تحديد معدل تدفق النفط: الصيغة وطرق الحساب. طريقة لقياس معدل تدفق الغاز جيدا حساب الكفاءة التكنولوجية للتتبع الجانبي

يتم تشغيل آبار الغاز بطريقة متدفقة ، أي من خلال استخدام طاقة الخزان. يتم تقليل حساب المصعد لتحديد قطر أنابيب النافورة. يمكن تحديده من ظروف إزالة الجسيمات الصلبة والسائلة من قاع البئر أو لضمان الحد الأقصى لضغط فوهة البئر (الحد الأدنى من فقدان الضغط في حفرة البئر بمعدل تدفق معين).

تعتمد إزالة الجسيمات الصلبة والسائلة على سرعة الغاز. مع ارتفاع الغاز في الأنابيب ، تزداد السرعة بسبب زيادة حجم الغاز مع انخفاض الضغط. يتم إجراء الحساب لظروف حذاء أنابيب النافورة. يؤخذ عمق نزول الأنابيب إلى البئر مع مراعاة الخصائص الإنتاجية للخزان والوضع التكنولوجي لتشغيل البئر.

يُنصح بخفض الأنابيب إلى ثقوب الثقوب السفلية. إذا تم إنزال الأنابيب إلى الفتحات العلوية للثقوب ، فإن سرعة تدفق الغاز في سلسلة الإنتاج المقابلة للتكوين الإنتاجي المثقب من الأسفل إلى الأعلى تزداد من الصفر إلى قيمة معينة. هذا يعني أنه في الجزء السفلي وحتى الحذاء ، لا يتم ضمان إزالة الجسيمات الصلبة والسائلة. لذلك ، يتم قطع الجزء السفلي من الخزان بواسطة سدادة أو سائل من الطين الرملي ، بينما ينخفض ​​معدل تدفق البئر.

نستخدم قانون حالة الغاز في مندليف - كلابيرون

بالنسبة لمعدل تدفق بئر معين ، تكون سرعة الغاز عند حذاء الأنبوب هي:

حيث Q 0 - معدل تدفق البئر في ظل الظروف القياسية (الضغط P 0 = 0.1 ميجا باسكال ، درجة الحرارة T 0 = 273 كلفن) ، م 3 / يوم ؛

P Z ، T Z - ضغط ودرجة حرارة الغاز في قاع البئر ، Pa ، K ؛

zo ، zz - معامل الانضغاط الفائق للغاز ، على التوالي ، في ظل الظروف T 0 و P 0 و T و P ؛

و - مساحة تدفق أنابيب النافورة ، م 2

د - القطر (الداخلي) لأنابيب النافورة ، م.

بناءً على معادلات حساب السرعة الحرجة لإزالة الجسيمات الصلبة والسائلة ووفقًا للبيانات التجريبية ، فإن الحد الأدنى لسرعة vcr لإزالة الجسيمات الصلبة والسائلة من القاع هو 5-10 م / ث. ثم الحد الأقصى لقطر الأنبوب الذي يتم عنده إحضار الصخور والجسيمات السائلة إلى السطح:

أثناء تشغيل آبار مكثفات الغاز ، يتم إطلاق الهيدروكربونات السائلة (مكثف الغاز) من الغاز ، مما يؤدي إلى تدفق مرحلتين في أنابيب النافورة. لمنع تراكم السائل في قاع البئر وانخفاض معدل الإنتاج ، يجب تشغيل بئر مكثف الغاز بمعدل إنتاج لا يقل عن الحد الأدنى المسموح به ، مما يضمن إزالة الغاز المتكثف إلى السطح. يتم تحديد قيمة معدل التدفق هذا من خلال الصيغة التجريبية:

حيث M هو الوزن الجزيئي للغاز. ثم قطر الأنبوب:

عند تحديد قطر أنابيب التدفق ، بدءًا من حالة ضمان الحد الأدنى من خسائر الضغط في حفرة البئر ، من الضروري توفير تقليلها في حفرة البئر إلى الحد الأدنى بحيث يدخل الغاز إلى فوهة البئر بضغط مرتفع محتمل. ثم ستنخفض تكلفة نقل الغاز. ترتبط ضغوط قاع البئر ورأس البئر ببعضها البعض بواسطة صيغة GA Adamov.

حيث P 2 - الضغط عند فوهة البئر ، MPa ؛

البريد هو أساس اللوغاريتمات الطبيعية ؛

s هو الأس يساوي s = 0.03415 مع g L / (T cf z cf) ؛

ج ص هي الكثافة النسبية للغاز في الهواء ؛

L - طول أنابيب النافورة ، م ؛

د - قطر الأنبوب ، م ؛

T cf - متوسط ​​درجة حرارة الغاز في البئر ، K ؛

Qo - معدل تدفق الآبار في ظل الظروف القياسية ، ألف م 3 / يوم ؛

ل - معامل المقاومة الهيدروليكية ؛

z cf - معامل الانضغاط الفائق للغاز عند معدل الحرارة T cf ومتوسط ​​الضغط P cf = (Pz + P 2) / 2.

نظرًا لأن P З غير معروف ، يتم تحديد z cf بطريقة التقريبات المتتالية. ثم ، إذا كان معدل تدفق البئر Qo وضغط الحفرة السفلي المقابل PW معروفين من نتائج الدراسات الديناميكية للغاز ، عند ضغط معين عند فوهة البئر P 2 ، يتم تحديد قطر أنابيب البئر من الصيغة في استمارة:

يتم تحديد القطر الفعلي لأنابيب النافورة بناءً على الأقطار القياسية. لاحظ أنه في الحسابات التي تستند إلى شرطين ، يكون العامل المحدد هو إزالة الصخور والجسيمات السائلة إلى السطح. إذا كانت معدلات تدفق الآبار محدودة بعوامل أخرى ، فسيتم إجراء الحساب من حالة تقليل خسائر الضغط إلى أدنى قيمة ممكنة من وجهة نظر تقنية وتقنية. في بعض الأحيان ، عند قطر أنبوب معين ، باستخدام الصيغ المكتوبة ، يتم تحديد معدل تدفق البئر أو فقدان الضغط في حفرة البئر.

يتم تقليل حساب المصعد لتحديد قطر الأنبوب (الجدول 18 أ في الملحق أ). البيانات الأولية: معدل تدفق الآبار في ظل الظروف القياسية Q o = 38.4 ألف م 3 / يوم = 0.444 م 3 / ث (الضغط P o = 0.1 ميجا باسكال ، درجة الحرارة T o = 293 K) ؛ ضغط قاع البئر Pz = 10.1 ميجا باسكال ؛ عمق البئر ع = 1320 م ؛ عامل انضغاط الغاز في ظل الظروف القياسية z o = 1 ؛ السرعة الحرجة لإزالة الجسيمات الصلبة والسائلة على السطح x cr = 5 m / s.

1) يتم تحديد درجة حرارة البئر T بالمعادلة:

T = H؟ جي (19)

حيث H - عمق البئر ، م

G - التدرج الحراري الأرضي.

2) يتم تحديد معامل انضغاط الغاز z z بواسطة المنحنى البني (الشكل 6 ب ، الملحق ب). للقيام بذلك ، نجد الضغط المخفض P pr ودرجة الحرارة T pr:

حيث Р pl - ضغط الخزان ، MPa

Р cr - الضغط الحرج ، MPa

للميثان P cr = 4.48 ميجا باسكال

حيث T cr - درجة الحرارة الحرجة ، K

للميثان T cr = - 82.5؟ ج = 190.5 ك

يتم تحديد معامل انضغاط الغاز في قاع البئر z z = 0.86 من الشكل 6 ب (الملحق ب).

1) قطر ضخ ضاغط ...

• - الحجم اليومي للغاز q ، نانومتر 3 / يوم ،
• - الضغط الأولي والنهائي في خط أنابيب الغاز Р 1 و Р 2 ، MPa ؛
• - درجة الحرارة الأولية والنهائية t 1 و t 2 o C ؛
• - تركيز الميثانول الطازج C 1٪ بالوزن.

حساب معدل الاستهلاك الفردي للميثانول لـ العملية التكنولوجيةفي تحضير ونقل الغاز الطبيعي والنفط لكل قسم يتم حسب الصيغة:

H Ti = q w + q g + q k، (23)

حيث H Ti - معدل الاستهلاك الفردي للميثانول في القسم الأول ؛

q w - كمية الميثانول المطلوبة لتشبع الطور السائل ؛

q g - كمية الميثانول المطلوبة لتشبع المرحلة الغازية ؛

q to - كمية الميثانول المطلوبة لتشبع المكثفات.

