giảm đột ngột khi khởi động và ngừng nén khí
làm hư hỏng vùng cận đáy giếng và tạo nút cát lấp ống lọc. Để khắc phục
nhược điểm này người ta lắp van Gaslift khởi động và lắp đặt Paker.
* Cấu trúc hai cột ống: 2 cột ống khai thác thả lồng vào nhau, khí
được ép vào vùng không gian vành xuyến giữa hai cột ống, còn hỗn hợp sản
phẩm khai thác đi lên theo ống nằm bên trong. Như thế cột ống ngoài được
gọi là cột ống bơm ép (cột ống thứ nhất), còn cột ống bên trong được gọi là
cột ống khai thác (cột ống thứ hai).
Đồ án môn học 7 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
+ Ưu điểm của cấu trúc hai cột ống:
- Chế độ khai thác với dao động áp suất làm việc ít (vì thế vùng
khoảng không vành xuyến giữa hai cột ống nhỏ hơn so với cấu trúc một cột
ống).
- Cột ống chất lỏng ở vùng khoảng không vành xuyến giữa cột ống
thứ nhất và cột ống khai thác có tác dụng điều hoà chế độ làm việc của
giếng.
+ Nhược điểm: kết cấu phức tạp, chi phí tốn kém, mất nhiều thời gian
khi kéo thả cột ống.

2.2.3. Giếng khai thác Gaslift theo chế độ trung tâm :
Khí nén được bơm ép vào cột ống khai thác, còn dòng hỗn hợp sản
phẩm khai thác theo vùng vành xuyến đi lên bề mặt đến hệ thống thu gom và
xử lý.
+Ưu điểm:
- Giảm được áp suất khởi động.
- Đơn giản gọn nhẹ sử dụng triệt để cấu trúc của giếng.
+ Nhược điểm:
- Giảm độ bền của ống chống khai thác.
- Giảm độ bền của ống khai thác (do vật cứng mài mòn đầu nối giữa
các cột ống khai thác hay ăn mòn kim loại).
- Giảm đường kính cột ống chống khai thác do parafin hay muối lắng
đọng trên thành ống.
- Khó xử lý khi parafin lắng đọng.
- Áp suất đáy giếng giảm đột ngột khi khởi động và ngừng nén khí.
Trên cơ sở các ưu nhược điểm kể trên trong thực tế thường sử dụng
chế độ cột ống vành xuyến một cột ống. Tuỳ theo việc trang bị paker và van
ngược trong hệ thống mà chia ra 3 trạng thái cấu trúc cơ bản sau :
+ Hệ thống khai thác dạng mở (hình 4.3a): Không trang bị paker và
van một chiều, áp suất khởi động lớn hơn áp suất khí nén, áp dụng khi khai
thác bằng phương pháp Gasilft liên tục.
+ Hệ thống ống khai thác dạng bán đóng (Hình 4.3c): Trang bị paker
không trang bị van một chiều, áp dụng khi khai thác bằng Gaslift định kỳ.
Đồ án môn học 8 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
a-Dạng mở b-Dạng đóng c-Dạng bán đóng
Hình 1.3. Sơ đồ cấu trúc vành xuyến một cột ống
2.2.4. Lựa chọn hệ thống ống nâng cho giếng thiết kế.
Trên cơ sở phân tích các đặc điểm và ưu nhược điểm của các kiểu cấu
trúc hệ thống ống nâng ta chọn cho giếng thiết kế kiểu cấu trúc một cột ống

