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

Допускаемый отбор нефти (дебит скважины)

<?доп = К Др = 8 • 12 = 96 т/сут.

Забойное давление при данном дебите

Рзаб= Рпл~ Ар = 50 —12 = 38 кгс/см2.

Так как забойное давление выше, чем рабочее, и поступления песка в скважину нет, длина подъемпика будет определяться не глубиной скважины, а располагаемым рабочим давлением по фор­ муле

р _ ң '10 (Рзаб ’-Рі)

Рем

где р х — давление у башмака подъемных труб в кгс/см2. Принимая потери напора на движение газа от компрессора до

башмака труб (по опытным данным) равными 4 кгс/см2, получим

рх = рр — 4 = 27,5 — 4 = 23,5 кгс/см2 (2,3 МПа).

Длина подъемника

L = 1320 - 10(3e ~ f3,5) = 1154 м.

0,871

Принимаем стандартные трубы внутренним диаметром d — 62 см.

ОптИіМальный полный удельный расход газа (включая собствен­ ный газ скважины) определяем по формуле [47]

168

Для ускорения и облегчения расчетов определим по тем же исходным данным диаметр подъемных труб и удельный расход газа по номограмме А. П. Крылова (см. рис. 21). Для этого надо знать: дебит скважины (Аоп = 96 т/сут; относительное погружение подъем­ ных труб £ = 0,225 (или 22,5%); абсолютное давление у башмака подъемника р 1 = 24,5 кгс/см2; приведенный динамический уровень, который определяется по формуле

Для определения диаметра подъемника проводим от точки 22,5 (процент погружения подъемных труб) на оси ординат первого квадранта горизонталь вправо, а из точки Q — 96 т/сут на оси абсцисс этого же квадранта вертикаль вверх. Пересечение этих линий определит диаметр подъемника d = 62 мм в условиях опти­ мального режима.

Для определения удельного расхода газа проводим из точки 22,5% на оси ординат первого квадранта горизонталь влево до пересечения с линией рбаш = 24,5 кгс/см2 во втором квадранте, после чего опускаем вертикаль до пересечения с линией h0 = 895 м в третьем квадранте. От точки пересечения ведем горизонталь вправо до линии, соответствующей условному диаметру труб d = 73 мм в четвертом квадранте, и, наконец, поднимаемся по вертикали вверх до пересечения с осью абсцисс, на которой находим удельный рас­

прямолинейный характер; допустимый удельный расход нагнетае­ мого газа составляет 400 м3/т; абсолютное давление на устье р 2 — = 2 кгс/см2.

Искомыми параметрами в данном случае будут размеры подъем­ ника (L и d), дебит скважины и расход газа.

Так как отбор жидкости не ограничен, то для получения наимень­ шего давления на забое скважины длину подъемника берем равной глубине скважины до верхних отверстий фильтра, т. е. L = Н —20 = - 900 м.

Полный удельный расход газа, допускаемый по условиям задачи,

#0 пол = R 0 наг + G0 = 400 + 75 = 475 м3/т.

Для определения давления у башмака, а следовательно, и у за­ боя воспользуемся графиком (см. рис. 18), выражающим зависимость между давлением у башмака и удельным расходом газа. Для этого

169

от точки 475 на оси абсцисс проводим вертикаль по линии L = 900 м и поворачиваем влево. На оси ординат получаем приближенное значение избыточного давления у башмака р г — 10 кгс/см2. Дебит скважины определяем по уравнению притока, принимая рза6 = рр.

е = *(р„л-Ла«0 = 5(28 -Ю ) = 9О т/сут.

Принимаем стандартный внутренний диаметр трубы d = 7,6 см. Суточный расход нагнетаемого газа с учетом поправочного коэф­ фициента на 76-мм трубы, равного 0,912, составит Ѵи= 400- 90-0,912 —

= 32830 м3/сут.

Поправочный коэффициент 0,912 введен потому, что графики зависимости менаду давлением у башмака и удельным расходом газа, которыми мы пользовались, составлены для 62-мм труб, а мы при­ няли диаметр подъемника равным 76 мм. Для 50,3-мм подъемных труб поправочный коэффициент будет 1,2, а для 100,3-мм труб —0,8.

17. Расчет пусковых давлений компрессорных подъемников

Задача 28

Величина пускового давления компрессорного подъемника зави­ сит от конструкции и системы подъемника, от высоты статического уровня жидкости в скважине, а также от проницаемости пласта

итемпа продавливания жидкости в скважину в пусковой период. Определим величину пускового давления для двух- и одноряд­

ной конструкции кольцевой системы и для центральной системы подъемника в условиях отсутствия и наличия поглощения жидкости пластом и различной высоты статического уровня в скважине.

Данные по скважине: внутренний диаметр эксплуатационной колонны D = 150 мм; внутренний диаметр наружного ряда подъем­

Для двухили полуторарядной конструкции кольцевой системы при отсутствии поглощения жидкости пластом (что возможно при

170

быстром продавливании жидкости и очень плохой проницаемости пласта) необходимое пусковое давление находим по формуле

_ ^стРн____ ^ ___

.Рпуск— -to D Z — d ^ + d * ’

где глубина погружения подъемных труб под статический уровень

h'cr = L — hcr= 1000 — 600 = 400 м;

Для однорядной конструкции кольцевой системы при диаметре подъемных труб d = 62 мм и отсутствии поглощения жидкости пластом

При полном поглощении пластом всей жидкости, вытесняемой из кольцевого пространства между эксплуатационной колонной и подъемными трубами (случай маловероятный, возможный при медленном продавливании жидкости в скважину и хорошей прони­ цаемости пласта), пусковое давление будет зависеть только от глу­ бины погружения подъемных труб под статический уровень:

А ,у ск = “ 3 6 КГС/СМ 2 ( 3 ’ 5 3 М П а ) *

При частичном поглощении жидкости пластом (наиболее реаль­ ный в практике случай) в правую часть формулы следует вводить сомножителем коэффициент /ссн, учитывающий снижение столба жидкости, вытесняемой в подъемные трубы вследствие поглощения ее пластом. Значения этого коэффициента могут колебаться в широ­ ких пределах (от нуля до единицы), и они могут быть определены в каждом отдельном случае только опытным путем. Поэтому пуско­ вые давления рассчитывают обычно без учета поглощения, что при­ водит к завышению расчетного пускового давления и увеличению запаса мощности компрессорных агрегатов.

При пуске в работу компрессорных скважин, оборудованных однорядным подъемником кольцевой системы, и при высоких стати­ ческих уровнях жидкости возможны случаи, когда не потребуется высокое пусковое давление, определенное расчетом. Тогда вытесня­ емая из кольцевого пространства жидкость поднимается в подъем­ ных трубах до устья скважины раньше, чем весь столб жидкости будет оттеснен до башмака подъемника. Максимально возможное пусковое давление при этом будет равно гидростатическому

171