кислоты, металлического магиия, формалина, уксусной кислоты, НЧК, рабочей силы, автотранспорта и эксплуатации оборудования (насосных агрегатов, емкостей и др.).
Суммарные затраты на обработку скважины необходимо сравнить со стоимостью дополнительно полученной нефти с учетом промысло вой себестоимости. Разница определит величину экономического эффекта.
36. Расчет электротешювой обработки призабойной зоны скважины [45]
Задача 56
Поддержание температуры призабойной зоны скважины на по вышенном уровне предотвращает отложение парафино-смолистых веществ и не допускает снижения проницаемости призабойной зоны. Одновременно достигается снижение вязкости поступающей в сква жину нефти. Все это способствует поддержанию дебита скважины на повышенном уровне.
При периодическом подогреве призабойной зоны температура постепенно снижается до начальной величины, что приводит к по вторному накоплению в призабойной зоне парафино-смолистых веществ и снижению ее фильтрационной способности. Поэтому об работки периодически повторяют. Лучшие результаты получаются при применении стационарных нагревателей, спускаемых в сква жину вместе с глубинными насосами. Это обеспечивает непрерывное поддержание дебита скважины на высоком уровне.
Практически при расчете электротепловой обработки призабойпой зоны требуется определить среднюю температуру на забое скважины пли температурный перепад в конце подогрева, продол жительность периодов прогрева, мощность пагревателя и др.
1. Определить среднюю температуру на забое скважины в конце прогрева, еслн мощность нагревателя N = 15 кВт (12900 ккал/ч), продолжительность прогрева t = 120 ч, мощность пласта h = 20 м, радиус скважины гс = 0,084 м, коэффициент теплопроводности пласта %п = 2 ккал/м • ч °С; объемная теплоемкость пласта, насы
щенного жидкостью, |
Сп = |
600 |
ккал/м3• °С (пласт карбонатный). |
Находим |
безразмерный |
радиус |
скважины |
|
|
Пс~ |
h |
|
0 , 0 8 4 |
0,0042. |
|
|
|
20 |
|
|
|
|
Вычисляем параметр |
Фурье: |
|
|
|
Fo = |
|
. = |
2 ‘ 120_ 0,001. |
|
|
|
С п № |
6 0 0 |
• 2 0 2 |
Значение |
средней |
безразмерной |
температуры Т* = 0,449 опре |
деляется по расчетной диаграмме (см. рис. 26) в зависимости от
параметра Фурье или по |
формуле |
Т 1 = |
к Т * = 1 с -------- Т7---------, |
где к — поправочный коэффициент, учитывающий потери тепла
в кровлю и подошву пласта (для открытого забоя к = 1,5); ДД. — средняя (по мощности) избыточная температура в скважине в °С.
Из этой формулы находим искомую среднюю температуру в конце прогрева:
д гр |
2 V V |
_ |
0,449 • 12 900 |
__0*7° Г' |
|
с — |
к Х п іі |
~ |
1,5 - 2 - 2 0 |
— J |
‘ |
2.Определить продолжительность прогрева забоя при следу-
ющих условиях: |
средняя |
температура к концу |
прогрева ДТс = |
= 100° С; мощность нагревателя N = 10 кВт |
(8600 ккал/ч); мощ |
ность пласта h |
= |
10 м; радиус скважины гс = |
0,084 м; коэффициент |
теплопроводности |
пласта |
%п = |
2 ккал/м • ч °С; |
объемная теплоем |
кость пласта |
Сп = 600 ккал/м3 • °С. |
скважины: |
|
Вычисляем |
безразмерный радиус |
|
|
|
i?c = 2/L = |
- № |
= 0,0084. |
|
|
|
|
с |
h |
10 |
|
|
|
Находим безразмерную температуру при к = 1,5:
Т\ = к |
АТ |
= 1,5 100 -2-10 = 0,35. |
|
N |
8600 |
Из расчетной диаграммы (см. рис. 26) по значениям ТІ = 0,35
иRc = 0,0084 интерполированием находим параметр Фурье: Fo =
=0,00136.
Продолжительность прогрева забоя
t = Fo |
Ап |
= 0,00136 600: 102 = 41 м. |
|
2 |
При тепловой обработке призабойной зоны без остановки сква жины (стационарными нагревателями) на теплопроводный тепловой поток, иаправлепный в глубь пласта, будет накладываться конвек тивный тепловой поток, направленный из пласта в скважину. Таким образом, одновременно с нагреванием пласта будет происходить его охлаждение в результате непрерывного обратного переноса тепла жидкостью в скважину. Следовательно, приток жидкости
вскважину оказывает отрицательное влияние на процесс прогрева.
3.При комплектовании оборудования для электротепловой об работки необходимо знать параметры применяемого электрообору
дования, которые должны обеспечить высокий к. п. д. агрегата и низкую стоимость его. Поэтому при выборе электрооборудования необходимо знать допустимые потери напряжения и мощности в кабеле, которые зависят от мощности электронагревателя и его напряжения, от типа нагревателя, сечения и длины (глубины спу ска) кабеля.
Для расчета этих параметров электрооборудования необходимо знать мощность электронагревателя (определяется из теплового расчета прогрева призабойной зоны скважины), напряжение
электронагревания (зависит от типа рабочих элементов и схемы их со единения) и сопротивление шил кабеля Дк (зависит от длины, пло щади сечения и температуры кабеля).
Сопротивление одной жилы кабеля определяется по формуле
flK= p[l + a (ic- 2 0 ) ] - f 10» =
= 0,0175 • [1 + 0,004 (60 - 20). |
• ІО3 = 0,95 Ом • мм»/м, |
где / = 0,75 мм — длина кабеля; s = 16 мм2 — сечение жилы ка беля КРБКЗ X 16; р — удельное электрическое сопротивление при t = 20° С (для меди р = 0,0175 Ом • мм2/м); а — температурный коэффициент сопротивления (для медиа = 0,004 1/°С); tc = 60° С — средняя температура окружающей среды в скважине.
Сопротивление фазы нагревателя
|
RЫ |
3U & _ |
3-2202 |
= 13,8 Ом, |
|
|
N » |
10500 |
|
где £/„ = 220 В — напряжение на |
зажимах электронагревателя; |
NH= 10,5 кВт — мощность |
трехфазного |
электронагревателя. |
Напряжение |
на |
зажимах |
вторичной |
обмотки трансформатора |
(при соединении |
«на |
звезду») |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,952 |
|
|
|
|
f ^)=/10500,(13,8 |
2-0,95 + ^ Р ) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 263 В. |
|
|
Величина силы тока4в электролинии |
|
|
т _ |
Ѵ Ш |
Ѵг • 263 |
|
|
^эл |
|
з д к _ | _ д н |
3 • 0,95-1-13,8 |
= 2 7 , 3 А . |
Потребная мощность нагревателя
-^к — + ЗД п-Rk= 10 500 + 3 ■27,32 • 0,95 = 12 620 Вт или 12,6 кВ.
К. п. д. установки
37. Расчет основных показателей разработки пласта тепловым методом ВДОГ [46]
Задача 57
Рассчитать основные показатели для разработки пятискважин ного элемента участка пласта методом создания внутрипластового движущегося очага горения (ВДОГ) при следующих данных: мощ ность пласта h = 6 м; пористость в природных условиях т = 0,28; температура пласта t = 21° С; плотность нефти в пластовых усло
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
виях рн = 945 |
кг/м3; плотность |
воды рв = |
1000 |
кг/м3; иефтенасы- |
щегшость s„ = |
0,72; водоиасыщепиость sB= |
0,23; |
расстояние между |
нагнетательной |
и |
эксплуатационной |
скважинами I — 150 |
м; абсо |
лютное давление на забое эксплуатационных скважин рэ = |
8кгс/см2; |
радиусы нагнетательных и эксплуатационных скважин гс = |
0,084 м; |
эффективная проницаемость для окислителя (воздуха) |
кэ — 176 мД. |
|
Лабораторными экспериментами установлено: пористость пла |
ста на модели т' |
= 0,40; расход топлива (коксового остатка) g'K_0 = |
= |
21 |
кг на 1 |
м3; удельный расход |
окислителя |
F0CT = 12 м3 на |
1 |
кг; |
количество |
образующейся |
реакционной |
воды |
g'B = 25 кг |
на |
1 |
м3; теплота сгорания — нефти |
QH = |
1 0000 |
ккал/кг, |
газооб |
разных продуктов — (?г = 300 ккал/м3; вязкость окислителя при пластовой температуре цок = 0,018 спз.
Определяем удельное количество коксового остатка:
Объем окислителя (воздуха), требующегося для выработки (вы жигания) единицы объема пласта, составит
^ок = £к. о^ост = 25,2 ■12 = 302 м3/м3.
Принимая минимальную скорость перемещения фронта горения и>Ф= 0,0375 м/сут, определяем минимальную плотность потока окислителя vf:
Vf = V0Kw$ = 302 • 0,0375 = 11,3 м3/сут • м2.
Принимая объемный коэффициент охвата пласта очагом горения А а = 0,626, определяем суммарный объем требующегося окислителя для выработки одного пятиточечного элемента пласта:
и = 2ѴокШАѵ = 2.302-15026 ■0,626 = 51. ІО6 м3.
Коэффициент охвата пласта фронтом горения А ѵ находится в определенной зависимости с безразмерным параметром формы фронта горения ід (см. табл. 21).
Так как для обеспечения коэффициента охвата 0,626 потребуется теоретически бесконечно большой расход окислителя, мы принимаем значение iD = 6,06, которому соответствует коэффициент охвата пласта по объему 0,575.
Определяем предельный максимальный расход окислителя:
У?р = Ihvfio = 150 • 6 • 11,3 • 6,06 = 61,6.103 м3/сут.
Для сокращения срока разработки участка принимаем максималь ную скорость перемещения фронта горения wф = 0,15 м/сут и определяем продолжительность первого периода разработки, при котором расход окислителя достигнет значения F?p:
|
61,6 |
• ІО3 |
= 240 сут. |
|
2 • 3,14 • 6 |
• 302 • 0,152 |
|
|
|
16* |
|
243 |