khai thác theo chế độ vành xuyến vì những lý do sau đây:
+ Vỉa sản phẩm được cấu tạo bởi đất đá tương đối bền vững: sét, bột,
cát kết xen kẽ các lớp đá vôi mỏng và sét vôi, nên ít khi gây ảnh hưởng cho
ống chống khai thác.
+ Giếng có chiều sâu trung bình nên có thể áp dụng các điều kiện kỹ
thuật hiện đại để trang bị cũng như điều khiển quá trình khai thác giảm áp
suất ở mức yêu cầu, đảm bảo cát chảy vào giếng không tạo thành nút cát.
Mặt khác có thể khắc phục được các nhược điểm của cấu trúc một cột ống
khai thác bằng cách sử dụng van gaslift và đặt paker.
+ Sử dụng cẩu trúc một cột ống còn mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn
so với cấu trúc hai cột ống.
+ Rất tiện lợi khi sử dụng van gaslift để giảm áp suất khởi động.
2.3. Tính toán cột ống nâng:
Khi khai thác bằng khí nén nguồn năng lượng cần thiết để nâng chất
lỏng từ giếng là nguồn năng lượng con người cung cấp từ mặt đất (năng
lượng khí nén). Nhiệm vụ của tính toán khai thác Gaslift là đảm bảo chi phí
năng lượng nhỏ nhất, khai thác được lượng sản phẩm lớn nhất từ vỉa.
Để thu được khối lượng chất lỏng cần thiết cần phải tính toán và xác
định được:
+ Độ dài cột ống nâng: L (m).
+ Đường kính của ống nâng: d (mm).
Đồ án môn học 9 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
+ Khối lượng tối ưu của nhân tố làm việc để ép khí xuống.
Những số liệu ban đầu cần thiết để phục vụ cho công tác tính toán đối
với giếng:
+ Áp suất vỉa: P
v
(at).
+ Hệ số sản phẩm: K (T/ng.đ.at).

+ Chênh áp cho phép:
∆
P (at).
+ Lưu lượng lớn nhất có thể: Q (T/ng.đ).
+ Trọng lượng riêng của chất lỏng trong giếng:
λ
l
(g/cm
3
).
+ Yếu tố khí: G
0
(m
3
/T).
+ Hệ số hoà tan của khí:
α
.
+ Áp suất làm việc của trạm phân phối khí: P
lv
(at).
+ Trọng lượng riêng của dầu:
d
γ
(g/cm
3
).
Thực tế định luật chuyển động của chất lỏng theo cột ống nâng ở
giếng Gaslift cũng như giếng khai thác tự phun. Vì vậy các phương pháp
tính toán để xác định các thông số cơ bản của cột ống nâng trong khai thác

bằng phương pháp Gaslift cũng tương tự như tính toán của cột ống nâng
trong quá trình tự phun.
Ở điều kiện thực tế khi khai thác không khống chế lưu lượng hoặc do
một số nguyên nhân về địa chất và kỹ thuật mà phải khống chế lưu lượng
nên các phương pháp tính toán cho mỗi trường hợp cũng khác nhau.
Đối với những giếng khai thác không khống chế được lưu lượng thì
lượng khai thác sẽ phụ thuộc vào lưu lượng khí ép cho phép.
2.3.1. Tính toán cột ống nâng khi khống chế lưu lượng khai thác:
a. Xác định chiều dài cột ống nâng L(m).
Chiều dài cột ống nâng được xác định theo công thức Krulov :

hh
d
PP
HL
γ
)(10
de
−
−=
(4.1)
Trong đó :
H: Chiều sâu của giếng (m).
P
d
: Áp suất đáy giếng (at).
P
đế
: Áp suất ở đế cột ống nâng, nhận sự tiêu hao áp suất trong quá
trình chuyển đông của khí từ máy nén khí đến cột ống nâng là 4 at nên:

P
đê
= P
lv
– 4
Đồ án môn học 10 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
hh
γ
: Trọng lượng riêng trung bình của hỗn hợp dầu khí giữa đáy
giếng và đế cột ống nâng:
2
ded
hh
γγ
γ
+
=
(4.2.)
Với :
( )
( )
( )
clcl
clde
clded
clclcl
de
DQ
P

PGQ
DQ
γ
γ
γα
γγ
γ
20
2
2,43
1
2,43
++
+
−
+
=

( )
( )
( )
clcl
dd
clded
clclcl
d
DQ
P
PGQ
DQ

γ
γ
γα
γγ
γ
2
0
2
2,43
1
2,43
++
+
−
+
=
(4.3)
Q
cl
= Q
d
= Q = K.
∆
P = K ;
cl
γ
=
d
γ
.

Q : Lưu lượng khai thác.
b. Xác định đường kính cột ống nâng khi làm việc ở chế độ tối ưu:
( )
3
1
1
235,0
cl
cl
tu
Q
d
γεε
−
=
(4.4)
Với:
1
.10
γ
ε
L
PP
mde
−
=
(4.5)
Sau khi tính toán chọn giá trị d gần với giá trị đường kính chuẩn nhất.
Lưu lượng riêng toàn phần tối ưu của khí (kể cả khí có lẫn trong
giếng) được xác định theo công thức:

R
tp
=
( )
m
de
P
P
d
L
lg
1077,0
5,0
ε
ε
−
(4.6)
Lưu lượng riêng của khí ép:
R
oep
= R
otp
-













