ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.03.2024
Просмотров: 15
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Расчет пластового давления
1 Пластовое давление.
Давление, под которым находятся жидкости и газы в пласте, называют пластовым.
Начальное пластовое давление (до начала разработки залежи), как правило, зависит от глубины залегания пласта. Его можно приближённо определить по формуле:
(1.1)
где L- глубина точки пласта, м.
Пласты, для которых приближенно соблюдается это равенство, называют пластами с нормальным (гидростатическим) давлением. Они, так или иначе, связаны с поверхностью земли.
Однако существуют пласты с давлением аномальным, обычно превышающим гидростатическое давление (Западный Казахстан, Туркмения, Западная Сибирь). Такие пласты не связаны или очень слабо связаны с дневной поверхностью и чаще всего встречаются в складчатых районах.
При вскрытии продуктивного пласта скважиной в том случае, когда её ствол заполнен жидкостью до устья, начальное пластовое давление на забое можно более точно определить по формуле:
(1.2)
Здесь рж- плотность жидкости, кг/м3;
g- ускорение свободного падения, м/с2;
ру- давление на устье скважины, Па.
Если уровень жидкости поднялся на некоторую высоту Н в скважине (Рy= 0), то пластовое давление
Установленные по формулам (1.1) и (1.2) пластовые давления одинаковы для всех точек пласта, расположенных на одной горизонтальной плоскости.
В двух точках пласта, не лежащих на этой плоскости, пластовое давление будет отличаться от найденного значения.
Расчёт приведённого пластового давления.
Для удобства анализа изменения пластового давления в процессе эксплуатации залежи пластовое давление обычно относят к какой-либо одной условной плоскости, например плоскости ВНК.
Рисунок 1.1 — К примеру, расчета приведённых давлений.
Давление, отнесённое к этой плоскости, называется приведённым пластовым давлением. Его определяют по формуле:
РпР =рпл± 0,00981 ∆Н рн,
где рпл - измеренное пластовое давление в скважине, Па;
∆Н - расстояние точки измерения от условной плоскости (приведения) по вертикали, м.
Знак плюс соответствует случаю, когда точка измерения расположена выше плоскости приведения, знак минус - когда эта точка находится ниже плоскости приведения
Задача 1.1 Рассчитать пластовое давление в безводной остановленной скважине для следующих условий (табл. 1.1) / 1 /.
Решение. 1) Так как скважина безводная, то после остановки она заполнена только нефтью. Рассчитываем высоту столба нефти по формуле:
hн = LC- hcm = 1870 - 37 = 1833 м.
Таблица 1.1
Наименование параметра | Значение параметра | ||||
Варианты заданий | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Глубина скважины Lсм | 1870 | 1920 | 1710 | 1750 | 1780 |
Статический уровень hст, м | 37 | 46 | 43 | 47 | 34 |
Плотность дегазированной нефти рнд, кг/м5 | 870 | 878 | 869 | 891 | 873 |
Плотность пластовой нефти рпр кг/м3 | 805 | 811 | 796 | 834 | 807 |
Скважина эксплуатировалась при забойном давлении большем давления насыщения, м2
2) Вычисляем среднюю плотность нефти:
3) Пластовое давление будет равно:
Pпл=hн
н g 10-6=1833 х 837,5 9,81 10-6=15,06 МПа
Задача 1.2 Определить пластовое давление в остановленной безводной фонтанной скважине для следующих условий (табл 1.2):
Таблица 1.2
Наименование параметра | Значение параметра | ||||
| Варианты заданий | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Глубина скважины Lc, м | 2650 | 2540 | 1853 | 2324 | 2274 |
Давление на устье остановленной скважины pyМПа | 8 | 8,6 | 7,4 | 7,7 | 9 |
Давление насыщения рнас, МПа | 11,3 | 12.9 | 11.4 | 8.7 | 9,3 |
Забойное давление pзаб, МПа | 11,3 | 12,9 | 11,4 | 8,7 | 9,3 |
Температура на устье остановленной скважины tу°С | 20 | 40 | 20 | 40 | 20 |
Пластовая температура tпл °С | 70 | 80 | 70 | 80 | 70 |
Коэффициент сжимаемости нефти βн 10-4МПа-1 | 6,5 | 5,8 | 6,2 | 5,4 | 6,4 |
Зависимость плотности нефти от давления и температуры представлены на рис. 1.2
Решение. Для расчёта пластового давления в данном случае необходимо использовать формулу:
Pпл =
6
Рисунок 1.2 — Зависимость плотности нефти от давления и температуры.