يتم تحديد كمية الميثانول q w (كجم / 1000 م 3) اللازمة لتشبع المرحلة السائلة من خلال الصيغة:

حيث DW - كمية الرطوبة المأخوذة من الغاز ، كجم / 1000 م 3 ؛

C 1 - تركيز وزن الميثانول الداخل ،٪ ؛

ج 2 - تركيز الميثانول بالوزن في الماء (تركيز الميثانول المستهلك في نهاية المقطع الذي تتشكل فيه الهيدرات) ،٪ ؛

يتبع من الصيغة 24 أنه من أجل تحديد كمية الميثانول لتشبع المرحلة السائلة ، من الضروري معرفة رطوبة الغاز وتركيز الميثانول عند نقطتين: في بداية ونهاية القسم حيث يكون تكوين الهيدرات ممكنًا .

رطوبة غازات الهيدروكربون بكثافة نسبية (عن طريق الهواء) 0.60 وخالية من النيتروجين ومشبعة بالمياه العذبة.

بعد تحديد رطوبة الغاز في بداية القسم W 1 وفي نهاية القسم W 2 ، وجدوا كمية الرطوبة DW المنبعثة من كل 1000 م 3 من الغاز العابر:

DW \ u003d W 2 - W 1 (25)

نحدد الرطوبة بالصيغة:

حيث P - ضغط الغاز ، MPa ؛

A هو معامل يميز رطوبة الغاز المثالي ؛

B هو معامل يعتمد على تكوين الغاز.

لتحديد تركيز الميثانول المستهلك C 2 أولاً تحديد درجة حرارة التوازن T (درجة مئوية) تكوين الهيدرات. للقيام بذلك ، استخدم منحنيات التوازن لتكوين هيدرات الغاز بكثافات مختلفة (الشكل 7 ب ، الملحق ب) بناءً على متوسط ​​الضغط في قسم إمداد الميثانول:

حيث P 1 و P 2 - الضغط في بداية ونهاية المقطع ، MPa.

بعد تحديد T ، وجدوا قيمة الانخفاض في DT لدرجة حرارة التوازن ، وهو أمر ضروري لمنع تكوين الهيدرات:

DT \ u003d T - T 2 ، (28)

حيث T 2 هي درجة الحرارة في نهاية المقطع حيث تتشكل الهيدرات ، ° C.

بعد تحديد DT ، وفقًا للرسم البياني في الشكل 8 ب (الملحق ب) ، نجد تركيز الميثانول المعالج C 2 (٪).

يتم تحديد كمية الميثانول (q جم ، كجم / 1000 م 3) اللازمة لتشبع الوسط الغازي من خلال الصيغة:

ف ز \ u003d ك م ج 2 ، (29)

حيث km هي نسبة محتوى الميثانول المطلوب لتشبع الغاز إلى تركيز الميثانول في السائل (قابلية ذوبان الميثانول في الغاز).

يتم تحديد المعامل k m لظروف نهاية القسم الذي يمكن فيه تكوين الهيدرات ، وفقًا للشكل 9 ب (الملحق ب) للضغط P 2 ودرجة الحرارة T 2.

يتم تحديد كمية إمداد الميثانول (الجداول 20 أ - 22 أ من الملحق أ) ، مع الأخذ في الاعتبار معدل التدفق ، بواسطة الصيغة.

وزارة التربية والتعليم والعلوم في الاتحاد الروسي

سميت جامعة الدولة الروسية للنفط والغاز باسم I.M. جوبكين

كلية تطوير حقول النفط والغاز

دائرة تطوير وتشغيل حقول الغاز ومكثفات الغاز

امتحان

في دورة "تطوير وتشغيل حقول الغاز ومكثفات الغاز"

حول موضوع: "حساب الوضع التكنولوجي للتشغيل - معدل التدفق اللامائي المحدود على مثال بئر حقل غاز كومسومولسكوي."

أعدم Kibishev A.A.

فحصه: Timashev A.N.

موسكو ، 2014

• 1. الخصائص الجيولوجية والميدانية الموجزة للودائع
• 5. تحليل نتائج الحساب

1. الخصائص الجيولوجية والميدانية الموجزة للودائع

يقع حقل نفط مكثفات الغاز كومسومولسكوي على أراضي مقاطعة بوروفسكي التابعة لمقاطعة Yamalo-Nenets ذاتية الحكم ، على بعد 45 كم جنوب المركز الإقليمي لقرية Tarko-Sale و 40 كم شرق قرية Purpe.

أقرب الحقول ذات الاحتياطيات النفطية التي وافقت عليها لجنة احتياطيات الدولة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية هي Ust-Kharampurskoye (10-15 كم إلى الشرق). Novo-Purpeiskoye (100 كم إلى الغرب).

تم اكتشاف الحقل في عام 1967 ، في البداية كحقل غاز (C "Enomanskaya vent). كحقل نفطي ، تم اكتشافه في عام 1975. في عام 1980 ، تم تجميعه نظام التكنولوجياالتطوير ، الذي بدأ تنفيذه في عام 1986.

يقع خط أنابيب الغاز الحالي يورنغوي - نوفوبولوتسك على بعد 30 كم إلى الغرب من الحقل. يمتد خط سكة حديد سورجوت-يورنغوي من 35 إلى 40 كم إلى الغرب.

الإقليم مرتفع قليلاً (الارتفاع المطلق زائد 33 ، بالإضافة إلى 80 مترًا) ، سهل مستنقعي مع العديد من البحيرات. يمثل نهرا بياكوبور وأيفاسيدابور الشبكة الهيدروغرافية (روافد نهر بور). الأنهار صالحة للملاحة فقط خلال فيضان الربيع (يونيو) ، والذي يستمر لمدة شهر واحد.

يقع حقل Komsomolskoye داخل هيكل من الدرجة الثانية - مصعد Pyakupurovsky على شكل قبة ، وهو جزء من الميجاسويل الشمالي.

يمثل المصعد على شكل قبة Pyakupurovskoe منطقة مرتفعة ذو شكل غير منتظم، الموجهة في الاتجاهات الجنوبية الغربية والشمالية الشرقية ، معقدة بسبب عدة ارتفاعات محلية من الترتيب الثالث.

يسمح لك تحليل الخصائص الفيزيائية والكيميائية للنفط والغاز والماء بتحديد أفضل معدات قاع البئر ووضع التشغيل وتكنولوجيا التخزين والنقل ونوع العملية لمعالجة منطقة تكوين قاع البئر وحجم السائل المحقون و أكثر بكثير.

تمت دراسة الخصائص الفيزيائية والكيميائية للزيت والغاز المذاب في حقل كومسومولسك وفقًا لبيانات العينات السطحية والعميقة.

تم تحديد بعض المتغيرات مباشرة على الآبار (قياس الضغط ودرجات الحرارة وما إلى ذلك) وتم تحليل العينات تحت ظروف معملية في TCL. LLC "Geohim" ، LLC "كاشف" ، تيومين.

تم أخذ عينات سطحية من خط التدفق عندما كانت الآبار تعمل في وضع معين. تم إجراء جميع دراسات العينات السطحية للنفط والغاز وفقًا للأساليب المنصوص عليها في معايير الدولة.

في عملية البحث ، تمت دراسة التركيب المكون لغاز البترول ، وتظهر النتائج في الجدول 1.

الجدول 1 - تكوين مكونات غاز البترول.

لحساب الاحتياطيات ، يوصى باستخدام المعلمات التي يتم تحديدها في ظل الظروف القياسية وبطريقة قريبة من ظروف تفريغ الزيت في الحقل ، أي مع الفصل المرحلي. في هذا الصدد ، لم يتم استخدام نتائج دراسات العينات بطريقة الزيت في التفريغ التفاضلي في حساب القيم المتوسطة.

تتغير خصائص الزيوت أيضًا على طول القسم. لا يسمح تحليل نتائج الدراسات المختبرية لعينات الزيت بتحديد الأنماط الصارمة ، ومع ذلك ، من الممكن تتبع الاتجاهات الرئيسية في التغيرات في خصائص الزيوت. مع العمق ، تميل كثافة ولزوجة الزيت إلى الانخفاض ، ويستمر نفس الاتجاه لمحتوى الراتنجات.

ذوبان الغازات في الماء أقل بكثير من النفط. مع زيادة تمعدن الماء ، تقل قابلية ذوبان الغازات في الماء.