−
2
0
mde
PP
G
α
(4.7)
Lưu lượng khí ép:
V = R
oep
.Q(m
3
/ng.đ) (4.8)
G
0
: tỷ số khí của giếng
α
: Hệ số hoà tan của khí
2.3.2. Tính toán cột ống nâng khi không khống chế lưu lượng khai thác:
Đồ án môn học 11 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
Ngoài các số liệu đã biết ở trên trong trường hợp này còn có các số liệu sau:
- Độ dầy của vỉa: a(m).
- Lưu lượng riêng của khí ép: R

cep
(m
3
/T).
a. Xác định chiều dài cột ống nâng (L):
Để thu được lưu lượng lớn thì áp suất trên đáy phải nhỏ. Ta thả cột ống
nâng đến phần lọc của giếng, tại đó P
đ
= P
đế
.
Do vậy chiều dài cột ống nâng là : L
on
= H – a (4.9)
b.Xác định đường kính cột ống nâng (d).
Ta có: R
otp
= R
oep
+ G
o
(4.10)
Nếu chúng ta biết R
otp
và L thì ta có thể xác định được P
để
theo đồ thị
sau:
Hình 1.4. Đồ thị xác định P
đế

theo L và R
tối ưu
Khi đó lưu lượng khai thác sẽ là:
Q = K . ∆P = K(P
v
– P
đ
) (m
3
/ng.đ) (4.11)
d
tưa
= 0,235
3
)1(3
1
cl
cl
Q
γε
−
(4.12)
ε = 10
cl
mde
L
PP
γ
−
(4.13)

Lưu lượng khí ép: V = R
oep.
Q (m
3
/ng.đ)
2.4. Phương pháp tính toán chiều sâu đặt van gaslift.
Đồ án môn học 12 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
Hiện nay có rất nhiều phương pháp xác định độ sâu đặt van Gaslift,
tuỳ thuộc vào những ưu nhược điểm của từng phương pháp và đặc điểm
vùng mỏ mà ta có thể sử dụng phương pháp nào đơn giản và nhanh chóng
nhất.
Trong đồ án chỉ đề cập đến 2 phương pháp được sử dụng rộng rãi và
phổ biến nhất đó là phương pháp giải tích và phương pháp dùng đồ thị
Camco.
Trước hết ta hãy tìm hiểu phương pháp tính toán độ sâu đặt van
Gaslift theo phương pháp giải tích.
Khi bơm khí vào ống bơm ép, chất lỏng ở ống bơm ép đi ra ngoài qua
ống nâng. Mực chất lỏng trong ống bơm ép dừng lại ở chiều sâu h
1
(ứng với
công suất lớn nhất của máy nén khí). Để khí nén đi vào ống nâng một cách
dễ dàng người ta lắp van Gaslift số 1 ở độ sâu H
1
.
Khi lắp van Gaslift số 1 (đang mở) khí nén đi vào ống nâng qua van
số 1 trộn với chất lỏng trong ống nâng làm cho tỷ trọng cột chất lỏng từ van
1 đến miệng giếng giảm, tại thời điểm này áp suất ở đế ống nâng giảm dẫn
đến mực chất lỏng trong ống bơm ép tiếp tục giảm và dừng lại ở độ sâu h
2

(ứng với công suất lớn nhất của máy nén khí).
Cũng như trường hợp trên để khí nén đi vào ống nâng một cách dễ
dàng người ta lắp van Gaslift số 2 ở độ sâu H
2
.
H
2
= h
2
- 20m
Đồ án môn học 13 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
Hình 1.5. Sơ đồ nguyên tắc tính toán chiều sâu đặt van
Khi lắp van Gaslift số 2 khí nén đi vào ống nâng qua cả van 1 và 2
làm cho áp suất bên ngoài P
ng
giảm nhanh. Sự chênh áp suất tại van 1(∆ P
1
=
P
ng1
- P
tr1
) giảm. Khi ∆ P
1
đạt đến một giá trị nhất định (gọi là áp suất đóng
van) thì van 1 đóng lại.
Quá trình trên lặp lại với van 3, 4 cho tới khi mực chất lỏng đạt đến
van làm việc. Cuối cùng chỉ có van làm việc mở còn các van khởi động đều
đóng lại.

