Файл: Юрчук, А. М. Расчеты в добыче нефти учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 233

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

60

Рис. 4. График для расчета потерь напора в трубах при гпдронескострунпон перфорации скважин.

Концентрация, г/л: 1 — 50; 2 — 100; 3 — 1G0

Графики для определения потерь напора в кольцевом пространстве при гндропескоструйпоіі перфорации

Концентрация, г/л: 1 — 50; 2 — 100; 3 — 120

1U

скважин в м; гп.

— радиус перфорационного канала в м; /п.к

длина перфорационного канала в м.

при

При пулевой

перфорации гп.к = 0,006 м и /п, к = 0,02 м;

кумулятивной перфорации гп. к = 0,005 м и Іп_к = 0,1

м; при гидро­

пескоструйной перфорации гп. к = 0,006

м и /п.,. =

0,35 м. Зна­

чения гп>к и Іп к приведены по опытным данным.

 

3. Определение потерь напора

 

 

в перфорационных отверстиях

[29]

 

При больших расходах рабочих жидкостей, получающихся при гидравлическом разрыве пласта, могут быть значительные потери напора. Величина этих потерь может быть найдена из следующей формулы:

q = -^r1 гаер Y 2g

(П.8)

откуда

16<72

 

Mi

(И.9)

Л2й4/12ф22" ’

 

 

где Д/г — потери напора в см; q — расход жидкости в л/с; d — диа­ метр перфорационного отверстия в см; п — общее число отверстий; ер = 0,82 — коэффициент расхода; g = 981 см/с2 — ускорение сво­ бодного падения.

Необходимый перепад давления

Ар Д/ірсм кге/см2,

(11.10)

где рем — плотность жидкости в кг/см3.

Потери напора в трубах при гидропескоструйиой перфорации определяются при помощи графика рис. 4.

Потери напора в кольцевом пространстве при гидропескоструйиой перфорации рассчитываются по графикам рис. 5, 6 и 7.

4. Освоение скважин

Все способы освоения скважин основаны на принципе снижения забойного давления.

Освоение скважин с высоким и средним пластовым давлением ведется путем постепенного снижения плотности промывочной жидкости переходом с глинистого раствора на воду, затем на нефть

иаэрированную жидкость. Забойное давление

Рзаб =

кгс/см2,

(И. 11)

где Н — глубина скважины (точнее, расстояние до верхних отвер­ стий фильтра) в м; рж — относительная плотность жидкости (гли­ нистого раствора, воды, нефти).

•И


Путем предварительной аэрации нефти можно снизить ее плот­ ность до 0,4—0,5.

Освоение скважин с высоким и средним пластовым давлением в условиях достаточной сцементироваииости коллектора можно также выполнять компрессорным способом, при котором уровень жидкости в скважине снижается более резко.

Максимальное рабочее давление, необходимое для продавливания газа к башмаку подъемных труб после замещения глинистого рас­ твора водой, будет

Рмакс —

£Рп

кге/см2,

(11. 12)

10

где L — длина подъемных труб в м; р, =

1 — относительная плот­

ность воды.

Давление у башмака подъемных труб рг в начале работы пласта

(при рзаб = рпл и

Q = 0) в

скважине, заполненной водой, будет

 

Рі =

0,1рп[ і | ^ і - ( Я

- £ ) ]

кгс/см2,

(П.13)

пли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р ^ О . І р . (

Ь

Я

^

)

кгс/см2,

(11.14)

где

рпл — пластовое давление

в кгс/см2.

 

 

и полутора­

 

Пусковое давление компрессорпого подъемника двух-

рядной конструкции кольцевой системы при отсутствии

поглощения

жидкости пластом определяется по формуле

 

 

 

"пуСК

hстР

 

D2

кгс/см2,

(11.15)

 

|0

Di-db + dl

где

/гСт — статический

уровень

(от

устья)

в м; р — относительная

плотность жидкости; D

диаметр эксплуатационной колонны; dn

дпаметр наружного ряда

подъемных труб; dB — диаметр внутрен­

него ряда подъемных труб.

иметь одинаковую размерность.

Единицы

D, dH и

dB должны

Пусковое

давление

подъемника

однорядной конструкции коль­

цевой системы при отсутствии поглощения жидкости пластом будет

PnycK = - ^ f - g - КГС /СМ 2,

(1 1 .1 6 )

где d — диаметр подъемных труб.

Пусковое давление подъемника центральной системы при отсут­

ствии поглощения жидкости пластом

 

 

_

/істР

D-

кгс/см2.

(11.17)

Р пуск — —уй" ' £)2_ d 2


Минимально возможное пусковое давление подъемника любой конструкции и системы в случае полного поглощения пластом жидко­ сти, вытесняемой из труб наружного ряда, будет

Рпуск =

КГС/СМ2.

(11.18)

Максимально возможное пусковое давление подъемника кольце­ вой системы при высоком статическом уровне и отсутствии погло­ щения определяется гидростатическим давлением столба жидкости, в подъемных трубах

Ä = -fg- кгс/см2.

(11.19)

Скважины со средним пластовым давлением иногда осваивают путем поршневания.

Определим приближенно, после скольких рейсов поршия и через сколько времени в условиях полной очистки забоя и призабойной зоны забойное давление станет равным пластовому, чтобы при даль­ нейшем понижении уровня можно было получить приток жидкости из пласта. Проверим также тартальный канат на прочность.

