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: 241

Скачиваний: 3

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

Если подъемные трубы спущены до фильтра, то забойное давление будет равно давлению у башмака, которое для однорядного подъем­ ника может быть определено по формуле [371

Рзаб = Рбаш = ^ р а0е 1’'2 ' 10 ‘LPr кгс/см2, (III.49)

где L — длина подъемных труб в м; р,. — относительная плотность газа (по воздуху).

По этой формуле определяют забойные давления для всех режи­ мов. По разности между текущим пластовым и забойным давлением

 

 

О Т/с и-л

11Ри Разных режимах работы сква-

•о^

---- !—52Д.—

 

жипы находят депрессию Ар.

 

 

 

Удельный расход рабочего агента

°ч

 

 

 

R0 = -q

М3/Т.

 

(III.50)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По

данным

н

Ар

строят

 

 

 

 

индикаторную кривую (рис. 13).

 

 

 

 

Чтобы найти аналитическое вы­

 

 

 

 

ражение этой кривой Q =

К Арп,

йр,кгс/:мг

 

 

 

необходимо

определить

показа­

 

 

 

тель

степени

п и

коэффициент

Рис. 13. Индикаторная кривая в

 

продуктивности

(пропорциональ­

координатах

<?ф — Ар

 

ности) К. Для

этого методом на­

поровну вычисленные

значения

именьших

квадратов

разбивают

lg Q и lg Ар,

находят для каж­

дой группы сумму их

и составляют два уравнения:

 

 

 

У , lg <? -

ig к -;- п 2 , ig Др;

 

 

(іи.5і)

 

У п lg Q= n. lg К У n 2 n lg Ар,

 

 

(ІИ.52)

где nx и л., — число входящих в сумму значений lg Q и lg Ар.

Подставляя в

эту

систему

двух уравнений

значения

2 lg Q

и 2 lg Ар из таблицы, путем совместного решения определяют пока­ затель степени уравнения притока п. Далее из уравнения притока для разных режимов находят величину коэффициента пропорци­ ональности К и его среднее значение КСр.

Получив таким образом уравнение индикаторной кривой Q = = f(Ap), определяют расчетный дебит скважины для более низких депрессий (вплоть до 0) и продолжают индикаторную кривую влево до пересечения оси ординат.

Для установления оптимального режима работы подъемника

строят регулировочные кривые зависимости дебита

и

удельного

расхода газа от общего расхода газа (рис. 14).

кривой Q =

Касательная, проведенная из начала координат к

= f (У),

определит оптимальный

дебит скважины

Qonr в т/сут

и удельный расход газа R 0 в м3/т.

Касательная, проведенная к кри­

вой Я а =

f (V) перпендикулярно оси ординат, определит

минималь­

но


ный расход рабочего агента Д 0шш. По графику можно также опре­ делить максимальный дебит скважины @макс и необходимый для этого удельный расход газа Л 0.

Компрессорные скважины можно также исследовать методом восстановления забойного давления после остановки скважины путем замера забойных давлений глубинным мано­ метром.

8. Исследование газовых скважин методом установившихся режимов

При исследовании га­ зовых скважин с последую­ щей обработкой получен­ ных данных по эмпириче­ ской степенной формуле замеряют при закрытой скважине, а также на каж­

дом режиме ее работы давление газа на устье и в кольцевом про­ странстве и дебит газа в м3/сут. Результаты исследования скважин сводят в таблицу.

Требуется найти аналитическое выражение степенного уравнения притока газа, определить потенциальную производительность сква­ жины и построить индикаторную кривую.

Из формулы V = К (рпл — Рзаб)” м3/сут определяют коэффи­ циент продуктивности К и показатель степени п путем совместного решения нескольких уравнений, составленных для разных режимов. Для этого находят абсолютные величины пластового и забойного давления по формуле

P = P3aTpe1'2-10' 1Lpr*

КГС/СМ2,

(III.53)

где р загр — затрубное давление на

устье скважины в

кгс/см2;

1,2 кгс — вес 1 м3 воздуха при атмосферном давлении и температуре

t = 20° С;

L — длина подъемных труб в м; рг — относительная

плотность

т

 

газа; -=г—-----температурный поправочный коэффициент

 

і

L

для перехода от t =

0 к температуре в скважине.

По числу режимов составляют соответствующее число уравнений притока и попарно решают их относительно показателя степени п. Находят среднее значение ?гСр. Далее из каждого уравнения притока находят К, а затем и его среднее значение.

Определив все параметры, входящие в уравнение притока (рпл, рзаб, К и п), последовательно задаются более низкими забойными давлениями и определяют соответствующие им дебиты газа вплоть

31


до потенциальной производительности скважины (при забойном давлении, равным пулю), т. е. абсолютно свободный дебит.

По фактическим и найденным по расчету данным строят инди­ каторную кривую. Пределы экстраполяции этой кривой опреде­ ляются с учетом допускаемой величины депрессии.

Одночленная степенная формула V = К (р~пл plae)n Дает при­ ближенные результаты, так как она не учитывает нарушений линей­ ного режима фильтрации газа в призабойной зоне. Физическим условиям фильтрации газа в наибольшей степени отвечает дву­ членная формула, предложенная И. А. Парным и Е. М. Минским.

При исследовании газовых скважин с последующей обработкой полученных данных по двучленной формуле замеряют глубинным манометром пластовое и забойное давление при разных режимах (или вычисляют их аналогично предыдущему по давлению на устье скважины), а также дебит газа в м3/сут.

Требуется обработать результаты исследования скважины гра­ фическим методом, составить основное уравнение притока газа в скважину и определить абсолютно свободный дебит (потенциальную производительность скважины).