* Công thức xác định chiều sâu đặt van Gaslift như sau:
- Xác định vị trí đặt van thứ nhất:
( )
mLng
PHgP
++=
20
11
ρ
20
1
1
−
−
=
g
PP
H
L
mng
ρ
(4.14)
- Xác định vị trí đặt van thứ hai:
P
ng2
=
( )
tlmL
PHHg
++−

20
12
ρ
Đồ án môn học 14 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
20
2
12
−
−
+=
g
PP
HH
L
tlm
ρ
(4.15)
- Xác định vị trí đặt van thứ n:
( )
20
min
12
1
−
−
+=
−
−
g

PP
HH
L
ntng
nn
ρ
(4.16)
Trong đó:
P
m
: Áp suất miệng giếng khi khởi động.
P
tlm
: Áp suất cột chất lỏng trong ống nâng từ van 1 đến miệng giếng.
P
(n-1)min
: Áp suất cột chất lỏng trong ống nâng tạo ra tại độ sâu đặt
van thứ n-1 khi khí nén đạt đến độ sâu của van khởi động thứ n.
P
ngn
: Áp suất khí nén tại ống nâng tại độ sâu đặt van Gaslift
Trong thực tế: P
ng1
– P
ng2
= … = P
MNK
ρ
L
g(H

2
– H
1
+ 20) : Áp suất cột chất lỏng từ van 1 đến van 2, đến van
n trong các công thức trên là khoảng cách (m) cần thiết để tạo được chênh áp
suất khi khí chảy vào van và khi khí hoá cột hỗn hợp sản phẩm khai thác
trên van. Giá trị này có thể thay đổi tuỳ thuộc vào từng điều kiện khai thác
cụ thể.
Song song với phương pháp pháp thiết kế dựa vào các công thức giải
tích còn có phương pháp thiết kế bằng đồ thị trên hệ trục toạ độ “áp suất P –
độ sâu H” được sử dụng rất rộng rãi và tiện lợi. Gọi là phương pháp đồ thị
Camco. Phương pháp này sẽ được trình bày vào thiết kế giếng một cách tỷ
mỉ ở chương tiếp theo.
2.5. Phương pháp tính áp suất khởi động và các biện pháp làm giảm áp
suất khởi động.
2.5.1. Phương pháp tính áp suất khởi động.
a. Tính toán áp suất khởi động đối với hệ vành xuyến hai cột ống.
Các đại lượng cần thiết khi xác định áp suất khởi động.
- Đường kính ống nâng: d
1
(mm)
- Đường kính ống bơm ép: d(mm)
- Đường kính ống chống khai thác: D(mm).
- Độ nhúng chìm của ống nâng: h(m).
- Độ dâng cao của mực chất lỏng trong ống nâng khí ép đến đế ống
nâng:
∆
h(m).
Đồ án môn học 15 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift

Khi ép khí vào khoảng không vành xuyến, cột chất lỏng trong khoảng
không vành xuyến bị ép đến đế cột ống nâng. Lúc đó mực chất lỏng trong
ống nâng sẽ dâng cao hơn mức thuỷ tĩnh một khoảng
∆
h. Khi đó ta có áp
suất khởi động là:
P
kđ
= (h -
∆
h)
ρ
L
.g (4.17)
Thể tích chất lỏng bị ép xuống trong khoảng không vành xuyến giữa
ống nâng và ống bơm ép.
V
1
=
( )
hdd .
4
2
1
2
2
−
π
(4.18)
Và thể tích của chất lỏng dâng lên trong ống nâng và khoảng không

vành xuyến giữa ống chống và bơm ép.
V
2
=
( )
hdDd ∆






−+
2
12
2
1
44
ππ
(4.19)
Nếu chất lỏng không xâm nhập vào vỉa thì V
1
= V
2

( )
hddhdDd .
444
2
1

2
2
2
12
2
1






−=∆






−+
πππ
⇒
( )
h
dDd
dd
h
2
22
2

1
2
1
2
2
−+
−
=∆
Thay vào công thức trên ta có :
P
kđ
= (h -
∆
h).
ρ
L
.g =
[
( )
]
gh
dDd
dd
h
L
ρ
2
1
22
1

2
1
2
2
−+
−
=
⇒ P
kđ
=
( )
]
ghh
ddD
D
L
ρ
2
1
2
2
2
2
−−
(4.20)
Khi ép khí vào khoảng không vành xuyến mực chất lỏng trong khoảng
không vành xuyến hạ xuống một khoảng là (h) và mực chất lỏng trong ống
nâng dần lên một khoảng là (
∆
h), (h+

