Газлифті ұңғымаларын іске қосу және жұмыс қысымы

Ұңғыманы пайдалану тоқтаусыз болмайды. Әртүрлі себептерге, жөндеу жұмыстарына байланысты ұңғыманы тоқтатып, оны қайта қосуға тура келеді. Газлифті ұңғымаларды іске қосуда және жұмыс принциптеріне байланысты бірнеше ерекшеліктері бар.

Пайдалануға беру кезіндегі қарапайым бір қатарлы көтергішпен жабдықталған, газлифтілі ұңғыманың жұмысын қарастырамыз.

Ұңғыманы іске қосу процесі, айдалатын газды көтергіш құбырдың башмагына дейін жеткізу, яғни газбен сығу арқылы сұйық деңгейін башмакка дейін түсіру. Бұл құбыр аралық кеңістіктегі сұйық көлемін V₁ айдалатын газ бен ығыстыру керек екенін көрсетеді. Ығыстырылатын сұйық көтергіш құбырға енеді, нәтижесінде оның деңгейі статикалық деңгейден жоғары болады. Қабаттан жиі сұйықты жұту әсерінен сұйық бағанының статикалық деңгейден биіктікке жоғарылауымен анықталатын қабатта репрессия туындайды. Қабаттың нашар өткізуі кезінде немесе ұңғыма түбінде кері клапанның ролін атқара-тын шөгінділердің санына байланысты барлық ығыстырылатын сұйықтар көтергіш құбырға ағады, сонда V₁ көлемі V₂ сұйық көлеміне тең болады.

Қабаттан сұйықтың жұтылуы кезінде V₂ < V₁ болады.

Жалпы жағдайда

(10.1)

- жұтылу кезінде,

- жұтылу болмаған жағдайда.

Келесі мәндерді енгіземіз: - көтергіш құбыр башмагының статикалық деңгейден төмен батырылуы; - көтергіш құбырдағы сұйық деңгейінің көтерілуі (статикалық деңгейден жоғары); -газ айдалатын құбыр аралық кеңістіктің қима ауданы; - сұйық көтерілетін құбырдың қима ауданы.

Сонда (10.2)

(10.2) теңдеуінің мәндерін (9.1) теңдеуіне қойып, -қа салыстырмалы есептесек, онда (10.3)

Газлифті ұңғыманы іске қосу моментіндегі, яғни құбыраралық кеңістіктегі сұйық деңгейі башмакқа дейін ығыстырылса, осы деңгейге әсер етуші газ қысымы, көтергіш құбырдағы , биіктіктегі сұйық бағанының гидростатикалық қысымына тең болады. Бұл газлифті ұңғыманы іске қосуға қажетті ең жоғарғы газ қысымы деп аталады.

Сонымен ; (10.4)

(10.4) теңдеуге (10.3)-теңдеудегі мәнін қойып және мәнін жақша сыртына шығару арқылы, келесі теңдеуді аламыз:

; (10.5)

Бұл, бір қатарлы және екі қатарлы газлифті ұңғыманы іске қосуға арналған қысымды анықтайтын теңдеу болып табылады.

Келтірілген теңдеулерден көргеніміздей, іске қосу қысымы башмактың сұйықтың статикалық деңгейінен төмен батырылуына, шегендеу тізбегі мен құбырдың салыстырмалы диаметріне және лифтінің (сақиналы және оралық) жұмыс жүйесіне тәуелді болады.

Осыған дейін, газлифті ұңғыманың жұмыс қысымы тек башмактың динамикалық деңгейден төмен батырылуы мен анықталады - деп, көрсетілген. Сол себептен іске қосу қысымы әрқашан жұмыс қысымынан үлкен болады. Бұл газлифтілі ұңғыманы пайдалану техникасын өндірістік жабдықтауды қиындатады, ал оны іске қосу үшін арнайы жоғары қысымды газдың көзі керек болады. Ол үшін іске қосу қысымына есептелген арнайы компрессорлар немесе газ жүйесі қажет болады.

Іске қосу қысымының кез-келген теңдеуін келесі түрде ұсынуға болады:

(10.6)

мұндағы: m-құбыр қабырғасының диаметрін есепке алып немесе есептемегендегі қатынаспен анықталатын коэффициент (10.1-кесте).

10.1-кесте. mкоэффициентінің мәндері (10.6-теңдеу бойынша)

Сақиналы жүйемен жұмыс істейтін бір қатарлы көтергіш, көтергіш құбырдың башмагындағы ( ) статикалық қысымымен салыстырғанда жоғарылау іске қосу қысымын береді. Осы көтергіш орталық жүйеге ауыстырылғанда іске қосу қысымын төмендетіп жібереді. Екі қатарлы көтергіште іске қосу қысымы елеулі өзгермейді, ең жоғары дегенде 30,8% және орталық жүйеге ауыстырылғанда 12,61%-ға төмендейді. Газлифтілі ұңғыманы іске қосу процесі кезіндегі уақыт бойынша өзгеру функциясының графигі 10.4-суретте көрсетілген.

10.4-сурет. Газлифті ұңғыманы іске қосқан кездегі сағадағы газ қысымының өзгеру графигі.

Көтергіш құбырдың башмагынан газ өткеннен кейін ұңғыма динамикалық деңгеймен өндіруге сәйкес келетін тұрақталған жұмыс режиміне ауысады.