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: 235

Скачиваний: 3

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

температура в скважине в °С; tK — комнатная температура, при которой поверялся прибор, в °С.

Значения pr, LT,

(/ХЮ3 и

ІО3 определяются по расчетным

таблицам, которые

составлены

для манометров каждого типа

(табл. 2 и 3).

 

 

Температура в скважине для внесения температурной поправки замеряется одновременно с давлением, для чего применяются ртут­ ный максимальный термометр или манометрический регистриру­

ющий термометр. Во втором случае замеренная

температура будет

Т = ТНшЯ+ МЫ,

(ІИ.Ів).

где Тп „ — температура воздуха у скважины, при которой про­ водилась нулевая линия; М — масштаб записи в °С/мм (по паспорту прибора); L'r — значение ординаты, записанной термометром на диаграмме, в мм.

Глубинные температуры замеряют также при температурных исследованиях скважин с целью выделения работающих и поглоща­ ющих горизонтов, определения интервалов притока газа, нефти и воды, интервалов поглощений и перетоков, а также для оценки продуктивности каждого интервала. Для этого на необходимых глубинах снимают термограммы и сопоставляют их с термограммой пластовых температур (геотермой), характеризующей геотермический градиент.

3. Определение забойного давления в фонтанной скважине по затрубному давлению на устье

Практически могут быть три варианта решения этой задачи.. Первый вариант. Фонтанные трубы спущены до верхних отвер­ стий фильтра. Забойное давление больше давления насыщения (Рзаб >Гнас)> свободного газа у башмака подъемных труб нет,,

газовый фактор скважины низкий.

Для определения забойного давления необходимо удалить газо­ вую подушку из затрубного пространства путем многократного выпуска газа в атмосферу. Затрубное давление замеряют в момент,,

когда из пробного краника пойдет одна нефть.

определяют по-

Избыточное забойное давление

в

этом случае

формуле

 

 

 

 

Рзаб Рбаш — Рзатр

1

£Рср

кгс/см2,

(III. 17)-

I

10

 

 

 

 

гДе Рбаш — давление у башмака подъемных труб; /?захр — затрубноедавление в кгс/см2; L — глубина спуска фонтанных труб в м; рС =

Рзаб + Рпов

средняя

относительная плотность нефти в затрубномг.

О

 

 


пространстве;

р зай — плотность

нефти на забое скважины (опре­

деляется по

анализу глубинной

пробы); рпов — плотность нефти

на поверхности.

Этот способ дает неточные результаты из-за погрешности при определении средней плотности нефти р0р. Но для сравнительной оценки забойных давлений при различных режимах работы сква­ жины указанная неточность не имеет значения.

Второй вариант. Фонтанные трубы также спущены до верхних отверстий фильтра, по забойное давление меньше давления насы­ щения (Рзаб<С Ризе)- У башмака подъемных труб часть газа нахо­ дится в свободном состоянии, газовый фактор высокий. В атом случае все затрубное пространство обычно заполняется одним газом, и за­ трубное давление на устье отличается от забойного лишь на величину давления, создаваемого весом столба газа.

Абсолютное забойное давление (в кгс/см2) с различной степенью

точности может быть определено по следующим формулам.

 

а.

С учетом изменения плотности и температуры газа по высот

столба:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о , о : ы і 5 Ь р г

 

 

 

 

 

Рѣзб = Рбаш ~ Рзатр®

Ср

і

 

(III.18)

где рзаТр

— затрубное

давление на

устье в кгс/см2;

с =

2,718 —

основание

натуральных

логарифмов;

L — глубина спуска

подъем-

пых

труб

в м; рг — относительная

плотность газа

(по воздуху);

z — коэффициент сжимаемости газа, зависящий от давления и тем­

пературы (определяется по кривым Брауна); ГС|) =

Тусг-------

средняя абсолютная температура газа в скважине в К.

б. С учетом только изменения плотности газа по

высоте столба,

но при постоянной температуре газа

t = 20° С

 

Рзаб = Рбзп--1W

1,2' 10~4LPr-

(ш -19)

в. Без учета изменения плотности газа по высоте столба п при постоянной температуре газа t = 20° С

Рзаб = Рбаш= Рзатр (1 + 1,2 • 10-4Lpr).

(III.20)

г. Без учета изменения плотности

газа п при

температуре газа

t = 0° С

 

 

u, = P ,„i,+

'’'„ - I f ■

(III.21)

Приведенные для второго варианта формулы определения забой­ ного давления неприменимы при обводненной нефти. Расчет по этим формулам дает близкие результаты (разница составляет около 1%).

Третий вариант. Подъемные трубы находятся в скважине выше верхних отверстий фильтра.

22


Забойное давление в этом случае определяется но формуле

Р336 =

Рбаш +— -Г ^ )РСЫ КГС /СМ 2,

(III.22)

гДе Рбаш — давление у

башмака подъемных труб,

замеренное глу­

бинным манометром, в кгс/см2; Н — глубина скважины (до средних отверстий фильтра) в м; L — глубина спуска подъемных труб в м;

рсм — плотность смеси жидкости и газа

в интервале

от башмака

подъемных труб до середины фильтра.

 

[31]

Плотность смеси может быть определена по формуле

9 + 5,06/32

Рн.

(III. 23}

Рсм V + 9 + 5,060=

где V — расход газа, приведенный к среднему давлению в указан­ ном выше интервале, в л/с; q — дебит жидкости в л/с; D — диаметрэксплуатационной колонны в см; р„ — плотность нефти.