∆
h) có thể lớn hơn, nhỏ hơn hoặc
bằng chiều dài của cột ống nâng L
Đồ án môn học 16 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
Hình 1.6. Sơ đồ tính toán áp suất khởi động hệ thống vành xuyến 2 cột
ống
+ Nếu (h +
∆
h) > L thì chất lỏng trào ra khỏi giếng. Nghĩa là áp suất
khởi động sẽ tương ứng với áp suất chất lỏng trong ống nâng.
P
kđ
=
ρ
L
.gL (P
kđ
= P
max
)
+ Nếu (h -
∆
h) > L thì :
P
kđ
=
( )
gh
ddD

D
L
ρ
2
1
2
2
2
2
−−

b. Tính toán áp suất khởi động đối với hệ vành xuyến một cột ống.
Tương tự ta có :
V
1
=
( )
hdD .
4
22
−
π
(4.21)
Đồ án môn học 17 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
V
2
=
hd ∆
2

4
π
Nếu chất lỏng chưa xâm nhập vào vỉa ta có V
1
= V
2

( )
hdhdD ∆=−
22
2
4
.
4
ππ
(4.22)
Vậy áp suất khởi động được tính theo công thức sau :
P
kđ
= (h +
∆
h).
ρ
L
.g =
[ ]
gh
d
D
gh

d
dD
h
LL
ρρ
2
2
2
22
−
+
(4.23)
+ Nếu h +
∆
h > L thì P
kđ
=
ρ
L
.g
+ Nếu h +
∆
h ≥ L thì P
kđ
=
2
2
d
D
ρ

L
.gh
c. Tính toán áp suất khởi động với hệ trung tâm một cột ống.
Tương tự trên ta có :
V
1
=
4
π
d
2
h (4.24)
V
2
=
( )
hdD ∆−
2
2
4
π
(4.25)
⇒
h∆
=
h
dD
d
22
2

−
Vậy áp suất khởi động được tính theo công thức sau :
P
kđ
= (h +
∆
h).
ρ
L
.g =
[ ]
gh
dD
D
gh
dD
d
h
LL
ρρ
22
2
22
2
−
=
−
+
(4.26)
2.5.2. Các phương pháp làm giảm áp suất khởi động.

Việc khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ thường sử dụng cấu trúc một cột
ống chế độ vành xuyến, áp suất khởi động của cấu trúc một cột ống này
được tính theo công thức : P
kđ

=
gh
d
D
L
ρ
2
2

Do áp suất khởi động thường lớn hơn nên trong thực tế khai thác bằng
Gaslift gặp nhiều khó khăn hoặc không thể khởi động được giếng, đôi khi
khởi động giếng được nhưng không đạt hiệu quả kinh tế. Vì vậy cần phải
tiến hành giảm áp suất khởi động.
Đồ án môn học 18 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
Vì D và d là cấu trúc đã có sẵn nên muốn giảm áp suất khởi động thì
ta phải tìm mọi cách giảm
ρ
và h.
a. Các phương pháp làm giảm h.
* Phương pháp ép chất lỏng vào vỉa:
Khí nén với một áp suất cực đại vào giếng sau đó đóng giếng lại cho
chất lỏng thấm vào vỉa (nhằm giảm h). Dưới tác dụng của áp suất khí nén thì
P
kđ

> P
v
nên chất lỏng thấm vào vỉa dẫn đến mực chất lỏng trong giếng giảm
xuống. Sau một thời gian ta mở van cho giếng làm việc bình thường thì P
kđ
giảm. Phương pháp này sử dụng cho những giếng có độ thấm lớn.
* Phương pháp dung piston để múc bớt chất lỏng:
Dùng piston chuyên dụng múc bớt chất lỏng trong giếng nhằm mục
đích giảm chiều cao mực chất lỏng trong giếng. Sau đó mởvan cho giếng
làm việc bình thường. Phương pháp này được sử dụng cho những giếng có
áp suất vỉa và hệ số sản phẩm nhỏ.
* Phương pháp thả ống nâng từng đợt :
Dùng pitton chuyên dụng để múc bớt chất lỏng trong giếng nhằm mục
đích giảm chiều cao của cột chất lỏng trong giếng. Như vậy khi ta khởi động
giếng thì P
kđ
sẽ nhỏ. Phương pháp này chỉ áp dụng cho những giếng có áp
suất vỉa nhỏ và hệ số sản phẩm nhỏ.
* Phương pháp dùng đầu nối có lỗ thủng (Mupta thải):
Thả ống nâng đến chiều cao thiết kế. Trên các đầu nối chuyên dụng có
các lỗ thủng (gần giống như van Gaslift). Phương pháp này có nhược điểm
là trong suốt quá trình làm việc khí ép luôn luôn đi qua lỗ thủng do vậy làm
tăng chi phí ép khí lên (vượt khoảng 10%). Để khắc phục trường hợp này
người ta sử dụng van Gaslift để thay thế các đầu nối chuyên dụng này.
* Phương pháp dùng van Gaslift :
Dùng van Gaslift để khởi động sẽ làm giảm được áp suất khởi động,
đồng thời giảm được chi phí áp trong quá trình làm việc. Bản chất của
phương pháp này à chia h ra thành nhiều đoạn h
1
, h