Количество жидкости от устья до статического уровня, подлежа­ щее извлечению поршнем, будет

Q1 = 0,785DzhCT м8,

(11.20)

где D — внутренний диаметр эксплуатационной колонны в м; /гСт — расстояние от устья до статического уровня в м.

Количество жидкости, извлекаемой за каждый рейс поршня, составит

 

м 3,

( 1 1 . 2 1 )

где dT — диаметр подъемных труб в м;

dK — диаметр

каната

в

м;

h = 75—150 м — среднее погружение

поршня под уровень

в

м.

Средняя глубина спуска поршня

 

 

 

 

^ср = ^ст + ^-

 

(11.22)

Время для спуска поршня на среднюю глубину

 

 

 

^= г с’

 

(ІІ-23)

где ѵх — средняя скорость спуска поршня (с учетом трения в трубах

жидкости) в м/с.

4

 

 

и вВремя на подъем поршия

 

 

 

=

с,

(11.24)

 

 

Ѵо

 

где гы — средняя скорость подъема поршня в м/с.

13


Время, необходимое на один рейс поршня, включая 30 с на за­ медление прн подходе поршня к устью и в начале опускания, будет

t = ifj -1- to -j- 30 с.

(11.25)

Общее время па понижение уровня до статического

Т = tn,

где 7і — число рейсов поршня, которое равно Qi

Общая нагрузка (в тоннах) на канат

G"і ?к г Я4 9тр>

(11.20)

где ^7ж— сес 1 поднимаемого столба жидкости в тс; qK— вес спу­ щенного в скважину каната в тс; q — вес поршня с грузовой штан­ гой, который можно принять равным 0,1 тс; <уТ)) — силы трения жидкости, которые примем условно равными 0,1 тс.

Вес жидкости

9ж = (?2Рж.

(П -27)

гДе рж — относительная плотность жидкости.

 

Вес каната

(11.28)

<7К= 0,81Z/10-3 тс,

где 0,81 кгс — вес

1 м каната диаметром 15,5 мм (см. приложение 3);

L — длина каната

в скважине в м.

III.ИССЛЕДОВАНИЕ СКВАЖИН НА ПРИТОК

I.Определение уровней жидкости

вглубннионасосных скважинах

Динамические уровни жидкости в насосных скважинах опре­ деляются эхометрическим методом по способу Сныткииа или Линдтропа.

Динамический уровень замеряют эхолотом Сныткииа при помощи репера. Получаемая при этом эхограмма приведена на рис. 8.

1 П о н я т и е о в е с е и м а с с с.

Если речь идет о силе, действующей па опору пли растягивающей нить, эту силу называют весом. Единицами веса могут быть килограмм-сила (кгс), тониа-сила (тс), грамм-сила (гс), дниа (дин) и т. д. Взвешивание же тела иа ры­ чажных весах сводится к сравнению двух масс — иензвестиой массы тела и из­ вестной массы гирь. Таким образом, результат взвешивания тела на рычажных весах представляет скалярную (ненаправленную) величину, которую следует называть массой (а не весом). Например, масса двигателя, масса стайка и т. д.

В качестве единицы массы прпппмается килограмм (кг). Кроме килограмма, применяют кратные п дольные части от килограмма — грамм (г), миллиграмм (мг), микрограмм (мкг), мегаграмм (Mr) н т. д.

Грузоподъемность также выражается в единицах массы (кг, т и т. д.), а гру­ зоподъемная сила — в единицах веса (кгс, тс).


Зная (по замеру при спуске насоса) глубину установки репера /гр, в м, находят расстояние от устья до динамического уровня:

К = К - ^ м,

(III. 1).

 

где Iур — двойное расстояние иа эхограмме от устья

скважины

до динамического уровня в мм; Ір— то же, от устья до репера (эти значения расстояний между пиками на эхограмме рис. 8 соответ­ ствуют времени прохождения звуковой волны между соответству­ ющими пиками).

При отсутствии в скважине репера динамический уровень жидко­ сти может быть определен одним из следующих способов.

Устье

 

Репер Уробень

-------- 1

—---------

-——---------------- —---

(V- - -Jj - -

 

 

 

 

-t

--------------------

ір

--------------------*4

 

U---------------------------

 

 

Іир

 

Рис. 8.

Эхограмма замера динамического уровня в на­

 

сосной скважине при помощи репера

 

а. После подъема насосных штанг с плунжером или вставным насосом замеряют глубинной лебедкой уровень жидкости в насосных трубах /іур и одновременно эхолотом Сныткина определяют время; движения звуковой волны до найденного уровня typ.

По

этим данным находят среднюю скорость

г;Ср =

в м/с

( '"ур =

I

'I’qq> где 100 мм/с — скорость движения

 

typ

.,

ленты у эхолота

Сныткина, а 2 — двойной путь, пройденный звуковой волной). Динамический уровень замеряют после пуска насоса в работу

и установления постоянного режима работы скважины:

hд = іѴур м

(ІИ-2)1

(значения входящих в эту формулу символов приведены выше).

б. При небольшом кольцевом зазоре между эксплуатационной: колонной и колонной насосных труб глубину динамического уровня можно определить по отражениям звуковой волны от верхних муфт насосиых труб (рис. 9):

Ад = £ м - Ь е . м , (і і і . з >

где Lu — общая длина верхних труб, муфты которых дали отраже­ ния, в м.

Этот способ дает приближенные результаты, так как средняя скорость движения звуковой волны определяется на небольшом пути и при температуре газа, близкой к поверхностной.

15