1 - 20°С,
2 - 70°С;
3 -45°С.
Средняя плотность нефти в скважине pn, зависит от давления и температуры.
По существу, решение данной задачи сводится к расчёту pn(p,t).Принимая линейный закон
распределения температуры по глубине остановленной скважины, рассчитаем среднюю температуру:
t=ty+tпл = (20 + 70)/2 = 45°С
Используя графические зависимости р, = f (p.t) на рис. 1.2 и принимая линейное изменение плотности нефти от температуры, путём интерполяции строим зависимость плотности нефти при t = 45°С (кривая 3). Полученную кривую можно использовать для расчета средней плотности нефти в скважине при изменении давления от рудоpпл . По кривой 3 находим среднюю плотность нефти в интервале давлений от ру= 8 МПа до pm= 11,3 МПа; рн = 775 кг/м3.
Рассчитываем пластовое давление:
pпл = 2650 775-9,81 10-6+ 8 = 28,15 МПа.
При решении принято, что средняя плотность нефти при t= 45°С в области давлений от рнас= 11,3 МПа до рм= 28,15 МПа постоянна и равна 775 кг/м3. Фактически, в этой области давлений плотность нефти линейно увеличивается за счет сжимаемости. Рассчитаем плотность нефти при р„ s 28,15 МПа, если плотность нефти при рнас = 11,3 МПа равна 772,3 кг/м3 (рис. 1.2 кривая 3).
Коэффициент сжимаемости нефти Д принимаем равным 6,5-10-4/МПа. Таким образом, плотность нефти при пластовом давлении:
или
Средняя плотность нефти в интервале давлений от рнасдо рпл,
Рнср= ( 772,5 + 781,1 ) / 2 = 776,8 кг/м3.
Таким образом, средние плотности нефти в интервалах давлений от
ру= 8 МПа до Рнас = 11,3 МПа и от Рнас = П,3 МПа до
рпл= 28,15 МПа соответственно равны 775 и 776,8 кг/м3. Для данных условий нетрудно рассчитать и среднюю плотность нефти в интервале от ру= 8 МПа до рпл= 28,15 МПа, которая равна 775,9 кг/м3.
Вычисляем пластовое давление с учетом изменения плотности нефти при
рпл = 2650 776,8 9,81·10-6 + 8 = 28,19 МПа.
Оценим ошибку δ вносимую а расчет пластового давления, пренебрежением влияния давления на плотность нефти в области р > Рнас:
8
Таким образом, ошибка составляет всего 0,16%, поэтому в практических расчётах можно пренебрегать влиянием изменения плотности нефти за счет ее сжимаемости в области давлений от Рнас до Рпл.
Задача 1.3 Определить приведённые давления на отметке ВНК в скважинах 1, 2 и 3 (рис. 1.1). Давление замерено в точках А, В, С. Исходные данные приведены в табл. 1.3:
Таблица 1.3
Наименование параметра | Абсолютное значение Варианты заданий | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1. Глубина отметки ВНК НВНК, м | 1250 | 1201 | 1300 | 1280 | 1300 |
2. Пластовое давление в точках, МПа: | | | | | |
Ра | 17,9 | 16,8 | 18,9 | 18,0 | 19,9 |
Рв | 16,5 | 15,6 | 17,3 | 17,1 | 18,5 |
pc | 17,2 | 16,2 | 18,2 | 17.6 | 19,2 |
3. Глубина замеров пластового давле- | | | | | |
ния в точках, м: | | | | | |
Lа | 1756 | 1706 | 1805 | 1786 | 1836 |
Lв | 1451 | 1401 | 1503 | 1481 | 1531 |
Lc | 1535 | 1485 | 1582 | 1561 | 1615 |
4. Альтитуда скважин в точках, м: | | | | | |
Ал1 | 427 | 411 | 407 | 421 | 441 |
Ал2 | 272 | 268 | 277 | 281 | 301 |
Ал3 | 276 | 279 | 281 | 290 | 310 |
5. Плотность нефти в пластовых условиях рн, т/м3 | 0,76 | 0,78 | 0,74 | 0,73 | 0,75 |
6 Плотность воды в пластовых условиях рв, т/м3 | 1,1 | 1,07 | 1,09 | 1,06 | 1,09 |