2
, … < h. Ở đây chúng ta
chọn phương pháp khởi động giếng thiết kế bằng cách đặt van Gaslift.
b. Các phương pháp làm giảm
ρ
:
Ta có : P
kđ

=
gh
d
D
L
ρ
2
2
.
Để giảm áp suất khởi động ta tìm cách giảm
ρ
L
bằng phương pháp
hoà khí vào chất lỏng. Hiện nay phương pháp này đang được sử dụng rộng
Đồ án môn học 19 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
rãi, sử dụng phương pháp này có ưu điểm là giếng làm việc êm. Phương
pháp này sử dụng trong hai trường hợp sau :
* Phương pháp hoà trộn khí vào chất lỏng trên bề mặt :
Hình 1.7- Sơ đồ phương pháp hoá khí vào chất lỏng.
Quá trình hoà trộn khí như sau : Hình 4.7

- Mở các van hút của máy bơm và van xả 1 để máy bơm hút dầu từ bể
chứa và bơm vào ngoài cần khai thác.
- Mở van 2 để khí hoà chung vào dòng dầu đang bơm vào KGVX.
- Mở lớn dần van 2 cho khí vào giếng nhiều hơn. Mở khoá trên đường
4 để dầu hồi về bể chứa, giảm lưu lượng dầu bơm vào giếng.
- Điều chỉnh dầu để lượng khí vào giếng cực đại và dầu bơm vị ngắt
bằng cách mở hết khoá van trên đường 4, đóng van và tắt máy bơm.
* Phương pháp tạo nút khí xen kẽ nút dầu bơm vào khoảng không
vành xuyến :
Người ta bơm vào khoảng không vành xuyến một lượng khí áp suất
cực đại, dùng đường nén khí và bơm dầu vào vành xuyến để tạo ra nút dầu
nén nút khí xuống và cứ như vậy tạo ra nút khí, nút dầu, nút khí, nút dầu, …
Khi những nút khí, nút dầu này vào trong ống sẽ nâng tỷ trọng của một chất
lỏng trong ống nâng giảm áp đáy giảm và tạo dòng chảy từ vỉa vào giếng và
đẩy dầu lên tới miệng giếng khi giếng làm việc.
Đồ án môn học 20 Nguyễn Đức TRọng
1.Van xả
2.Van chận
3.Bể chứa dầu
4.Đường hồi của máy bơm
5.Đường ra manhenfon
6.Van thuỷ lực trung tâm
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
c. Phương pháp chuyển từ chế độ vành xuyến sang chế độ trung tâm:
Để giảm áp suất khởi động người ta có thể chuyển tạm thời chế độ
vành xuyến sang chế độ trung tâm, bởi vì chế độ trung tâm được xác định
theo công thức sau :P
kđ

=

gh
dD
D
L
ρ
22
2
−
.
Trong đó : D
2
– d
2
> d
2

2.6. Quá trình khởi động giếng:
Áp suất cực đại của trạm nén khí mà nén tới đáy của ống nâng gọi là
áp suất khởi động (P
kđ
). Có nhiều yếu tố làm ảnh hưởng đến áp suất khởi
động:
- Cấu trúc hệ thống cột ống nâng.
- Đường kính của ống nâng và ống chống khai thác.
- Độ nhúng chìm của ống nâng.
- Mực thuỷ tĩnh trong giếng.
- Tỷ trọng của chất lỏng trong giếng.
Đường biến thiên P
kđ
theo thời gian (đến khi giếng làm việc bình

thường) thể hiện qua đồ thị :