الجدول 2 - التركيب الكيميائيمياه التكوين.

2. تصميم الآبار للحقول التي تعرضت لمياه التكوين

في آبار الغاز ، يمكن أن يتكثف الماء البخاري من الغاز ويمكن أن يتدفق الماء إلى قاع البئر من التكوين. في آبار مكثفات الغاز ، يضاف مكثف الهيدروكربون إلى هذا السائل ، الذي يأتي من الخزان ويتشكل في حفرة البئر. في الفترة الأولية لتطوير الرواسب ، عند معدلات تدفق عالية للغاز في قاع الآبار وكمية صغيرة من السائل ، يتم إحضارها بالكامل تقريبًا إلى السطح. مع انخفاض معدل تدفق الغاز في قاع البئر وزيادة معدل تدفق السائل الداخل إلى البئر السفلي من البئر بسبب سقي الطبقات البينية المنفذة وزيادة تشبع التكثيف الحجمي للوسط المسامي ، فإن الإزالة الكاملة للسائل من لم يتم ضمان البئر ، ويحدث تراكم لعمود السائل في قاع البئر. إنه يزيد الضغط الخلفي على التكوين ، ويؤدي إلى انخفاض كبير في معدل الإنتاج ، ووقف تدفق الغاز من الطبقات البينية منخفضة النفاذية ، وحتى الإغلاق الكامل للبئر.

من الممكن منع تدفق السائل إلى البئر عن طريق الحفاظ على ظروف استخراج الغاز في قاع البئر ، حيث لا يوجد تكثيف للماء والهيدروكربونات السائلة في منطقة تكوين البئر السفلي ، مما يمنع اختراق مخروط قاع الماء أو لسان حافة الماء في البئر. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن منع تدفق المياه إلى البئر عن طريق عزل المياه الأجنبية ومياه التكوين.

يتم إزالة السوائل من الحفرة السفلية بشكل مستمر أو دوري. يتم الإزالة المستمرة للسائل من البئر عن طريق تشغيله بسرعات تضمن إزالة السائل من الفواصل السفلية إلى السطح ، عن طريق سحب السائل من خلال السيفون أو أنابيب التدفق التي يتم إنزالها في البئر باستخدام رفع الغاز أو رفع الغطاس أو الضخ إخراج السائل بواسطة مضخات قاع البئر.

يمكن إجراء الإزالة الدورية للسائل عن طريق إغلاق البئر لامتصاص السائل عن طريق التكوين ، أو نفخ البئر في الغلاف الجوي من خلال السيفون أو أنابيب التدفق بدون حقن أو بحقن المواد الخافضة للتوتر السطحي (عوامل الرغوة) في قاع البئر.

يعتمد اختيار طريقة إزالة السوائل من قاع الآبار على الخصائص الجيولوجية والميدانية للخزان المشبع بالغاز ، وتصميم البئر ، ونوعية الإسمنت الحلقي ، وفترة تطوير الخزان ، وكذلك كمقدار وأسباب تدفق السوائل إلى البئر. يمكن ضمان الحد الأدنى من إطلاق السوائل في منطقة تكوين قاع البئر وفي قاع البئر عن طريق التحكم في ضغط ودرجة حرارة قاع البئر. يتم تحديد كمية الماء والمكثفات المنبعثة من الغاز في قاع البئر عند ضغط ودرجة حرارة قاع البئر من منحنيات سعة رطوبة الغاز وتساوي درجة حرارة التكثيف.

لمنع اختراق مخروط مياه القاع إلى بئر غاز ، يتم تشغيله بمعدلات التدفق اللامائية المحددة نظريًا أو عن طريق دراسات خاصة.

يتم عزل المياه الدخيلة ومياه التكوين عن طريق الحقن ملاط الاسمنتتحت الضغط. خلال هذه العمليات ، يتم عزل التكوينات المشبعة بالغاز عن التكوينات المغمورة بواسطة المعبئين. في مرافق تخزين الغاز تحت الأرض ، تم تطوير طريقة لعزل الطبقات البينية المغمورة عن طريق حقن المواد الخافضة للتوتر السطحي فيها ، مما يمنع المياه من دخول البئر. أظهرت الاختبارات التجريبية أنه للحصول على رغوة ثابتة ، يجب أخذ "مركز الرغوة" (من حيث المادة الفعالة) بما يعادل 1.5-2٪ من حجم السائل المحقون ، ومثبت الرغوة - 0.5-1٪ . لخلط المواد الخافضة للتوتر السطحي والهواء على السطح ، يتم استخدام جهاز خاص - جهاز تهوية (مثل "أنبوب مثقوب في أنبوب"). يُضخ الهواء من خلال أنبوب فرعي مثقوب بواسطة ضاغط وفقًا لمعيار أ ، يتم ضخ محلول مائي من الفاعل بالسطح في الأنبوب الخارجي بواسطة مضخة بمعدل تدفق يبلغ 2-3 لتر / ثانية.

يتم إثبات فعالية طريقة إزالة السائل من خلال مسوحات الآبار الخاصة والحسابات الفنية والاقتصادية. يتم إيقاف البئر لمدة 2-4 ساعات لامتصاص السوائل بواسطة الخزان ، وتزداد معدلات تدفق الآبار بعد بدء التشغيل ، ولكنها لا تعوض دائمًا عن الخسائر في إنتاج الغاز بسبب الآبار الخاملة. نظرًا لأن عمود السائل لا يذهب دائمًا إلى الخزان ، وقد لا يتم استئناف تدفق الغاز عند ضغوط منخفضة ، نادرًا ما يتم استخدام هذه الطريقة. ربط البئر بشبكة تجميع الغاز ضغط منخفضيسمح لك بتشغيل الآبار المغمورة ، وفصل المياه عن الغاز ، واستخدام الغاز منخفض الضغط لفترة طويلة. يتم نفخ الآبار في الغلاف الجوي في غضون 15-30 دقيقة. في نفس الوقت ، يجب أن تصل سرعة الغاز في قاع البئر إلى 3-6 م / ث. الطريقة بسيطة وتستخدم في حالة استعادة معدل التدفق لفترة طويلة (عدة أيام). ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة لها العديد من العيوب: لا تتم إزالة السائل تمامًا من البئر السفلي ، ويؤدي السحب المتزايد على الخزان إلى تدفق مكثف لأجزاء جديدة من المياه ، وتدمير الخزان ، وتشكيل سدادة رملية ، والتلوث بيئة، فقدان الغاز.

يتم تنفيذ النفخ الدوري للآبار من خلال أنابيب بقطر 63-76 مم أو من خلال أنابيب سيفون منخفضة بشكل خاص بقطر 25-37 مم بثلاث طرق: يدويًا أو بواسطة آلات أوتوماتيكية مثبتة على السطح أو أسفل حسنًا. تختلف هذه الطريقة عن النفخ في الغلاف الجوي حيث يتم تطبيقها فقط بعد تراكم عمود معين من السائل في القاع.

يدخل الغاز من البئر ، مع السائل ، إلى مجمع تجميع الغاز منخفض الضغط ، ويتم فصله عن الماء في الفواصل ويدخل للضغط أو يتم حرقه. تقوم الآلة المثبتة على فوهة البئر بفتح الصمام بشكل دوري على خط العمل. يتلقى الجهاز أمرًا لهذا عندما يزداد فرق الضغط بين الحلقة وخط العمل إلى فرق محدد مسبقًا. يعتمد حجم هذا الاختلاف على ارتفاع عمود السائل في الأنبوب.

تعمل الآلات الأوتوماتيكية المثبتة في الأسفل أيضًا على ارتفاع معين لعمود السائل. قم بتركيب صمام واحد في مدخل الأنبوب أو عدة صمامات رفع غازية في الجزء السفلي من الأنبوب.

يمكن استخدام فصل تدفق الغاز عن السائل في قاع البئر لتجميع السوائل في قاع البئر. تم اختبار طريقة الفصل هذه متبوعة بحقن السوائل في الأفق الأساسي بعد إجراء دراسات معملية أولية في البئر. 408 و 328 حقل كوروبكوفسكي. باستخدام هذه الطريقة ، يتم تقليل خسائر الضغط الهيدروليكي في حفرة البئر وتكاليف جمع واستخدام مياه التكوين بشكل كبير.