По этим данным

вычисляют для каждого режима

величины

Ар2 = р2„л Рзаб и

Рпл д Рзаб , затем составляют сводную таблицу

результатов наблюдений и произведенных вычислений.

 

Результаты исследований обрабатывают по формуле

 

 

A£- = a + bQ.

(III.54)

Эта формула выражает уравнение прямой линии, построенной

в координатах (ордината) и Q (абсцисса).

Коэффициенты а и b этого уравнения могут быть определены графически. Коэффициент а равен длине отрезка, отсекаемого на оси ординат продолжением индикаторной прямой, а коэффициент b определяется наклоном этой прямой к оси абсцисс и равен

6 =

(III.55)

 

Qi-Qn

Определив коэффициенты а и Ь, получают полное квадратное уравнение. Решив это уравнение относительно Q при рзаб = О, можно найти потенциальную производительность скважины:

Qпот —

К,«в+4р8лЬ-

м3/сут.

(III.56)

2Ь

 

 

32


9. Исследование скважин при одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов [37]

В обоих пластах действует линейный закон фильтрации (рис. 15). Приведенный статический уровень первого пласта с большим пла­ стовым давлением изображен горизонтальной прямой А ХА, а инди­ каторная линия изображена прямой AD. Для второго пласта эти параметры показаны соответственно линиями В ХВ и БЕ. Расстояние между статическими уровнями обозначено через h.

Из точки В проведем пунктирную линию ВЕг, представляющую зеркальное отражение индикаторной линии BE пласта с меныпим

давлением. Прямая В Е 1 характеризует

 

процесс поглощения (инфильтрации)

 

при создании перепада давления на за­

 

бое.

 

Горизонтальная прямая СХС, про­

 

веденная через точку С2 пересечения

 

зеркального изображения ВЕг с инди­

 

каторной линией AD, определит место­

 

положение общего (результирующего)

 

уровня в скважине при прекращении

 

отбора жидкости. При уровне СХС пер­

Рис. 15. Индикаторные линии

вый пласт будет давать столько жид­

кости (СС2), сколько будет поглощать

при двухпластовоы притоке и

линейном законе фильтрации

второй пласт (СС2).

 

Результирующая индикаторная линия CN будет представлять

собой сумму индикаторных линий BE и AD. При поддержании дина­

мического уровня в скважине между

ССХ и В В Х на поверхность

будет поступать только некоторая часть жидкости из первого пласта, а остальная часть будет поглощаться вторым пластом. При опуска­

нии

уровня

до

В ХВ

поглощение

жидкости

вторым пластом

прекратится,

а при дальнейшем опускании динамического уровня

ниже

В ХВ работать будут оба пласта.

общего

статического уровня

Требуется

определить:

1) глубину

СХС при остановке

скважины; 2) количество

жидкости, поглоща­

емой

вторым

пластом при остановке

скважины;

3) минимальный

дебит, при котором будет отсутствовать поглощение жидкости вто­ рым пластом; 4) положение динамического уровня при заданном дебите; 5) распределение дебита по пластам.

1 . О п р е д е л е н и е г л у б и н ы о б щ е г о с т а т и ч е ­

с к о г о у р о в н я

п р и

о с т а н о в к е

с к в а ж и н ы .

При

положении общего статического уровня

СХС верхний пласт с боль­

шим давлением даст

дебит

Qx = К хх й

(х0

— понижение уровня),

а нижний пласт с меньшим

давлением

поглотит жидкости Q2 =

= К 2(h х 0). Но так как Qx = Q2, то К хх 0

= К 2 (h x Q),

откуда

 

 

K 2h

 

 

 

 

•т° - К х + К 2 м .

 

(III.57)

3 Заказ 825

33


2.

О б ъ е м ж и д к о с т и,

п о г л о щ а е м о йII и ж н и м

п л а с т о м п р и о с т а н о в к е с к в а ж и н ы :

 

 

Q i= Qi = К2 V1 ~ хо) — к іхо м3/сут.

(III.58)

3.. М II и и м а л ь и ы й д е б и т ,

п р и к о т о р о м

не б у ­

д е т п о г л о щ е н и я ж и д к о с т и н и ж н и м п л а с т о м:

<?мнН=ЛУ 1 М3/сут.

(III.59)

4. П о л о ж е н и е д и н а м и ч е с к о г о

у р о в н я п р и

з а д а н п о м д е б и т е . Обозначим расстояние искомого дина­ мического уровня М ХМ от общего статического уровня А ХА через х„. Тогда дебит первого пласта будет

Qx = Кххю

(III.60)

а второго пласта

 

Рис. 16Индикаторные кривые при квадратичном законе фильтрации

(ниже статического).

5.Р а с п р е д е л е н и е

ст а м:

Q2 = K2{xu- h ) .

(III.61)

Суммарный дебит

 

 

Q ~ Q iJrQi = к ххп-J-

(III.62)

~Ь ТІГо (^н

^)>

откуда

 

 

СЧ-£2/і

м

(ІІІ.63)

п— £ і + А'2

 

 

о б щ е г о д е б и т а по п л а

Qx = к хха м3/сут;

(111.64)

Qi = К 2 (хиh) м3/сут.

(111.65)

Если в обоих пластах фильтрация происходит по квадратичному закону, то уравнения индикаторных кривых имеют вид, приведенный на рис. 16:

Qx = Kxxl*-,

(Ш.66)

Q2 = K2(h— x0)°’\

(III.67)

Требуется определить показатели работы скважины, отмеченные

выше.

1 . П о л о ж е н и е о б щ е г о с т а т и ч е с к о г о у р о в н я п р и о с т а н о в к е с к в а ж и н ы

Kxx00* = K2( h - x 0)0'b.

(III.68)

34