Hình 1.8- Sơ đồ biến thiên áp suất theo thời gian khi khởi động
Độ sâu lắp van được tính toán sao cho khi cột khí nén ở KGVX nén
chất lỏng xuống dưới mức đặt van thì sau đó van đóng lại.
Đồ án môn học 21 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
* Trình tự khởi động giếng:
- Khí ban đầu được bơm ép vào giếng để đẩy mực chất lỏng ở vùng
không gian vành xuyến vào trong ống nâng qua các van Gaslift đang mở.
Mực chất lỏng trong ống nâng từ từ tăng lên.
- Mực chất lỏng hạ đến van thứ nhất và khí nén vào ống nâng qua van
này, làm cho tỷ trọng cột chất lỏng trong ống nâng ở phần trên van 1 giảm
dẫn đến áp suất trong ống nâng giảm theo. Do đó mực chất lỏng ở không
gian vành xuyến tiếp tục giảm để cân bằng áp suất trong ống nâng và nó sẽ
hạ xuống đến van thứ 2.
- Khí nén đi vào ống nâng qua van 1 và 2, mực chất lỏng ngoài cần hạ
thấp hơn van thứ 2. Áp suất ngoài cần giảm đi làm cho chênh áp ở van 1
giảm đến giá trị quy định thì van 1 đóng lại. Mực chất lỏng tiếp tục đi
xuống.
- Mực chất lỏng ở KGVX đã hạ thấp hơn van 3. Khí nén đi vào ống
nâng qua van 2 và 3 . Áp suất ngoài cần tiếp tục giảm đi và chênh áp ở van 2
đạt đến giá trị đóng van, van 2 đóng lại.
Cứ như vậy mực chất lỏng hạ xuống tới van cuối cùng là van làm
việc. Các van phía trên đóng trong suốt quá trình khai thác, chỉ riêng van
làm việc mở. Tuy nhiên ở một số giếng người ta còn lắp thêm một số van dự
phòng dưới van làm việc để dùng cho thời gian sau này khi lưu lượng của
giếng giảm đi.
Đồ án môn học 22 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHAI THÁC DẦU BẰNG
PHƯƠNG PHÁP GASLIFT CHO GIẾNG KHAI THÁC
3.1. Các thông số của giếng thiết kế.
Bảng 3.1. Các thông số của vỉa và giếng.
TT Các thông số Kí hiệu Giá trị Đơn vị
đo
1 Độ sâu miệng giếng H 3080 m
2 Đường kính ống chống khai thác D
k1
168 mm
3 Đường kính ống khai thác D
k2
63 mm
4 Độ sâu đặt paker H
p
2520 m
5 Độ sâu đặt ống chống khai thác L
2
3050 m
6 Áp suất khí nén (khi khởi động)) P
kđ
95 at
7 Áp suất khí nén (khi làm việc) P
lv
90 at
8 Áp suất vỉa P
v
240 at
9 Tỷ trọng khí đồng hành
γ

k
0.65 Air=1
10 Tỷ trọng của dầu tách khí
γ
d
0.87 W
tr
=1
11 Tỷ trọng khí nén
γ
kn
0.65 Air=1
12 Tỷ trọng của dầu trong vỉa
γ
dv
0.72 W
tr
=1
13 Lưu lượng khai thác dự tính Q
d
140 m/ngđ
14 Điểm giữa khoảng bắn mở vỉa L
1
3065 m
15 Nhiệt độ miệng giếng t
vm
70
o
C
16 Yếu tố khí G

0
220 m
3
/T
17 Hệ số hoà tan của khí
α
0.6 l/P
a
18 Hệ số sản phẩm K 1 T/at.ngđ
19 Nhiệt độ khí nén tại miệng giếng t
im
26
o
C
20 Gradient nhiệt độ 0/m 3
o
C/100m
21 Áp suất bình tách P
s
10 at
22 Áp suất miệng giếng P
m
12 at
23 Chênh lệch áp suất đóng van
∆ P
50 Psig
24 Tỷ số khí dầu FGOR 70 m
3
/m
3

25 Độ nhớt của dầu 50
o
C t
d50
5.5 cp
26 Độ nhớt của dầu ở 150
o
C t
d150
0.5 cp
27 Tỷ trọng của nước
γ
n
1.05 W
tr
=1
28 Thể tích ép khí tối đa Q
k
1300.000 Cu.ft/d
Đồ án môn học 23 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift
3.2. Tính toán cột ống nâng cho giếng thiết kế.
- Chiều sâu giếng khai thác: H = 3080m = 10107 ft.
- Đường kính ống chống khai thác: D = 168mm = 6,61 in.
- Hệ số sản phẩm: K = 1 T/at.ngđ.
- Trọng lượng riêng của dầu: γ
d
= 0,87 g/cm
3
.