يمكن أيضًا إجراء الإزالة الدورية للسائل عند وضع المادة الخافضة للتوتر السطحي في قاع البئر. عندما يتلامس الماء مع عامل النفخ ويتم فقاعات الغاز من خلال العمود السائل ، تتشكل الرغوة. نظرًا لأن كثافة الرغوة أقل بكثير من كثافة الماء ، فإن سرعات الغاز الصغيرة نسبيًا (0.2-0.5 م / ث) تضمن إزالة الكتلة الرغوية إلى السطح.

عندما يكون تمعدن الماء أقل من 3-4 جم / لتر ، يتم استخدام محلول مائي بنسبة 3-5 ٪ من حمض السلفونيك ، مع ملوحة عالية (تصل إلى 15-20 جم / لتر) ، يتم استخدام أملاح الصوديوم لأحماض السلفونيك . يتم ضخ المواد الخافضة للتوتر السطحي بشكل دوري في البئر ، وتستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي الصلبة (دون ، لادوجا ، مساحيق تريلون ، إلخ) لصنع حبيبات بقطر 1.5-2 سم أو قضبان بطول 60-80 سم ، والتي يتم تغذيتها بعد ذلك إلى قاع الآبار.

بالنسبة للآبار التي يصل تدفقها إلى 200 لتر / يوم ، يوصى بإدخال ما يصل إلى 4 جم من الفاعل بالسطح النشط لكل 1 لتر من الماء ؛ في الآبار التي يصل تدفقها إلى 10 طن / يوم ، يتم تقليل هذه الكمية.

أدى إدخال ما يصل إلى 300-400 لتر من محاليل السلفونول أو مسحوق نوفوست في الآبار الفردية لحقل مايكوب إلى زيادة معدلات التدفق بمقدار 1.5-2.5 مرة مقارنةً بالأولى ، وبلغت مدة التأثير 10-15 يومًا . يقلل وجود المكثفات في السائل من نشاط المواد الخافضة للتوتر السطحي بنسبة 10-30٪ ، وإذا كان هناك تكثيف أكثر من الماء ، لا تتشكل الرغوة. في ظل هذه الظروف ، يتم استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي الخاصة.

يحدث الإزالة المستمرة للسائل من القاع بسرعات غاز معينة ، مما يضمن تكوين تدفق قطيرات ثنائي الطور. من المعروف أن هذه الشروط يتم توفيرها بسرعات غاز تزيد عن 5 م / ث في سلاسل أنابيب بقطر 63-76 مم على أعماق بئر تصل إلى 2500 م.

يتم استخدام الإزالة المستمرة للسائل في الحالات التي يتدفق فيها ماء التكوين باستمرار إلى قاع البئر ، ويتم اختيار قطر سلسلة الأنابيب للحصول على معدلات التدفق التي تضمن إزالة السائل من القاع. عند التبديل إلى قطر أنبوب أصغر ، تزداد المقاومة الهيدروليكية. لذلك ، يكون الانتقال إلى قطر أصغر فعالًا إذا كان فقد الضغط بسبب الاحتكاك أقل من الضغط الخلفي على تكوين عمود سائل لا تتم إزالته من البئر السفلي.

تُستخدم أنظمة الرفع بالغاز مع صمام قاع البئر بنجاح لإزالة السائل من قاع البئر. يتم أخذ عينات من الغاز من خلال الحلقة ، ويتم إزالة السائل من خلال الأنابيب ، حيث يتم تركيب صمامات رفع الغاز وصمامات قاع البئر. يتم تشغيل الصمام بواسطة قوة ضغط الزنبرك وفرق الضغط الناتج عن أعمدة السوائل في الأنبوب والحلقة (لأسفل) ، بالإضافة إلى القوة الناتجة عن الضغط في الحلقة (لأعلى). عند المستوى المحسوب للسائل في الحلقة ، تصبح نسبة القوى المؤثرة بحيث يفتح الصمام ويدخل السائل إلى الأنبوب ويصل إلى الغلاف الجوي أو في الفاصل. بعد أن ينخفض ​​مستوى السائل في الحلقة إلى القيمة المحددة مسبقًا ، يُغلق صمام المدخل. يتراكم السائل داخل الأنبوب حتى تعمل صمامات رفع الغاز. عندما يتم فتح الأخير ، يدخل الغاز من الحلقة إلى الأنبوب ويجلب السائل إلى السطح. بعد خفض مستوى السائل في الأنبوب ، يتم إغلاق صمامات البدء ، ويتراكم السائل مرة أخرى داخل الأنابيب بسبب تجاوزه من الحلقة.

في آبار الغاز والمكثفات الغازية ، يتم استخدام رافعة بكباس من نوع "الصمام الطائر". يتم تثبيت مقيد للأنبوب في الجزء السفلي من سلسلة الأنابيب ، ويتم تثبيت ممتص الصدمات العلوي على شجرة X-mas. "مكبس".

حددت الممارسة التشغيلية السرعات المثلى للارتفاع (1-3 م / ث) والسقوط (2-5 م / ث) للمكبس. عند سرعات الغاز عند الحذاء التي تزيد عن 2 م / ث ، يتم استخدام رافعة بكباس مستمرة.

في ضغوط التكوين المنخفضة في الآبار التي يصل عمقها إلى 2500 متر ، يتم استخدام وحدات الضخ في قاع البئر. في هذه الحالة ، لا تعتمد إزالة السائل على سرعة الغاز * ويمكن إجراؤها حتى نهاية تطوير الرواسب مع انخفاض ضغط فوهة البئر إلى 0.2-0.4 ميجا باسكال. وبالتالي ، يتم استخدام وحدات الضخ في قاع البئر في الظروف التي لا يمكن فيها تطبيق طرق أخرى لإزالة السائل على الإطلاق أو تنخفض كفاءتها بشكل حاد.

يتم تثبيت مضخات قاع البئر على الأنبوب ، ويتم سحب الغاز من خلال الحلقة. لمنع دخول الغاز إلى مدخول المضخة ، يتم وضعه أسفل منطقة التثقيب تحت مستوى عازلة السائل أو أعلى صمام قاع البئر ، مما يسمح للسائل فقط بالمرور إلى الأنبوب.

مجال تباين معدل تدفق الآبار

3. الأنماط التكنولوجية لتشغيل الآبار ، أسباب محدودية معدلات التدفق

يعد الوضع التكنولوجي لتشغيل آبار المشروع أحد أهم القرارات التي يتخذها المصمم. يحدد الأسلوب التكنولوجي للعملية ، جنبًا إلى جنب مع نوع البئر (رأسيًا أو أفقيًا) ، عددهم مسبقًا ، وبالتالي ، الأنابيب الأرضية ، وفي النهاية ، الاستثمارات الرأسمالية لتطوير الحقل مع اختيار معين من الوديعة. من الصعب العثور على مشكلة تصميم قد يكون لها ، مثل النظام التكنولوجي ، حل متعدد المتغيرات وذاتي البحت.

النظام التكنولوجي - هذه شروط محددة لحركة الغاز في المكمن ومنطقة قاع البئر والبئر ، وتتميز بقيمة معدل التدفق وضغط قاع البئر (تدرج الضغط) وتحددها بعض القيود الطبيعية.

حتى الآن ، تم تحديد 6 معايير ، مما يجعل من الممكن التحكم في التشغيل المستقر للبئر.هذه المعايير هي تعبير رياضي لمراعاة تأثير مجموعات مختلفة من العوامل على وضع التشغيل. ما يلي له التأثير الأكبر على تشغيل البئر:

تشوه الوسط المسامي عند إنشاء انخفاض كبير في التكوين ، مما يؤدي إلى انخفاض نفاذية منطقة البئر السفلية ، خاصة في التكوينات المسامية المكسورة ؛

تدمير منطقة قاع البئر أثناء فتح الخزانات غير المستقرة وضعيفة الاستقرار والضعيفة الإسمنت ؛

تشكيل سدادات الرمل السائل أثناء تشغيل البئر وتأثيرها على وضع التشغيل المختار ؛

تكوين الهيدرات في منطقة قاع البئر وفي جوف البئر ؛

سقي الآبار بمياه القاع.

تآكل معدات قاع البئر أثناء التشغيل ؛

ربط الآبار بجامعي المجتمع ؛

فتح طبقة من الرواسب متعددة الطبقات ، مع مراعاة وجود اتصال هيدروديناميكي بين الطبقات البينية ، إلخ.

يتم التعبير عن كل هذه العوامل وغيرها من خلال المعايير التالية ، والتي لها الشكل:

dP / dR = Const - التدرج الثابت الذي يجب تشغيل الآبار به ؛

DP = Ppl (t) - Pz (t) = Const - انخفاض مستمر ؛

Pz (t) = Const - ضغط ثقب قاع ثابت ؛

Q (t) = Const - معدل التدفق الثابت ؛

Py (t) = Const - ضغط ثابت في فوهة البئر ؛

x (t) = Const - معدل التدفق الثابت.

