Вопросы к лабораторной работе №2

1.Компрессорный метод освоения скважин

2.Назначение пусковых клапанов

3.Определение глубины установки пусковых клапанов

Варианты расчета параметров освоения нефтяной скважины компрессорным методом

Параметры	1		2	3	4	5	6	7	8	9
Глубины скважин, Lc, м	1500		1450	1550	1575	1625	1650	1525	1475	1560	1500
Пластовое давление, МПа		17,5	18	18,5	19	18,5	19	18,5	19	18.5	17,5

ЛАБОРАТОНАЯ РАБОТА №3 – МЕТОД ОСВОЕНИЯ СКВАЖИН С ПОМОЩЬЮ ПЕН

Теоретическая часть

При использовании пены для освоения скважин в значительных пределах регулируется ее плотность. Это создает благоприятные условия для плавного снижения противодавления на пласт. Двухфазная пена представляет собой систему, состоящую из водного раствора ПАВ и воздуха (газа). В качестве ПАВ можно рекомендовать сульфонол0,1 % концентрации (на 1 т воды + 1 кгсульфонола).

Для осуществления данного процесса освоения необходим насосный агрегат и компрессор. Водный раствор ПАВ в аэраторе смешивается с подаваемым газом, образующаяся пена закачивается в скважину.

Основным вопросом при данном процессе остается расчет движения пены в скважине при прямой и обратной закачке.

Введем некоторые параметры, которые характеризуют двухфазную пену. Степенью аэрации а назовем отношение объемного расход газа, приведенного к стандартным условиям V_rcT. к объемному расходу жидкости О_ж:

а = V_гст/О_ж. (3.1)

Истинное газосодержание пены можно рассчитывать по следую-щей зависимости:

= (1 ±0,05) , (3.2)

где — объемное расходное газосодержание, рассчитываемое по формуле

где V_г,Q_ж− соответственный объемный расход газовой и жидкой фаз при соответствующих термодинамических условиях, м³/с.

В формуле (3.2) знак «+» необходимо брать при движении пенывниз (нисходящий поток), знак «−» при движении пены вверх (восходящий поток).

Объемное расходное газосодержание

. (3.3)

С учетом (3.3) выражение для (3.2) принимает вид

(3.4)

Плотность пены _п определяется по формуле:

или

(3.5)

Градиент потерь давления от веса гидростатического столба пены

( (3.6)

Градиент потерь давления на трение в трубах:

( (3.7)

в кольцевом зазоре:

( (3.8)

где − коэффициент гидравлических сопротивлений при движении пены. В расчетах при движении пены как в трубах, так и в кольцевом зазоре этот коэффициент может быть постоянным и равным = 0,03;

w_т,w_кз − соответственно скорости движения пены в трубах и кольцевом

зазоре, м/с.

w_т =4Q_п/( (3.9)

w_кз =4Q_n/[ (D_вн²−d ], (3.10)

где Q_n− расход пены (в м³ /с), вычисляемый по формуле:

Q_п = Q_ж(1+ (3.11)

Давление закачки рассчитывают по следующим формулам:

прямая закачка

р_з=р_укз + 10 ^–6 [( , (3.12)

обратная закачка

р_з=р_ут + 10^–6 [( (3.13)

где ( ) − соответственно градиенты потерь давления

от действия гидростатического столба пены в трубах и в кольцевомзазоре, Па/м; р_укз, р_ут − соответственно давления на устье скважины вкольцевом зазоре и в трубах, МПа; Н − глубина спуска НКТ, м.

Задача 3.1. Рассчитать давление закачки пены в скважине глубиной 1700 м, обсаженной колонной с внутренним диаметром D_BH=0,1503 м. Скважина заполнена технической водой ( _в = 1000 кг/м³) и осваивается пеной со степенью аэрацииа = 50. В качестве пенообразователя используется водный раствор сульфонола 0,1 %-ной концентрации (1 кгсульфонола + 1000 кг воды). Колонна НКТ спущена до забоя Н = 1700 м (d_н_ap = 0,089 м, d_вн = 0,076 м). В скважину закачивается двухфазная пена; водный раствор сульфонола и газ с плотностью _гст = 1,205 кг/м³. Максимальное давление сжатия газа р= 8 МПа (УКП-80), средняя температура в скважине Т = 308 К, коэффициент сверхсжимаемости газа

z = 1, расход воды Q_B = 0,012 м³/с.

Решение. Рассчитываем по формуле (3.4):

нисходящий поток

восходящий поток

=0,377

Вычисляем по (3.5) плотность пены:

нисходящий поток

р_пн= 1000(1 − 0,416) +1,205∙0.416 = 622,15 кг/м³

восходящий поток

р_пв = 1000 (1 − 0,377) + 1,205∙ 0,377 =657,57 кг/м³. Определяем по (3.11) расход пены

О_п=0,012(1 + м³/с.

Рассчитываем по (3.9) и (3.10) скорости:

w_T= 4 0,02/ (3,14 ∙ 0,076²) = 4,41 м/с,

w_K₃= 4∙0,02/[3,14∙(0,1503² − 0,089²)] =1,74 м/с.

Вычисляем по формулам (3.6) − (3.8) соответствующие градиенты потерь давления:

в трубах и кольцевом зазоре (нисходящий поток)

( )_гсн=622,15∙9,81 =6103,29 Па/м,

в трубах и кольцевом зазоре (восходящий поток):

( )_гсв= 657,57 ∙ 9,81 = 6450,76 Па/м,

в трубах (нисходящий поток)

(

в трубах (восходящий поток)

(

в кольцевом зазоре (нисходящий поток)

(

в кольцевом зазоре (восходящий поток)

( =487,16 Па /м

В соответствии с (3.12) давление при прямой закачке

Р_зп = р_укз + 10 ^–6 [(

или (при р_укз=0,1 МПа)

р_зп =0,1 +10 ^-6 (2388,08 + 487,16 + 6450,76 −6103,29)1700=

= 16,54 МПа.

В соответствии с (3.13) давление при обратной закачке

Р_зо = р_ут+ 10 ^–6[( _тркзн + _тртв+ _гсв − _гсн ]H

или (при р_ут= 0,1 МПа)

P₃₀=0,1 +10 ^-6 (460,92 + 2524,04 + 6450,76 − 6103,29)1700 = 16,73 МПа.

Таким образом, в данном конкретном случае давление при прямой закачке пены практически равно давлению при обратной закачке пены.

При отключении насосного агрегата и компрессора произойдет выравнивание гидростатического давления в трубах и кольцевом зазоре и средний градиент потерь давления от действия гидростатического столба пены в скважине составит

_гс = [ _гсн⁺ _гсв] /2 =(6103,29 + 6450,76) /2 = 6277,025 Па/м.

В этом случае забойное давление

р_заб=10 ^-6 _гсН+р_у=6277,025∙ 1700∙10^-6 +0,1 = 10,77 МПа.

Забойное давление в заглушённой до устья водой скважине

р_заб= 10 ^-61000∙9,81 ∙ 1700 + 0,1 =16,78 МПа

Таким образом, за счет замены в скважине воды на пену забойное давление снизилось на 6,01 МПа.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 843; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!