CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG DẦU

KỸ THUẬT DẦU KHÍ ĐẠI CƯƠNG


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG

TÓM TẮT NỘI DUNG
Nội dung đề cập đến các phương pháp khai thác giếng tức là các
phương pháp đưa chất lưu từ đáy lên mặt, bao gồm phương pháp phun và
các phương pháp cơ học. Mỗi phương pháp chỉ giới thiệu về hệ thống thiết bị
bao gồm trên mặt và trong lòng giếng.


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG

KẾT THÚC CHƯƠNG SINH VIÊN CẦN NẮM ĐƯỢC
Các phương pháp khai thác phun
Các phương pháp khai thác nhân tạo
Mỗi phương pháp cần nắm được sơ đồ thiết bị công nghệ, phạm vi và
điều kiện áp dụng


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Điều kiện để chất lưu từ vỉa vào giếng và từ đáy lên mặt

E TN  E NT �E1  E 2  E 3  E 4
ETN- Năng lượng tự nhiên
ENT- Năng lượng nhân tạo
E1- Năng lượng tạo ra dòng chảy từ vỉa vào giếng
E2- Năng lượng để chất lỏng và khí từ đáy lên miệng
E3- Năng lượng để chất lỏng và khí đi qua thiết bị miệng giếng
E4- Năng lượng để chất lỏng và khí ra khỏi miệng giếng đến hệ thống

tách chứa


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp phun tự nhiên
 Phương pháp khai thác cơ học
 Phương pháp nén khí cao áp: Sử dụng cho dầu nhẹ, trung bình, độ
nhớt bé
 Phương sử dụng bơm: Dùng cho tất cả các loại dầu có tỷ lệ khí hòa
tan thấp, sử dụng ở giai đoạn cuối cùng
 Bơm cơ học: Sử dụng cho dầu đặc, ít khí hòa tan, độ nhớt cao,
giếng nông, năng suất giếng thấp
 Bơm điện: Dùng cho dầu nhẹ, trung bình, nhiệt độ không cao,
năng suất giếng cao
 Bơm thủy lực:


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp phun tự nhiên
 Trang bị lòng giếng

1- Ống nâng
2- Van an toàn sâu
3- Van tuần hoàn
4- Thiết bị bù trừ
5- Parker
6- Van cắt
7- Ống đục lỗ

CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG

 Phương pháp phun tự nhiên
 Trang bị lòng giếng
 Bộ phận quan trọng nhất là ống nâng
 Năng lượng để nâng chất lỏng lên mặt

E fl  E fr  E hs  E lc  E wh
Efr- Năng lượng thắng tổn hao ma sát
Ehs- Năng lượng để thắng áp lực thủy tĩnh
Elc- Năng lượng để thắng các tổn hao cục bộ
Ewh- Năng lượng dư cần thiết ở miệng giếng


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Năng lượng để nâng chất lỏng lên mặt
 Dòng 1 pha không chịu nén năng lượng chính là thế năng áp suất

p fl  p fr  p hs  p lc  p wh
 Dòng dầu khí còn có năng lượng đàn hồi và tách khí


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Năng lượng để nâng chất lỏng lên mặt
 Dòng 1 pha không chịu nén năng lượng chính là thế năng áp suất

p fl  p fr  p hs  p lc  p wh
 Dòng dầu khí còn có năng lượng đàn hồi và tách khí
Dòng chảy sương xuyến
Chuyển tiếp

Chế độ dòng chảy nút
Bọt giãn nở và kết hợp lại
Chế độ dòng chảy bọt
Xuất hiện bọt khí
Giới hạn bão hòa
Dòng 1 pha đồng nhất

vành


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp phun tự nhiên
 Trang bị miệng giếng
a- Đầu treo ống nâng
b- Đầu phun
c- Đầu nâng thả dụng cụ cáp tời
1- Phớt cắm dầu
2- Ống định hướng và bôi trơn
3- Nhánh đầu phun
4- Vòi phun để chỉnh lưu lượng khai thác
5- Bình tách pha
6- Thiết bị treo ống
7- Mặt bích ống chống khai thác
8- Ống chống khai thác
9- Ống nâng
10- Van nâng thả
11- Van Trung tâm
12- Van nhánh
13- Van dập giếng
14- Van tuần hoàn

CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Trang bị miệng giếng


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp phun tự nhiên
 Vận hành giếng phun
Mở van trung tâm  mở van nhánh
 Đối với giếng dầu
 Gọi dòng theo đường tuần hoàn
 Thay đường kính vòi phun
 Tìm các biện pháp kéo dài thời
gian phun
 Đối với giếng khí
 Mở van giảm dần áp suất miệng
 khi có dòng tăng dần đến áp
suất thiết kế
 Lưu ý
 Kiểm soát cát
 Kiểm soát ngưng tụ