بالنسبة لأي مجال ، عند تبرير الأسلوب التكنولوجي للتشغيل ، يجب اختيار واحد (نادرًا ما يكون اثنان) من هذه المعايير.

عند اختيار الأنماط التكنولوجية لتشغيل الآبار ، الحقل المتوقع ، بغض النظر عن المعايير التي سيتم قبولها باعتبارها المعايير الرئيسية التي تحدد طريقة التشغيل ، يجب مراعاة المبادئ التالية:

اكتمال مراعاة الخصائص الجيولوجية للودائع ، وخصائص السوائل التي تشبع الوسط المسامي ؛

الامتثال لمتطلبات قانون حماية البيئة والموارد الطبيعية من الهيدروكربونات والغاز والمكثفات والنفط ؛

ضمان كامل لموثوقية نظام "الخزان - بداية خط أنابيب الغاز" في عملية تطوير الرواسب ؛

أقصى قدر من الاعتبار لإمكانية إزالة جميع العوامل التي تحد من إنتاجية الآبار ؛

التغيير في الوقت المناسب للأنظمة الموضوعة سابقًا والتي لا تناسب هذه المرحلة من التطوير الميداني ؛

ضمان الحجم المخطط لإنتاج الغاز والمكثفات والنفط مع الحد الأدنى من الاستثمارات الرأسمالية وتكاليف التشغيل والتشغيل المستقر لنظام "خزان الغاز" بأكمله.

لتحديد معايير الأسلوب التكنولوجي لتشغيل الآبار ، من الضروري أولاً إنشاء عامل محدد أو مجموعة من العوامل لتبرير طريقة تشغيل آبار المشروع. في الوقت نفسه ، يجب على المصمم أن يولي اهتمامًا خاصًا لوجود المياه السفلية ، وتعدد الطبقات ووجود اتصال هيدروديناميكي بين الطبقات ، ومعلمة تباين الخواص ، ووجود شاشات ليثولوجية فوق منطقة الرواسب ، وقرب المياه الكنتورية ، احتياطيات ونفاذية الطبقات البينية الرقيقة عالية النفاذية (الخزانات الفائقة) ، طبقات الاستقرار البينية ، على حجم التدرجات المحددة التي يبدأ منها تدمير الخزان ، على الضغط ودرجات الحرارة في نظام "الخزان- UKPG" ، على التغيير في خصائص الغاز والسائل من الضغط ، على الأنابيب وظروف تجفيف الغاز ، إلخ.

4. حساب معدل إنتاج البئر بدون ماء ، اعتماد معدل الإنتاج على درجة فتح الخزان ، معامل تباين الخواص

في معظم التكوينات الحاملة للغاز ، تختلف النفاذية الرأسية والأفقية ، وكقاعدة عامة ، تكون النفاذية الرأسية k أقل بكثير من الأفقية k g. ومع ذلك ، مع انخفاض النفاذية الرأسية ، فإن تدفق الغاز من الأسفل إلى منطقة تأثير النقص في البئر من حيث درجة الفتح أمر صعب أيضًا. لم يتم تحديد العلاقة الرياضية الدقيقة بين معامل تباين الخواص وقيمة التراجع المسموح به عندما يخترق البئر خزانًا متباين الخواص بمياه القاع. يؤدي استخدام طرق تحديد Q pr ، المطورة لخزانات الخواص ، إلى أخطاء كبيرة.

خوارزمية الحل:

1. تحديد المعلمات الحرجة للغاز:

2. تحديد معامل الانضغاطية الفائقة في ظروف الخزان:

3. نحدد كثافة الغاز تحت الظروف القياسية ثم تحت ظروف المكمن:

4. أوجد ارتفاع عمود ماء التكوين المطلوب لإنشاء ضغط 0.1 ميجا باسكال:

5. حدد المعاملين a * و b *:

6. حدد متوسط ​​نصف القطر:

7. أوجد المعامل D:

8. نحدد المعاملات K o و Q * ومعدل التدفق اللامائي الأقصى Q pr.bezv. حسب درجة نفاذ الخزان ح ولمدة قيم مختلفةمعلمة تباين الخواص:

البيانات الأولية:

الجدول 1 - البيانات الأولية لحساب النظام اللامائي.

الجدول 4 - حساب النظام اللامائي.

5. تحليل نتائج الحساب

نتيجة لحساب النظام اللامائي لدرجات مختلفة من تغلغل الخزان وقيم معامل تباين الخواص يساوي 0.03 و 0.003 ، تلقيت التبعيات التالية:

الشكل 1 - اعتماد معدل التدفق اللامائي المحدود على درجة الاختراق لقيمتين لمعامل تباين الخواص: 0.03 و 0.003.

يمكن استنتاج أن القيمة الافتتاحية المثلى هي 0.72 في كلتا الحالتين. في هذه الحالة ، سيكون معدل التدفق الأكبر بقيمة أعلى من تباين الخواص ، أي بنسبة أكبر من النفاذية الرأسية إلى الأفقية.

فهرس

1. "تعليمات لإجراء دراسة شاملة لآبار مكثفات الغاز والغاز". م: نيدرا ، 1980. حرره Zotov G.A. Aliyev Z.S.

2. Ermilov O.M. ، Remizov V.V. ، Shirkovsky A.I. ، Chugunov L.S. "فيزياء المكامن والإنتاج وتخزين الغاز تحت الأرض". العلوم ، 1996

3. Aliev Z.S.، Bondarenko V.V. خطوط توجيهية لتصميم تطوير حقول الغاز والغاز والنفط. Pechora: Pechora time ، 2002 - 896 ص.

وثائق مماثلة

الموقع الجغرافي ، التركيب الجيولوجي ، محتوى الغاز للودائع. تحليل مؤشرات أداء مخزون البئر. عملية حسابية نظام درجة الحرارةلتحديد معدل التدفق الذي لن تتشكل فيه الهيدرات في القاع وعلى طول تجويف البئر.

أطروحة ، تمت إضافة 2015/04/13


مخطط إنتاج البئر. تم تنفيذ العمل أثناء تطويره. مصادر طاقة المكمن وأنظمة تصريف مكامن الغاز. متوسط ​​معدلات التدفق بطرق تشغيل البئر. المعدات الغاطسة والسطحية. شروط سلعة النفط.

التحكم في العمل ، تمت إضافة 06/05/2013


الخصائص الجيولوجية والفيزيائية للكائن. مشروع تطوير قسم من تشكيل حقل Sutorminskoye باستخدام طريقة Giprovostok-neft. مخططات تباعد الآبار ومعدلات تدفق الآبار اللحظية. حساب الاعتماد على حصة النفط في إنتاج البئر.

ورقة المصطلح ، تمت إضافة 01/13/2011


تحليل موثوقية رواسب احتياطيات الغاز ؛ مخزون الآبار ، المسحوبات السنوية من الحقل ، حالة الري. حساب مؤشرات التطور الميداني للنضوب في الوضع التكنولوجي لتشغيل الآبار مع انخفاض مستمر في الخزان.

ورقة مصطلح ، تمت الإضافة في 11/27/2013


تحديد العدد المطلوب من الآبار لحقل الغاز. طريقة المصادر والمصارف. تحليل اعتماد معدل تدفق بئر غاز على إحداثياته ​​داخل القطاع. توزيعات الضغط على طول الحزمة التي تمر عبر الجزء العلوي من القطاع ، مركز البئر.

ورقة مصطلح ، تمت إضافتها في 03/12/2015


وصف التركيب الجيولوجي للودائع. الخصائص الفيزيائية والكيميائية وتكوين الغاز الحر. حساب كمية مثبط تكوين الهيدرات لعملية إنتاجها. الوضع التكنولوجي لتشغيل البئر. حساب احتياطيات مخزون الغاز في التكوين.

أطروحة تمت إضافة 09/29/2014


طرق حساب الفترة اللامائية لتشغيل البئر ، مع مراعاة الخصائص الحقيقية للغاز وعدم تجانس الخزان. استرداد مكثفات الغاز من الرواسب بمياه القاع. ديناميات الإنتاج التراكمي للغاز وتسرب المياه إلى خزان حقل Srednebotuobinskoye.

