پدیده پسماند مایع (Liquid Loading) در چاه‌های گازی

پسماند مایع یا همان Liquid Loading در چاه‌های گازی به وضعیتی اشاره دارد که در آن مایعات تولید شده (مانند آب یا میعانات گازی) نمی‌توانند به طور کامل از طریق جریان گاز از چاه خارج شوند و در نتیجه در ستون چاه تجمع می‌کنند. این پدیده می‌تواند مشکلات زیادی برای تولید از چاه گازی ایجاد کند.

دلایل وقوع Liquid Loading

کاهش سرعت گاز (Gas Velocity): زمانی که سرعت جریان گاز در ستون چاه کمتر از سرعت بحرانی مورد نیاز برای حمل مایعات باشد، مایعات به جای انتقال به سطح، در چاه ته‌نشین می‌شوند. مدل‌های تجربی مختلفی از جمله مدل Turner برای محاسبه سرعت بحرانی گاز وجود دارد.
افزایش تولید مایعات: افزایش تولید آب سازند یا میعانات گازی می‌تواند میزان مایعات موجود در چاه را بیشتر از توان گاز برای جابجایی کند.
کاهش فشار مخزن: کاهش فشار مخزن باعث کاهش نرخ تولید گاز و در نتیجه کاهش سرعت گاز در ستون چاه می‌شود.

اثرات Liquid Loading

کاهش نرخ تولید گاز: تجمع مایعات باعث افزایش مقاومت در برابر جریان گاز می‌شود.
افزایش فشار ته‌چاهی (Bottomhole Pressure): وجود مایعات در ستون چاه فشار اضافی به مخزن تحمیل می‌کند و تولید گاز را کاهش می‌دهد.
آسیب به تجهیزات: تجمع مایعات می‌تواند باعث آسیب به تجهیزات چاه و خطوط لوله شود (از طریق ارتعاشات ناشی از جریان ناپایدار و تغییر رژیم جریانی، خوردگی در اثر تجمع مایعات و …)
عدم تولید چاه (Well Shut-in): در موارد شدید، ممکن است تولید گاز به طور کامل متوقف شود.

راه‌حل‌های مدیریت Liquid Loading

استفاده از سیستم‌های Plunger Lift: این سیستم به صورت دوره‌ای مایعات تجمع یافته را از چاه تخلیه می‌کند.
تزریق فوم (Foam Injection): کاهش چگالی ستون مایع با ایجاد کف و تسهیل حمل آن به سطح.
نصب کمپرسور: با کاهش بک پرشر باعث افزایش سرعت گاز و در نتیجه تخلیه ستون مایع می‌شود.
تولید تناوبی از چاه: با بست چاه و افزایش فشار، توانایی حمل سیال به سطح توسط چاه افزایش می‌یابد.
استفاده از لوله‌ مغزی با سایز کوچک‌تر: افزایش سرعت گاز برای حمل مایعات.

برای مثال همانطور که در تصویر زیر دیده می‌شود، با کاهش سایز لوله مغزی، با دبی کمتری می‌توان از بروز پدیده Liquid Loading جلوگیری کرد: