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: 259

Скачиваний: 3

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

где

 

 

 

 

 

а —

2лЯ

1/м;

 

 

1000?С In п

 

 

 

 

 

Г — геотермический

градиент в °С/м:

z — расстояние от

забоя

скважины в м; X — коэффициент теплопроводности в ккал/м •

ч • °С;

q — дебит скважины

в т/ч; С — удельная теплоемкость нефтяного

потока в ккал/кг • °С; гг — наружный радиус насосно-компрессор­ ных труб в м; г2 — внутренний радиус обсадных труб в м.

Для решения этой задачи применены номограммы из выравнен­ ных точек на параллельных логарифмических шкалах.

По первой номограмме (см. рис. 27) определяется вспомогатель­

ный параметр а, а по второй номограмме (см. рис.

28) — вспомога­

тельный параметр а = az. Первая номограмма

состоит из

семи

параллельных шкал, на пяти из которых (X, с,

q,

н а |

нане­

сены значения lg 2яЯ, lg с, lg 1000

q, ln — , lg а. Шкалых

и у вспо-

могательные, они не градуированы.

гі

 

шкалах Я, и с (см.

рис. 27)

Для определения а выбирают

на

точки А и 5, соответствующие заданным значениям этих величии, и соединяют их прямой линией. Находят точку пересечения этой прямой со шкалой х (точка С), которую соединяют прямой с точкой D на оси q, соответствующей заданному значению дебита. Точку Е пересечения прямой CD со шкалой у соединяют прямой с точкой F

шкалы — , соответствующей заданному отношению радиусов. Точка ff гі

пересечения последней прямой со шкалой а определит искомое значение а. При заданных значениях X — 0,5 ккал/м • ч • °СГ

С = 0,4 ккал/кг °С, д = 20 т/ч, — = 1,5 находим величину а =

= 0,001 1/м.

По второй номограмме (см. рис. 28), соединяя прямой линией АС точки А и С на шкалах z и а , в пересечении со шкалой а в точке В находим значение а = 1,0.

Третья номограмма (см. рис. 29) предназначена непосредственно' для вычисления At — снижения температуры в скважине на вы­ соте z над забоем по сравнению с пластовой.

Определим снижение пластовой температуры при следующих данных: z = 1000 м, Г = 0,01° С/м, а = 1,0. Находим At = 4° С.

При этом получается погрешность в сравнении с экспериментальными данными при глубине скважины до 2000 м менее 1%.

Проверка на ЭВМ полученных при помощи номограмм данных показала вполне удовлетворительные результаты. Указанные но­ мограммы могут найти применение при определении глубины отло­ жения парафина и при других расчетах, связанных с распределением температуры по стволу фонтанной скважины.

249



 

 

41.

Расчет потерь

тепла по стволу

скважины

 

 

при

паротепловой

обработке 1

 

 

Задача

61

 

по стволу скважины

 

 

Потери

тепла

 

 

 

 

 

^

~ K + rBkf(-z)

ОН2

]■

 

 

 

 

2

 

где Q — потери тепла по стволу скважины в ккал/ч; гв = 0,031 м —

внутренний радиус насосно-компрессорных труб; к =

159 ккал/м2 •

■°С • ч — суммарный коэффициент теплопередачи; Я,п

= 0,245 ккал/

м •

°С • ч — средний коэффициент теплопроводности горных пород;

І (т)

= 3,8 (по графику рис. 30) — функция времени, определяющая

потери тепла в породе за время прогрева А= 10 сут;

Т0 = 195° С —

температура рабочего агента (пара) на устье скважины;

0О=

2° С —

среднегодовая

температура

воздуха на

устье скважины;

Н =

= 1300 м — глубина

интервала

закачки рабочего

агента; о —

= 0,0154° С/м — геотермический

градиент.

Следовательно,

 

2 • 3,14 • 0,031 • 159 • 0,245

[(195 — 2) 1300— 0’0154ѴІЭ-в°- ]

=

0,245 + 0,031-159-3,8

 

 

 

 

 

 

= 95 431 ккал/ч (400-10е Дж/ч).

 

 

Суммарные

потери

тепла

 

 

 

 

 

Qo6 = 2AQt = 24*95431 »10 = 22903,4 тыс. ккал (96-109 Дж),

где t = 10 сут — время прогрева.

Общее количество тепла, подведенное к скважине,

Q' = iG = 672,9 • 300 000 = 201 870 тыс. ккал,

где і — энтальпия пара, характеризующая его тепловые свойства (при давлении 12 кгс/см2 и температуре 195° С і — 672,9 ккал/кг); = 300 т, или 300 000 кг, — весовой расход закачанного пара.

Количество тепла, дошедшего до забоя,

Q" = <?* - Qo6 = 201 870 тыс. ккал —22 903,4 тыс. ккал =

= 178 966 тыс. ккал (75 • 1010 Дж).

Процент потерь тепла

,' = ^ L ' 100=

i

i i f - 100=

11-3 “/-

1 Я. А. М у с т а е в и В.

А.

И л ю к о в.

Паротепловая обработка

■скважин на промыслах Башкирии. «Нефтепромысловое дело», 1967, № 8, с. 20—25.

250


42. Определение радиуса распространения тепловой волны 1

Задача 62

Для оценки величины зоны пласта, охваченной тепловой обра­ боткой, необходимо определить радиус распространения тепловой волны. Для этого можно пользоваться следующей формулой:

R-T. в = 1,5 | / 0 ,1 8 3 - ^ * ,

где Дт-В — радиус распространения тепловой волны в см; е"— сред­ ний коэффициент Джоуля—Томсона в °С см2/кгс; Q — установив­ шийся дебит скважины до снятия кривой восстановления темпера­ туры в см3/с; і — тангенс угла наклона температурной кривой; h — мощность пласта в см; ß* — коэффициент упругоемкости пласта

см2/кгс;

t — время восстановления температуры в с.

данных:

Определим радиус

тепловой волны

при

следующих

е = 0,29° С см2/кгс;

Q — 661 см3/с; і =

1,56;

h = 2120 см; ß* =

= 1,134 . IO'4; t = 73

500 с:

 

 

 

Дт. в = 1,5 j/"0,183

0,29 • 661 • 73 500

:3930 см = 39,3

м.

1,56 • 2120 • 1,134 -10-

Такие

температурные исследования пластов позволяют

судить

о термодинамическом состоянии нефтяных и газовых коллекторов на значительном удалении от изучаемых объектов.

43. Определение скорости перемещения фронта горения и удельного расхода воздуха при методе ВДОГ [32]

Задача 63

Скорость перемещения фронта горения может быть определена по формуле

(12

+ п ) q k x

и ф =

~f 1

11, К

яі+ 1

где Нф — скорость перемещения фронта горения в м/ч; п = 1,6 — отношение числа атомов водорода к числу атомов углерода в топливе; q = 3 м3/ч • м2 — удельный поток воздуха; к = 0,98 — коэффи­ циент использования кислорода воздуха; х = 0,21 — содержание кислорода в воздухе; z = 40 кг/м3 — концентрация топлива (со­ держание твердого остатка в единице объема пласта); т — отношение числа молей С02 к числу молей СО в газообразных продуктах го­ рения (стремится к бесконечности).

1

ІО. А.

Б а л а к II р о в п др. Количественная оценка тепловой волны

по кривым

изменения забойной температуры. «Нефтяное хозяйство», 1970т

№ 6,

с. 37—41.

251


При указанных данных находим скорость перемещения фронта горения:

 

(12 +

1,6) - 3-0,98-0,21

= 0,002 м/ч=5,52 см/сут.

 

«•2 4o( ' ^ - + 4

2

l )

 

Удельный

 

оо

"

 

 

 

расход воздуха

 

ч_

11,2

(

~г1

I

п \

11,2 -40- -Ьр

 

\

іи+1

^

2 )

1280 м3/м3.

«Ф

 

(12Ч* и) кх

 

 

 

 

 

 

 

(12 + 1,6) -0,98-0,21

44.

Гидравлический

расчет промывки забойных

песчаных пробок [17]

Задача 64

Произвести гидравлический расчет промывки водой забойной песчаной пробки, для чего определить давление на выкиде насоса, необходимую мощность двигателя, давление на забой скважины, время на промывку пробки и разрушающее действие струи.

Данные для расчета: глубина скважины Н = 2000 м, диаметр эксплуатационной колонны D = 168 мм; диаметр промывочных труб d = 73 мм; максимальный размер песчинок (зерен), составля­ ющих пробку, 6 = 1 мм; песчаная пробка находится в эксплуата­ ционной колонне выше фильтра.

Промывка ведется промывочным агрегатом ПАВ-80, который состоит из трактора С-80 с дизелем КДМ-46 максимальной мощ­ ностью (при 1000 об/мин) 93 л. с. и поршневого двухцилиндрового насоса двойного действия НГ-80. Этот насос имеет три скорости. Диаметр цилиндра 115 мм, длина хода поршня 250 мм.

Эксплуатационная характеристика

агрегата ПА8-80 приведена

ранее

в табл. 27.

п р о м ы в к а . 1.

Гидравлическое сопротивле­

а.

П р я м а я

ние при движении

жидкости в 73-мм трубах

,, Я

K —h л 2е

где % = 0,035 — коэффициент трения при движении воды в 73-мм

трубах

(см. табл. 22); dB =

0,062

м — внутренний

диаметр 73-мм

промывочных труб; ѵп — скорость

нисходящего

потока

жидкости

в 73-мм

трубах (находится

интерполированием

из

табл.

22); g

ускорение свободного падения. Скорость движения жидкости в цент­ ральных трубах в см/с (приведена в табл. 22).

Подставив числовые значения в формулу, получим: при работе агрегата на I скорости

 

2000

1,522

= 133 м вод. ст.;

^ = ^ ^ = ° ’035 - 0,062

2 ■9,81

 

при работе агрегата на II скорости

 

7^ = 0,035 ■ 2000

2,152

266 м вод. ст.;

0,062

2 • 9,81

 

 

252