ورقة مصطلح ، تمت إضافة 06/17/2014


الخصائص الجيولوجية والميدانية لحقل نفط ساموتلور. التكتونية والطبقات الطبقية للقسم. تكوين وخصائص صخور الطبقات المنتجة. مراحل تطوير الحقل وطرق التشغيل وقياس الآبار. التحضير الميداني للنفط.

تقرير الممارسة ، تمت إضافة 12/08/2015


اختيار المعدات واختيار وحدات الضخ لوحدة الطرد المركزي لتشغيل بئر في الحقل. فحص الأبعاد القطرية للمعدات الغاطسة ومعلمات المحول ومحطة التحكم. وصف تصميم المحرك الكهربائي.

ورقة مصطلح ، تمت الإضافة 06/24/2011


توزيع الضغط في قسم الغاز. معادلة برنولي لتدفق مائع لزج. الرسوم البيانية لاعتماد معدل تدفق البئر والضغط الحلقي على نفاذية المنطقة الحلقيّة الداخلية. صيغة Dupuis لتدفق ثابت في خزان متجانس.

تتمثل إحدى المهام الرئيسية بعد اكتمال حفر البئر في حساب معدل التدفق. بعض الناس لا يفهمون تمامًا ما هو معدل تدفق الآبار. في مقالتنا ، سنرى ما هو وكيف يتم حسابه. هذا ضروري لفهم ما إذا كان يمكن أن يوفر الحاجة إلى الماء. يتم تحديد حساب معدل تدفق البئر قبل أن تصدر مؤسسة الحفر لك جواز سفر المنشأة ، نظرًا لأن البيانات المحسوبة من قبلهم والبيانات الحقيقية قد لا تتطابق دائمًا.

كيفية تحديد

يعلم الجميع أن الغرض الرئيسي من البئر هو تزويد المالكين بالمياه. جودة عاليةكمية غير كافية. يجب أن يتم ذلك قبل اكتمال الحفر. ثم يجب مقارنة هذه البيانات مع تلك التي تم الحصول عليها أثناء الاستكشاف الجيولوجي. يوفر الاستكشاف الجيولوجي معلومات حول ما إذا كان هناك طبقة مياه جوفية في مكان معين ومدى قوتها.

لكن بعيدًا عن كل شيء يعتمد على كمية المياه الموجودة في الموقع ، لأن الكثير يحدد الترتيب الصحيح للبئر نفسه ، وكيف تم تصميمه ، وعلى أي عمق ، ومدى جودة المعدات.

البيانات الرئيسية لتحديد الخصم

لتحديد إنتاجية البئر وامتثالها لاحتياجات المياه ، سيساعد التحديد الصحيح لمعدل تدفق البئر. بمعنى آخر ، هل سيكون لديك ما يكفي من المياه من هذا البئر لتلبية الاحتياجات المنزلية.

المستوى الديناميكي والثابت

قبل معرفة معدل تدفق مياه البئر ، تحتاج إلى الحصول على مزيد من البيانات. في هذه الحالة ، نتحدث عن المؤشرات الديناميكية والثابتة. ما هي وكيف يتم حسابها ، سنخبر الآن.

من المهم أن يكون الخصم قيمة غير ثابتة. يعتمد كليا على التغيرات الموسميةوبعض الظروف الأخرى. لذلك ، من المستحيل تحديد مؤشراته بالضبط. هذا يعني أنك بحاجة إلى استخدام أرقام تقريبية. هذا العمل مطلوب لتحديد ما إذا كانت إمدادات مياه معينة كافية لظروف المعيشة العادية.

يوضح المستوى الساكن كمية المياه الموجودة في البئر دون أخذ عينات. يعتبر هذا المؤشر من خلال القياس من سطح الأرض إلى منسوب المياه الجوفية. يجب تحديده عندما يتوقف الماء عن الارتفاع من السياج التالي.

معدلات إنتاج الحقل

لكي تكون المعلومات موضوعية ، عليك الانتظار حتى اللحظة التي يتم فيها تجميع المياه إلى المستوى السابق. عندها فقط يمكنك متابعة البحث الخاص بك. من أجل أن تكون المعلومات موضوعية ، يجب القيام بكل شيء باستمرار.

من أجل تحديد معدل التدفق ، نحتاج إلى تعيين مؤشرات ديناميكية وثابتة. بالنظر إلى أنه من أجل الدقة ، سيكون من الضروري حساب المؤشر الديناميكي عدة مرات. أثناء الحساب ، من الضروري إجراء الضخ بكثافة مختلفة. في هذه الحالة ، سيكون الخطأ ضئيلًا.

كيف يتم حساب الخصم؟

من أجل عدم الالتباس حول كيفية زيادة معدل تدفق البئر بعد تشغيله ، يلزم إجراء الحسابات بأكبر قدر ممكن من الدقة. خلاف ذلك ، قد لا يكون لديك ما يكفي من الماء في المستقبل. وإذا بدأت البئر في التراكم بمرور الوقت وانخفض إنتاج الماء أكثر ، فإن المشكلة ستزداد سوءًا.

إذا كان عمق بئرك حوالي 80 مترًا ، وكانت المنطقة التي يبدأ فيها الماء تقع على بعد 75 مترًا من السطح ، فسيكون المؤشر الثابت (Hst) على عمق 40 مترًا. ستساعدنا هذه البيانات في حساب ارتفاع عمود الماء (Hw): 80-40 \ u003d 40 م.

هناك طريقة بسيطة للغاية ، لكن بياناتها ليست صحيحة دائمًا ، وهي طريقة لتحديد الخصم (D). لتثبيته ، من الضروري ضخ المياه لمدة ساعة ، ثم قياس المستوى الديناميكي (Hd). من الممكن تمامًا القيام بذلك بنفسك ، باستخدام الصيغة التالية: D \ u003d V * Hw / Hd - Hst. يشار إلى شدة الضخ م 3 / ساعة بواسطة V.

في هذه الحالة ، على سبيل المثال ، قمت بضخ 3 م 3 من الماء في ساعة ، وانخفض المستوى بمقدار 12 م ، ثم كان المستوى الديناميكي 40 + 12 = 52 م. الآن يمكننا نقل بياناتنا إلى الصيغة والحصول على خصم 10 م 3 / ساعة.

دائمًا ما يتم استخدام هذه الطريقة لحساب جواز السفر وإدخاله. لكنها ليست دقيقة للغاية ، لأنها لا تأخذ في الاعتبار العلاقة بين الكثافة والمؤشر الديناميكي. هذا يعني أنهم لا يأخذون في الاعتبار مؤشرًا مهمًا - القوة. معدات الضخ. إذا كنت تستخدم مضخة أكثر أو أقل قوة ، فسيختلف هذا المؤشر بشكل كبير.

باستخدام حبل به خط راسيا ، يمكنك تحديد مستوى الماء

كما قلنا ، من أجل الحصول على حسابات أكثر موثوقية ، من الضروري قياس المستوى الديناميكي عدة مرات باستخدام المضخات. قوة مختلفة. بهذه الطريقة فقط ستكون النتيجة أقرب إلى الحقيقة.

لإجراء العمليات الحسابية بهذه الطريقة ، بعد القياس الأول ، عليك الانتظار حتى يتم استعادة مستوى الماء إلى مستواه السابق. ثم قم بضخ الماء لمدة ساعة بمضخة ذات طاقة مختلفة ، ثم قم بقياس المؤشر الديناميكي.

على سبيل المثال ، كان 64 م ، وكان حجم ضخ المياه 5 م 3. ستسمح لنا البيانات التي تلقيناها خلال العيّنتين بالحصول على معلومات باستخدام الصيغة التالية: Du = V2 - V1 / h2 - h1. V - مع شدة الضخ ، ح - مقدار انخفاض المستوى مقارنة بالمؤشرات الثابتة. بالنسبة لنا ، فقد بلغا 24 و 12 م ، وبذلك حصلنا على معدل تدفق 0.17 م 3 / ساعة.

سيوضح معدل التدفق المحدد للبئر كيف سيتغير معدل التدفق الحقيقي إذا زاد المستوى الديناميكي.

لحساب الخصم الحقيقي ، نستخدم الصيغة التالية: D = (Hf - Hst) * Du. يُظهر Hf النقطة العليا حيث يبدأ تناول الماء (المرشح). لقد أخذنا 75 مترًا لهذا المؤشر. وباستبدال القيم في الصيغة ، نحصل على مؤشر يساوي 5.95 م 3 / ساعة. وبالتالي ، فإن هذا المؤشر أقل مرتين تقريبًا من ذلك المسجل في جواز سفر البئر. إنه أكثر موثوقية ، لذلك عليك التركيز عليه عند تحديد ما إذا كان لديك ما يكفي من الماء أو تحتاج إلى زيادة.