Расход газа у башмака труб

V

Ч (G q ДРбаш)

(II1.24)

 

Рбаш

 

где G0 — газовый фактор

в м3/м3; а — коэффициент растворимости:

газа в нефти в м3/м3 (кгс/см2).

 

4. Определение

забойного давления

 

в газовых скважинах [11]

 

Абсолютное забойное давление в газовых скважинах

опреде­

ляется по формуле

 

 

Рза5= руе1>2,10“<Ярг кгс/см2,

(III.25)

или с учетом изменения температуры газа по высоте столба по фор­ муле

0 , 0 3 4 1 5 Н р г

 

 

 

Рзаб=/?уе 2Гср

КГС /СМ 2,

(III.2 6 )

где ру — давление на устье скважины

в

межтрубном пространстве

в кгс/см2; рг — относительная плотность

газа (по

воздуху); Н

глубина скважины в м; ТСр — средняя тедшература газа в К; z — средний коэффициент сжимаемости газа.

5. Исследование фонтанных скважин методом установившихся режимов

При этом методе несколько раз (не менее трех) меняют режим работы скважины путем сдіены диаметра штуцера или давления в сепараторе; при каждом установившемся режиме замеряют дебит


-скважины в т/сут и определяют забойное давление в кгс/см2 (глубпнны.\г манометром или расчетом по затрубному давлению).

На основании полученных данных строят в прямоугольной си­ стеме координат индикаторную диаграмму.

При однофазном движении жидкости по пласту к забою скважины и линейпом законе фильтрации индикаторная линия будет прямая.

Уравнение притока в этом случае имеет вид:

Q = K(Pnn —p 3ä6)

= KAp,

(III.27)

где К — коэффициент продуктивности

скважины в

т/сут-(кгс/см2);

Ар — перепад между пластовым и забойным давлением в кгс/см2.

Отсюда находят коэффициент продуктивности К = Ар

который

является величиной постоянной.

спущены

В условиях, когда рза'б >■ риас и фонтапные трубы

.до верхних отверстий фильтра , коэффициент продуктивности может

быть определен но формуле

 

 

К = —Я-— ^ — т/сут • (кгс/см2),

(III.28)

Рзатр

Рзатр

 

где (?і и @о — дебиты скважины при первом и втором режимах работы в т/сут; Рзатр и р’затр — затрубное давление на устье сква­ жины при первом и втором режимах эксплуатации в кгс/см2.

В условиях, когда рзаСPhzc 11 независимо от глубины спуска фонтанных труб, коэффициент продуктивности может быть опре­ делен по формуле

К = — ^ — т?— т/сут • (кгс/см2),

(III.29)

Рзаб

Рзаб

 

гДе Рзаб и Рзао — забойное давление при первом и втором режимах в кгс/см2.

Часто при больших депрессиях линейный закон фильтрации нарушается и прямая индикаторная линия искривляется. В таких ■случаях коэффициент продуктивности определяют по прямолиней­ ному участку индикаторной линии. При этом исследуемая скважина должна давать однородную жидкость.

При добыче обводненной нефти строят три индикаторные ли­ нии — одну для всей жидкости, другую для нефти и третью для воды. При помощи этих линий точно определяют составляющие общего дебита при каждом режиме.

Если скважину исследовали при недостаточных пределах изме­ нения депрессии, для установления технологического режима работы скважины индикаторные кривые экстраполируют. На основании практических данных установлено, что прямые индикаторные линии

можно экстраполировать в пределах до 1,75Дрма|;с, а

кривые —

в пределах до 2,2ЬАрмакс, где Арыакс — максимальная

депрессия,

полученная при исследовании.

 

.24


Для экстраполяции кривых индикаторных линий, а также для непосредственного установления режима работы скважины по урав­ нению притока необходимо определить пластовое давление рпл, коэффициент продуктивности скважины К и показатель степени п.

По данным исследования скважины при трех разных режимах можно написать следующие уравнения:

Q1 = К ( р п л — Рыб)*',

(Ш.ЗО)

Qi = К (Р п Л Рзаб)";

(III.31)

Q3 = K ( p nn — p'3'a6)n -

(III.32)

Путем совместного решения этих уравнений относительно п

находят:

 

 

 

Пі -------- -—;— ;

(Ш.ЗЗ)

j

Рпл

Рзаб

 

 

Рпл — Рзаб

 

п2

Рпл — Рзаб

(111.34}

 

 

Среднее значеппе

Рпл

Рзаб

 

«1+«2

 

„ _

(III.35)

"ср —

.)

 

Пластовое давленпе рпл находят предварительно непосредствен­ ным замером его глубинным манометром (после остановки скважины)

пли графически — путем пересечения продолжения

индикаторной

прямой оси давлений (при Q =

0).

найти коэф­

Из уравнения притока Q = К (рпл р3а(і)" можно

фициент продуктивности:

 

 

к "

т/сут' (кгс/см!)'

< ш '36>

где значения Q и рзаб найдены при исследовании, а рпл и п должны быть определены ранее.

Для большей точности аналогично определению п следует найти среднее значепие коэффициента продуктивности К.

По коэффициенту продуктивности скважины можно определить коэффициент проницаемости пласта в пределах призабойной зоны скважины [42]:

К ц ( ы - ^ + с )

(III .37)

к = ---- ------------- - Д (Дарси),

где К — коэффициент продуктивности скважины в см5/с-кгс, кото­ рый определяется по коэффициенту продуктивности с размерностью

25