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp phun nhân tạo

E fl  E fr  E hs  E lc  E wh
 Nguyên lý và đặc thù của phương pháp

hoo
hmm  hoo � hm 
m
 Để tăng hm giảm m bằng cách trộn khí  có 2 ống
 Khí được sử dụng là khí HC
 Ưu điểm: Dễ điều chỉnh p, Q; giếng sạch; giếng cong, nghiêng,
chiều sâu lớn
 Nhược điểm: Đầu tư lớn, hiệu suất thấp với các vỉa có áp suất
thấp; tạo nhũ tương dầu nước
 Có thể ép khí liên tục hoặc định kỳ


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp phun nhân tạo
 Các sơ đồ thiết bị
 Thiết bị miệng giếng tương tự
phương pháp phun tự nhiên
nhưng không có vòi phun
 Đường tuần hoàn để cấp khí
nén
a- Sơ đồ 1 ống không parker
b- Một ống có parker và van khí nén
c- Sơ đồ 2 ống đồng tâm
d- Sơ đồ 2 ống song song
e- Sơ đồ khai thác đồng thời 2 vỉa
g- Sơ đồ 1,5 ống
h- Mực chất lỏng khi khởi động giếng
1- Đường hỗn hợp về bình tách
2- Đường khí nén
3- Đường tuần hoàn

CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp phun nhân tạo
 Các sơ đồ thiết bị

1- Van điều chỉnh khí ép
2- Ống nâng hỗn hợp
3- Van làm việc
4- Van kết thúc
5- Parker
6- Van khởi động
7- Van Trung tâm


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG

 Phương pháp phun nhân tạo
 Vận hành giếng
 Khởi động giếng

pin  4000.0,85  3400mH 2O  34MPa �5000psi
 Sử dụng máy nén khí công suất lớn
 Ép nút khí lỏng luân phiên
 Sử dụng van khí nén


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG

 Phương pháp phun nhân tạo

 Vận hành giếng
 Thiết lập chế độ khai thác
Chế độ tối ưu: Chế độ có hiệu suất cao với Rp min (dòng có cấu trúc nút)

Rp 

Qg
Qo

R p  R in  R o
Chế độ cực đại: Chế độ cho Qo max

R pmax 

Qg
Q omax


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp phun nhân tạo
 Phun nhân tạo gián đoạn
Phun theo chu kỳ, mỗi chu kỳ gồm
 Tích lũy: Đóng giếng
 Nén khí: Nén khí vào giếng
 Giãn nở và phun: Dừng ép, khí giãn nở,
đẩy dầu
1- Ống nâng
2- Ống chống khai thác
3- Parker
4- Van 1 chiều

5- Van cấp khí định kỳ
Sp- Van khởi động
Sl- Van làm việc
h- Chiều cao cột chất lỏng được khai thác sau mỗi chu
kỳ


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp bơm điện

Tổ hợp bơm ly tâm chìm
1- Trạm điều khiển
2- Tang cuộn dây cáp
3- Ròng rọc cáp
4- Ống nâng
5- Cáp điện chuyên dụng
6- Máy bơm ly tâm trục đứng
7- Cổ hút dầu
8- Bộ bảo vệ
9- Động cơ điện
10- Áp kế
11- Đường dầu


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp bơm cơ học


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp bơm thủy lực

 Bơm thủy lực kiểu piston

Sơ đồ bơm thủy lực 2 ống và
trạm cấp chất lỏng năng lượng
1- Ống dẫn chất lỏng năng lượng
2- Ống dẫn hỗn hợp hai chất lỏng giếng và năng lượng
3- Động cơ thủy lực
4- Máy bơm
5- Bể chứa chất lỏng năng lượng dự phòng
6- Tách pha, xử lý
7- Bể chứa
8- Máy bơm cao áp
9- Động cơ
a,b,c- Đường cấp nước vào các giếng khai thác


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Phương pháp bơm thủy lực
 Bơm thủy lực kiểu piston

Bơm piston thủy lực
1- Ống dẫn chất lỏng năng lượng
2- Hộp phân dòng
3- Đường hồi chất lỏng năng lượng
4- Động cơ piston
5- Cần piston
6- Đường thu chất lỏng giếng


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG

 Phương pháp bơm thủy lực
 Bơm vòi phun

Sơ đồ bơm

Cơ cấu truyền động năng


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Các phương pháp khác
 Phương pháp piston tự do
 Dùng trong khai thác gaslift định kỳ
 Dùng trong khai thác tự phun định kỳ

1- Vòng dừng piston phía trên
2- Ống nâng
3- Piston tự do
4- Lò xo
5- Vòng dừng phía dưới
6- Van khí nén
7- Parker


CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC GIẾNG
 Các phương pháp khác
 Phương pháp dùng máy bơm cần xoắn