باستخدام هذه المعلومات ، يمكنك ضبط متوسط ​​معدل تدفق البئر. سيظهر ما هي الإنتاجية اليومية للبئر.

في بعض الحالات ، يتم بناء البئر قبل بناء المنزل ، لذلك ليس من الممكن دائمًا حساب ما إذا كان سيكون هناك ما يكفي من المياه أم لا.

لكي لا تحل مسألة كيفية زيادة الخصم ، عليك أن تطلب إجراء الحسابات الصحيحة على الفور. يجب إدخال معلومات دقيقة في جواز السفر. هذا ضروري حتى إذا ظهرت مشاكل في المستقبل ، كان من الممكن استعادة المستوى السابق من استهلاك المياه.

نعملا

1

لم يتم تطوير طرق تحديد معدلات التدفق غير المائي لآبار الغاز في وجود شاشة وتفسير نتائج دراسة هذه الآبار بشكل كافٍ. حتى الآن ، فإن مسألة إمكانية زيادة الحد الأقصى لمعدلات التدفق غير المائي للآبار التي تفتح التكوينات الحاملة للغاز بمياه القاع عن طريق إنشاء شاشة اصطناعية لم تتم دراستها بشكل كامل. هنا ، يتم تقديم حل تحليلي لهذه المشكلة ويتم النظر في الحالة عندما يخترق البئر الناقص خزانًا دائريًا متباين الخواص بشكل موحد مع المياه السفلية ويتم تشغيله في وجود شاشة غير منفذة. تم تطوير طريقة تقريبية لحساب معدلات التدفق اللامائي المحدودة لآبار الغاز العمودية مع قانون الترشيح غير الخطي ، بسبب وجود غربال قاع غير منفذة. لقد ثبت أن قيمة معدل التدفق اللامائي المحدود لا تعتمد فقط على حجم الشاشة ، ولكن أيضًا على موقعها على طول العمود الرأسي للخزان المشبع بالغاز ؛ يتم تحديد الوضع الأمثل للشاشة ، والذي يميز أعلى معدل تدفق هامشي. يتم إجراء حسابات عملية على أمثلة محددة.

طريقة حساب

معدل التدفق اللامائي

بئر عمودي

بئر الغاز

1. Karpov V.P. ، Sherstnyakov V.F. صفة نفاذية الطور حسب البيانات الميدانية. NTS لإنتاج النفط. - م: GTTI. - رقم 18. - س 36-42.

2. Telkov A.P. الديناميكا المائية الجوفية. - أوفا ، 1974. - 224 ص.

3. Telkov A.P.، Grachev S.I. وغيرها من ملامح تطوير حقول النفط والغاز (الجزء الثاني). - تيومين: from-in OOONIPIKBS-T، 2001. - 482 ص.

4. Telkov A.P.، Stklyanin Yu.I. تكوين مخاريط الماء أثناء إنتاج النفط والغاز. - م: ندرا ، 1965.

5. Stklyanin Yu.I.، Telkov A.P. يتدفق إلى مصرف أفقي وبئر غير كامل في خزان متباين الخواص. حساب الحد من معدلات التدفق اللامائي. أكاديمية PMTF للعلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. - رقم 1. - 1962.

تقدم هذه المقالة حلاً تحليليًا لهذه المشكلة وتدرس الحالة عندما يخترق البئر غير الكامل خزانًا دائريًا متباين الخواص بشكل موحد بمياه قاع ويتم تشغيله في وجود شاشة غير منفذة (الشكل 1). نحن نعتبر أن الغاز حقيقي ، وحركة الغاز ثابتة وتخضع لقانون الترشيح غير الخطي.

رسم بياني 1. مخطط ثلاثي المناطق لتدفق الغاز إلى البئر غير الكاملة مع شاشة

بناءً على الشروط المقبولة ، ستأخذ معادلات تدفق الغاز إلى البئر في المناطق الأولى والثانية والثالثة على التوالي الشكل:

; ; (2)

; ; , (3)

حيث يتم تحديد أ و ب بواسطة الصيغ. يتم عرض التعيينات المتبقية في الرسم التخطيطي (انظر الشكل 1). تصف المعادلتان (2) و (3) في هذه الحالة التدفق إلى الآبار الموسعة ، على التوالي ، بنصف قطر و (re + ho).

تتم كتابة حالة الثبات في السطح البيني بين الغاز والماء (انظر الخط CD) وفقًا لقانون باسكال بواسطة المعادلة

حيث ρw هي كثافة الماء ، هو الضغط الشعري كدالة لتشبع الماء عند السطح البيني بين الغاز والماء.

الحل المشترك (1) - (3) ، بعد سلسلة من التحولات ، نحصل على معادلة التدفق

من الحل المشترك لـ (2) و (4) نحصل على معادلة تربيعية لمعدل التدفق المحدود بلا أبعاد ، أحد جذوره ، مع الأخذ في الاعتبار (7) وبعد سلسلة من التحولات ، يتم تمثيله بالتعبير:

أين (7)

(8)

يتم الانتقال إلى معدل التدفق اللامائي المحدد الأبعاد وفقًا للصيغ:

(9)

أين هو متوسط ​​الضغط المرجح في رواسب الغاز.

الجدول 1

قيم مقاومة الترشيح بسبب الشاشة في الأسفل

مقاومات ترشيح إضافية و ، الناتجة عن الشاشة ، يتم حسابها على جهاز كمبيوتر وفقًا للصيغ (6) ، مجدولة (الجدول 1) ومقدمة بالرسوم البيانية (الشكل 2). يتم حساب الوظيفة (6) على جهاز كمبيوتر ويتم تقديمها بيانياً في (الشكل 3). يمكن ضبط الحد الأقصى للسحب وفقًا لمعادلة التدفق (4.4.4) عند Q = Qpr.

الصورة 2. مقاومة الترشيح و ، بسبب الشاشة في واجهة مستقرة بين الغاز والماء

تين. 3. الاعتماد على معدل التدفق المحدد بدون أبعاد qpr على الفتح النسبي عند المعلمات ، ρ = 1 / æ * و α

يوضح الشكل 3 تبعيات معدل التدفق المحدد بدون أبعاد q على درجة الفتح عند المعلمات Re و α. تظهر المنحنيات أنه كلما زاد حجم الشاشة (<20) безводные дебиты увеличиваются. Максимум на кривых соответствует оптимальному вскрытию пласта, при котором можно получить наибольший предельный безводный дебит для заданного размера экрана. С увеличением параметра ρ=1/æ* (уменьшением анизотропии) предельный безводный дебит увеличивается, а уменьшение безводного дебита для малых вскрытий объясняется увеличением фильтрационных сопротивлений, обусловленных экраном на забое.

مثال. يتم تصريف غطاء الغاز عند ملامسته للماء الأخمصي. مطلوب تحديد: معدل التدفق الأقصى لبئر الغاز ، والذي يحد من اختراق GWC إلى القاع ، ومعدل التدفق الأقصى في وجود شاشة غير منفذة.

البيانات الأولية: Рpl = 26.7 ميجا باسكال ؛ K = 35.1 10-3 µm2 ؛ Ro = 300 م ؛ ح = 7.2 م ؛ = 0.3 ؛ = 978 كجم / م 3 ؛ = 210 كجم / م 3 (تحت ظروف الخزان) ؛ æ * = 6.88 ؛ = 0.02265 ميجا باسكال ث (في ظروف الخزان) ؛ Tm = 346 كلفن ؛ Tst = 293 كلفن ؛ Rath = 0.1013 ميجا باسكال ؛ re = ho = 7.2 m و re = 0.5ho = 3.6 m.

تحديد معلمة الموضع

من الرسوم البيانية نجد معدل تدفق السائل اللامائي المحدد بدون أبعاد q (ρо ،) q (6.1 ؛ 0.3) = 0.15.

وفقًا للصيغة (9) نحسب:

Qo = 52.016 ألف متر مكعب / يوم ؛ ألف م 3 / يوم

نحدد المعلمات بلا أبعاد في وجود شاشة:

وفقًا للرسوم البيانية (انظر الشكل 2) أو الجدول ، نجد مقاومات ترشيح إضافية: С1 = С1 (0.15 ؛ 0.3 ؛ 1) = 0.6 ؛ C2 = C2 (0.15 ؛ 0.3 ؛ 1) = 3.0.