- Lưu lượng khai thác: Q
d
= 140 m
3
/ngđ = 122 T/ng.đêm.
- Tỷ suất của khí dầu: G
0
= 220 m
3
/T
- Áp suất vỉa: P
v
= 240at.
- Áp suất miệng giếng: P
m
= 12at.
- Áp suất làm việc: P
lv
= 90at.
- Hệ số hoà tan của khí: α = 0,6 (1/Pa).
3.2.1. Xác định chiều dài cột ống nâng L.
Để tính toán chiều dài cột ống nâng (L) ta áp dụng công thức sau:

hh
d
PP
HL
γ
)(10
de

−
−=
(5.1)
Ta có:
+ P
de
= P
lv
- 4 = 90 – 4 = 86 (at).
+ Theo công thức tính lưu lượng khai thác: Q = K(P
v
– P
d
)
→
)(118
1
122
240 at
K
Q
PP
vd
=−=−=
.
+ Trọng lượng riêng trung bình hỗn hợp dầu:
γ
hh
=
2

ded
γγ
+
(5.2)
Trong đó:
+
γ
d:
Trọng lượng riêng của hỗn hợp dầu khí ở dưới đáy giếng.
γ
d
=
clcl
dd
cldd
clclcl
DQ
P
PGQ
DQ
γ
γ
γα
γγ
.2,43
).1(
) (
) 2,43(
2
0.

2
++
+
−
+

(
γ
cl
=
γ
d
= 0,83g/cm
3
-
.
Trọng lượng riêng của chất lỏng và dầu trong
giếng).
Đồ án môn học 24 Nguyễn Đức TRọng
Thiết kế khai thác dầu bằng phương pháp gaslift

( )
)/(80,0
87,0.61,6.2,43122
87,0.1118
87,0).118.6,0220.(122
87,0).87,0.61,6.2,43122(
3
2
2

cmg
d
=
++
+
−
+
=
γ

+
γ
de
: Trọng lượng riêng của hỗn hợp dầu khí ở đế ống nâng.
γ
de
=
clcl
dde
clded
clclcl
DQ
P
PGQ
DQ
γ
γ
γα
γγ
.2,43

).1(
) (
) 2,43(
2
0.
2
++
+
−
+


( )
)/(77,0
87,0.61,6.2,43122
87,0.186
87,0).86.6,0220.(122
87,0).87,0.61,6.2,43122(
3
2
2
cmg
de
=
++
+
−
+
=
γ

Thay kết quả tính được thay vào công thức (5.2) ta được:

)/(78,0
2
80,077,0
3
cmg
hh
=
+
=
γ
Vậy chiều dài ống nâng:
.87602670
78,0
)86118.(10
3080 ftmL ==
−
−=
3.2.2. Xác định đường kính cột ống nâng.
Đường kính của cột ống nâng khi giếng làm việc ở chế độ tối ưu được
xác định theo công thức:
d
tư
=
3
0
).1(
1
.235,0

cl
Q
γεε
−
(5.5)
ε: độ nhấn chìm tương đối của ống cột nâng.
32,0
87,0.2670
1286
.10
.
.10 =
−
=
−
=
cl
mde
L
PP
γ
ε
→ d
tư
=
).(39,72)(85,2
86,0).32,01(
122
32,0
1

.235,0
3
mmin ==
−
Để phù hợp với sự đồng hoá thiết bị ta chọn đường kính cột ống nâng
để cho giếng làm việc ở chế độ tối ưu là: d
tư
≈ 76(mm).
3.3. Xây dựng biểu đồ xác định độ sâu đặt van gaslift.
Có 3 phương pháp xác định chiều sâu đặt van Gaslift: Phương pháp
giải tích, phương pháp toán đồ Liên Xô và phương pháp đồ thị Camco. Hiện
nay xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro đều có sẵn chương trình và
phần mềm máy tính, người thiết kế giếng chỉ cần đưa số liệu đầu vào là có
ngay kết quả một cách nhanh chóng và chính xác.
Đồ án môn học 25 Nguyễn Đức TRọng