ІІІ эксплуатация фонтанно-компрессорных и газовых
Скважин
1. Расчет фонтанного подъемника [32]
Условие фонтанирования скважины, если забойное давление меньше давления насыщения (рзаб < рнас), выражается формулой
(ІІІ.1)
где Gо — эффективно действующий газовый фактор (отнесенный к нефти), приведенный к нормальным условиям, в м3/ m , а — коэффициент растворимости газа в м3/м3*ат; 
— средний относительный удельный вес жидкости; р1 и р2 — абсолютное давление у башмака подъемных труб и на устье скважины (буферное) в ат; п B — процент воды в добываемой жидкости; L — длина подъемника в м; d — внутренний диаметр подъемных труб в см.
Это условие фонтанирования скважин справедливо, если подъемные трубы спущены до верхних отверстий фильтра, а давление у башмака подъемника равно забойному давлению (р1 
рзаб).
Если рзаб > рнас, то газ начнет выделяться из нефти только в стволе скважины. В таких случаях для выяснения возможности фонтанировапия скважины необходимо подставить в приведенное выше неравенство вместо р1 величину рнас (давление насыщения), а вместо длины подъемника L, — расстояние от устья до точки, где давление равно давлению насыщения Lнас:
м, (ІІІ.2)
где Н — глубина скважины в м.
Минимальное забойное давление, при котором еще возможно фонтанирование скнажины, будет
(ІІІ.3)
При расчете диаметра фонтанных труб нужно стремиться к тому, чтобы пропускная способность подъемника обеспечила получение оптимальных дебитов в течение всего периода фонтанирования. Для этого определяют диаметр фонтанных труб, при котором скважина будет работать на оптимальном режиме в конце периода фонтанирования, по формуле
|
|
|
(ІІІ.4)
где Q — дебит скважины в конце фонтанирования в т/сутки; остальные величины ( 
, L, p1 и р2) имеют прежние значения.
Если найденный по расчету диаметр не совпадает со стандартным, берут ближайший стандартный диаметр или, если это возможно (отсутствие запарафинирования труб и необходимости применения скребков), применяют двухступенчатую колонну из труб стандартных размеров, эквивалентных найденному расчетом диаметру.
Длина верхней ступени (большего диаметра) будет
(ІІІ.5)
где L — общая длина подъемника в м; d — внутренний диаметр подъемных труб, полученный расчетом, в см; d 1 — ближайший меньший стандартный диаметр труб (нижней ступени); d2— ближайший больший стандартный диаметр труб (верхней ступени).
Размерность величин d,d1и d2 должна быть одинаковая.
Длина нижней ступени (меньшего диаметра) l 1 = L — l 2 м.
|
|
|
Расчет диаметра фонтанных труб по конечным условиям фонта-нирования
часто затрудняется из-за отсутствия данных о дебите и забойном давлении.
Значение этих величин можно взять по соседним скважинам, уже закончившим
фонтанирование, которые находятся в аналогичных условиях (если такие скважины имеются).
Так как отбор жидкости из фонтанных скважин, как правило, ограничен, дебит в конце фонтанирования обычно принимается равным установленному отбору, а забойное давление (давление у башмака) может быть найдено из графика (рис. 11) по предполагаемому газовому фактору. Для этого на оси абсцисс графика надо найти точку допускаемой величины удельного расхода газа (газового фактора) Rо в м3/т и провести из этой точки вертикаль вверх до пересечения линии, соответствующей общей длине подъемных (фонтанных) труб L в м. Найденную точку пересечения надо спроектировать на ось ординат, где и определится величина забойного давления р1 в ат (ключ решения показан на рисунке пунктирными линиями).
Этот график построен для подъемника dусл=73 мм, — 0,9, при абсолютном давлении на устье скважины р2=2 ат. Для других диаметров подъемника удельный расход получают умножением найденного по графику значения Rо на коэффициенты:
|
|
|
для 48-мм подъемника …………………… 1,29
для 60-мм подъемника …………………… 1,12
для 89-мм подъемника …………………… 0,912
для 114-мм подъемника ………………….. 0,8
Для ускорения расчета диаметра подъемника можно пользоваться специальной диаграммой (рис. 12). Для этого надо знать дебит скважины ( Q в т/сутки, давление у башмака р1 в ат (забойное давление, если трубы спущены до верхних дыр фильтра) и длину подъемника L в м. При построении этого графика приняты удельный вес нефти = 0,9 и абсолютное давление на устье скважины p2 = 2 ат.
Эта диаграмма состоит из двух частей: в правой части по оси абсцисс находятся значения давления у башмака р1 в ат, а в левой — дебит скважины в конце фонтапиропания (Q в т/сутки. Для определения диаметра подъемника надо найти на оси абсцисс правой части диаграммы точку, соответствующую значению p1, затем провести из нее вертикаль вверх до пересечения с линией длины подъемных (фонтанных) труб в м и одновременно провести вверх вертикаль из точки абсциссы левой части диаграммы Q т/сутки.
Диаметр фонтанных труб определится пересечением с последней вертикалью горизонтальной линии, проведенной из найденной точки пересечения вертикали правой части с линией длины L(см. указанный на рисунке пунктирными линиями ключ для решения этой задачи).
|
|
|
Диаметр подъемника, найденный по конечным условиям фонтанирования скважины, надо проверить на максимальную пропускную способность по формуле
(ІІІ.6)
где p1н и р2н — соответственно давление у башмака и на устье сква жины в начале фонтанирования.
В этой формуле неизвестной величиной является давление на устье р2н, которое может быть определено из формулы
(ІІІ.7)
где Gнач — начальный эффективный газовый фактор.
Значение р2н можно также найти из графика (рис. 13), но для этого надо предварительно определить значение абсциссы 
Если начальный дебит скважины окажется больше, чем полуленный по формуле для Qмакс, то подъемник, рассчитанный по конечным условиям фонтанирования, не сможет пропустить более высокий начальный дебит. Тогда подъемник надо рассчитывать по начальным условиям фонтанирования на режиме Qмакс. Необходимый диаметр подъемника определится по формуле.
(ІІІ.8)
Подъемник диаметром, полученным по этой формуле, не будет работать с максимальным к. п. д. в конце фонтанирования, а поэтому фонтанирование скважины прекратится несколько раньше.
Принятый в результате расчета диаметр фонтанных труб надо проверить на возможность спуска их в скважину, руководствуясь следующим соотношением между диаметрами эксплуатационной колонны и фонтанных труб:
при 114-мм колонне dу не более 60 мм
при 141-мм колонне dу не более 73 мм
при 168-мм колонне dу не более 89 мм
при 219-мм колонне dу не более 114 мм
Рабочее давление у башмака подъемных труб, необходимое для; нормальной работы воздушного подъемника, равно
(ІІІ.9)
где 
н — относительный удельный вес нефти.
Расход газа (воздуха) при установившемся оптимальном режиме работы подъемника
(ІІІ.10)
где d — внутренний диаметр подъемных труб в см; L — длина подъемных труб в м; р2 — абсолютное давление на устье в ат.
2. Расчет компрессорного подъемника [32]
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 498; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!