Строение газовой пружины (газлифта) кардинально отличается от конструкции ее витой металлической прародительницы. Единственное сходство – наличие упругого сокращающегося узла.
Роль упругого элемента выполняет газ, как правило, берется азот, закачанный в главный цилиндр под давлением. Помимо цилиндра в конструкцию газлифта входит шток с поршнем.
Чтобы вытолкнуть шток из цилиндра требуется давление газа. Когда пружина находится в сжатом состоянии, шток пребывает в цилиндре. При свободном положении пружины шток полностью выходит из цилиндра. Поршень штока предотвращает его выпадение, удерживая за одну из сторон цилиндра.
Стандартная конструкция включает:
Пружины такого типа успешно применяются там, где требуется многократное открывание и закрывание составных элементов конструкций.
При необходимости вы можете купить газовую пружину и установить ее самостоятельно. Некоторые газлифты оснащаются электрическими переключателями для управления дистанционно. Например, такая конструкция часто ставится на гаражные ворота.
Блокируемая оснащается комплектом клапанов в конструкции поршня. Сам поршень выступает разделителем камер давления внутри основного цилиндра. Конструкция позволяет зафиксировать газлифт в необходимом положении. При перекрытом клапане у газа нет возможности переходить из одной камеры в другую.
Заблокированная газовая пружина выдерживает нагрузку. Необходимо только правильно подобрать мощность газлифта в соответствии с весом элемента.
Отдельные виды газлифтов используются для:
Компания «Дикон» предлагает купить со склада в Санкт-Петербурге и с доставкой по России газовые пружины «Suspa» немецкого производства с возможностью блокирования и без.
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!
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.
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.
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.
Чтобы купить газлифт для офисного кресла и не ошибиться, обращайте внимание на моменты:
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 — это система механизированной добычи, при которой газ закачивается в обсадную колонну добываемой скважины, чтобы помочь поднять жидкости на поверхность через эксплуатационную колонну.
В этом видео Кайл объясняет, почему производитель может выбрать газлифт, рассказывает о двух типах газлифта, выделяет компоненты системы и объясняет, как она работает.
Почему производитель может выбрать газлифт?
Короткий ответ: стоимость. В большинстве случаев газлифт будет наиболее рентабельной формой механизированной добычи. Для этого есть несколько основных причин:
В зависимости от состава скважины производители используют один из двух типов газлифта: непрерывный или периодический.
Непрерывный газлифт может быть адаптирован к широкому диапазону условий добычи в газовых скважинах, таких как скважины с большим углом наклона, скважины с высоким газонефтяным отношением и скважины с песком, парафином или окалиной.
Однако он не подходит для скважин с тяжелой нефтью или эмульсией.
Системы прерывистого газлифта могут эффективно работать в скважинах с низким давлением и низкой производительностью.
Прерывистый газлифт – это когда закачка газа осуществляется с заданным интервалом и добыча флюидов осуществляется в прерывистом цикле.
Теперь давайте посмотрим, как работает стандартная система непрерывного газлифта, и определим каждый компонент.
После первоначального запуска скважина должна давать достаточный объем газа для работы газлифтной системы. Во многих газлифтных скважинах дополнительный газ берется из близлежащих скважин или трубопроводов, чтобы «запустить» процесс механизированной добычи.
Если скважина не производит достаточно газа для удовлетворения потребности в объеме газлифтной системы, добавочный газ может подаваться из линии продаж или соседней скважины.
Природный газ низкого давления сжимается и поступает в нагнетательную линию или перенаправляется через перепускной клапан, если в стволе скважины соблюдены требования по давлению и объему.
Клапан нагнетания газа помогает контролировать поток природного газа в скважину. Регулирующие клапаны высокого давления Kimray используются в этом приложении, потому что они обеспечивают гибкость в размерах затвора и могут управляться пневматически или электрически.
Газ поступает в обсадную колонну и спускается к газлифтным клапанам.
Большинство газлифтных клапанов открываются в ответ на заданное давление газа в обсадной колонне. Давление корпуса (P1) сжимает сильфон внутри клапана и поднимает шток, открывая клапан.
Когда сжатый газ поступает в НКТ через газлифтный клапан, энергия расширяющегося газа толкает нефть ближе к поверхности. Газ также аэрирует столб жидкости, снижая ее плотность и позволяя ей легче течь при меньшем давлении.
С интервалами под поверхностью установлены дополнительные газлифтные клапаны. В начале добычи эти «разгрузочные» клапаны используются для снижения плотности столба жидкости, поднявшегося над первичным газлифтным клапаном.
Этот «рабочий клапан» нагнетает газ в самую глубокую точку ствола скважины. Этот процесс называется запуском скважины или разгрузкой скважины.
Постоянный клапан гарантирует, что все жидкости останутся в НКТ, а не позволят жидкости выйти в пласт. Однако, как и обратный клапан, стоячий клапан позволяет газу и жидкости поступать в НКТ из резервуара.
Пакер — это устройство, которое образует уплотнение между двумя камерами скважины — НКТ и обсадной трубой. Это уплотнение предотвращает попадание нагнетаемого газа в пласт или в конец эксплуатационной колонны.
На заключительных этапах добычи в конце срока эксплуатации скважины операторы могут заменить другие системы механизированной добычи прерывистым газлифтом до тех пор, пока пластовое давление не станет слишком низким для подъема целевых объемов жидкости.
Когда газлифт неэкономичен или забойное давление слишком низкое, операторы обычно переключаются на штанговые насосы или электрические погружные насосные системы.
Далее: Как работают компрессоры природного газа
Кайл Эндрюс
Кайл Эндрюс работает тренером по продуктам и приложениям в Kimray. Он проводит обучение продуктам и приложениям для отдела продаж и клиентов Kimray.
Еще от Kyle
Газлифт — это метод механизированной добычи, в котором используется внешний источник газа высокого давления 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.
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.
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.
Газлифт имеет следующие преимущества.
Газлифт имеет следующие недостатки.
Потенциальные эксплуатационные проблемы газлифта, которые необходимо решить, включают:
Другие проблемы, которые необходимо решить:
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.
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.
Прерывистый газлифт имеет следующие преимущества.
Прерывистый газлифт имеет следующие недостатки.
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, производящие песок и имеющие высокое отношение 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.
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.
Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые обязательно должен прочитать читатель, желающий узнать больше
Yadua, A.