بالصيغة (7) نجد المعلمة عديمة الأبعاد α = 394.75.

حسب المعادلة (9) نحسب معدل التدفق الذي بلغ 47.9 ألف متر مكعب / يوم.

تعطي الحسابات بالصيغتين (7) و (8): Х = 51.489 و Y = 5.773 · 10-2.

معدل التدفق المحدود بدون أبعاد محسوب بالصيغة (6) يساوي q = 1.465.

نحدد معدل تدفق الحد الأبعاد ، بسبب الشاشة ، من نسبة Qpr \ u003d qQo \ u003d 1.465 47.970.188 ألف متر مكعب / يوم.

معدل التدفق الأقصى المقدر بدون شاشة ذات معلمات أولية مماثلة هو 7.8 ألف متر مكعب / يوم. وبالتالي ، في الحالة قيد النظر ، يؤدي وجود شاشة إلى زيادة معدل التدفق الهامشي بما يقرب من 10 مرات.

إذا قبلنا إعادة = 3.6 م ؛ أولئك. أصغر بمرتين من السماكة المشبعة بالغاز ، ثم نحصل على معلمات التصميم التالية:

2 ؛ C1 = 1.30 ؛ C2 = 5.20 ؛ س = 52.45 ؛ ص = 1.703 10-2 ؛ q = 0.445 و Qpr = 21.3 ألف متر مكعب / يوم. في هذه الحالة ، يزيد معدل التدفق الهامشي 2.73 مرة فقط.

وتجدر الإشارة إلى أن قيمة معدل التدفق الهامشي لا تعتمد فقط على حجم الشاشة ، ولكن أيضًا على موقعها على طول العمود الرأسي للخزان المشبع بالغاز ، أي من الفتح النسبي للخزان ، إذا كانت الشاشة موجودة مباشرة أمام البئر السفلي. أظهرت دراسة المحلول (6) أن هناك وضعًا مثاليًا للشاشة ، اعتمادًا على المعلمات ρ ، α ، Re ، والتي تتوافق مع أعلى معدل تدفق هامشي. في المشكلة المدروسة ، الفتح الأمثل هو = 0.6.

نحن نقبل ρ = 0.145 و = 1. وفقًا للطريقة المذكورة أعلاه ، نحصل على المعلمات المحسوبة: С1 = 0.1 ؛ C2 = 0.5 ؛ س = 24.672 ؛ ص = 0.478.

نحدد الخصم بدون أبعاد:

ف = 24.672 (-1) 5.323.

تم العثور على معدل التدفق المحدد الأبعاد بواسطة الصيغة (9)

Qpr \ u003d qQo = 5.323 103 \ u003d 254.94 ألف متر مكعب / يوم.

وبالتالي ، زاد معدل التدفق بمقدار 3.6 مرة مقارنة بالفتحة النسبية = 0.3.

الطريقة الموصوفة هنا لتحديد معدل التدفق اللامائي المحدود تقريبية ، نظرًا لأنها تراعي ثبات المخروط ، الذي وصل الجزء العلوي منه بالفعل إلى نصف قطر الشاشة re.

عندما نحصل من الحلول المذكورة أعلاه على صيغ لتحديد q () لبئر غاز غير كامل في ظل ظروف قانون الترشيح غير الخطي ، مع مراعاة مقاومات الترشيح الإضافية. ستكون هذه الصيغ تقريبية أيضًا ، ويتم حساب قيمة مبالغ فيها لمعدل التدفق اللامائي المحدود منها.

لإنشاء معادلة تدفق غاز ثنائية المدة في ظل ظروف مخروط ماء قاع مستقر للغاية ، من الضروري معرفة مقاومة الترشيح في ظل هذه الظروف. يمكن تحديدها بناءً على نظرية Musket-Charny لتشكيل مخروط مستقر. معادلة الانسياب التي تحد من مساحة الحركة المكانية إلى بئر غير كامل في خزان متباين الخواص ، عندما يكون رأس المخروط قد اخترق بالفعل قاع البئر ، وفقًا لنظرية الحركة غير المضغوطة ، نكتب في النموذج

(10)

حيث q = - معدل التدفق اللامائي المحدد بلا أبعاد ، والذي تحدده الصيغ والرسوم البيانية التقريبية (المعروفة) ؛ هي معلمة بلا أبعاد.

التعبير عن معدل الترشيح من خلال معدل التدفق ، واستبدال معادلة الواجهة (10) في المعادلة التفاضلية (1) ، مع مراعاة قانون حالة الغاز ودمج الضغط الزائد P ونصف القطر r ضمن الحدود المناسبة ، نحصل على تدفق داخلي معادلة النموذج (12) والصيغة (13) والتي يجب قبولها:

; , (11)

(12)

حيث Li (x) هو اللوغاريتم المتكامل ، والذي يرتبط بالوظيفة المتكاملة من خلال التبعية.

(13)

بالنسبة إلى x> 1 متكامل (13) يتباعد عند النقطة t = 1. في هذه الحالة ، يجب فهم Li (x) على أنه قيمة التكامل غير الصحيح. نظرًا لأن طرق تحديد معدلات التدفق غير المائي المقيدة بأبعاد معروفة جيدًا ، فمن الواضح أنه لا توجد حاجة لجدولة الوظائف (11) و (12).

1. تم تطوير طريقة تقريبية لحساب معدلات التدفق الخالي من الماء لآبار الغاز العمودية مع قانون الترشيح غير الخطي ، بسبب وجود مصفاة قاع غير منفذة. يتم حساب معدلات التدفق المحدود بدون أبعاد ومقاومات الترشيح الإضافية المقابلة على جهاز كمبيوتر ، ويتم جدولة النتائج ويتم عرض التبعيات الرسومية المقابلة.

2. لقد ثبت أن قيمة معدل التدفق اللامائي المحدود لا تعتمد فقط على حجم الغربال ، ولكن أيضًا على موقعها على طول العمود الرأسي للخزان المشبع بالغاز ؛ يتم تحديد الوضع الأمثل للشاشة ، والذي يميز أعلى معدل تدفق هامشي.

3. تم إجراء حسابات عملية على مثال محدد.

المراجعون:

Grachev S.I. ، دكتور في العلوم التقنية ، أستاذ ، رئيس قسم "تطوير وتشغيل حقول النفط والغاز" ، معهد الجيولوجيا وإنتاج النفط والغاز ، FGBOU Tsogu ، تيومين ؛

Sokhoshko S.K. ، دكتوراه في العلوم التقنية ، أستاذ ، أستاذ قسم "تطوير وتشغيل حقول النفط والغاز" ، معهد الجيولوجيا وإنتاج النفط والغاز ، FGBOU Tsogu ، تيومين.

رابط ببليوغرافي

Kashirina K.O. ، Zaboeva M.I. ، Telkov A.P. طريقة حساب الأسعار المحدودة الخالية من المياه لآبار الغاز العمودية بموجب قانون الترشيح غير الخطي ووجود شاشة // قضايا معاصرةالعلم والتعليم. - 2015. - رقم 2-2 .؛
URL: http://science-education.ru/ru/article/view؟id=22002 (تاريخ الوصول: 01.02.2020). نلفت انتباهكم إلى المجلات التي تصدرها دار النشر "أكاديمية التاريخ الطبيعي".

معادلة حساب معدل تدفق بئر النفط أمر ضروري العالم الحديث. يجب على جميع المؤسسات التي تستخرج المنتجات النفطية حساب الخصم لأبناء أفكارهم. كثير من الناس يستخدمون صيغة دوبوي ، المهندس الفرنسي الذي كرس سنوات عديدة لدراسة الحركة. المياه الجوفية. سوف تساعدك صيغته على فهم ما إذا كان أداء مصدر معين للمال لمعدات الآبار بسهولة.

ما هو معدل تدفق بئر النفط؟

المدين - حجم السائل الذي يتم توفيره عبر البئر لفترة زمنية معينة. يتجاهل الكثيرون حساباته عند تركيب معدات الضخ ، لكن هذا يمكن أن يكون قاتلاً للهيكل بأكمله. يتم حساب القيمة التكاملية التي تحدد كمية الزيت باستخدام عدة صيغ ، والتي سيتم توفيرها أدناه.

غالبًا ما يشار إلى معدل التدفق على أنه أداء المضخة. لكن هذه الخاصية خارجة عن التعريف قليلاً ، لأن كل خصائص المضخة لها أخطائها الخاصة. وأحيانًا يختلف حجم معين من السوائل والغازات اختلافًا جوهريًا عن الحجم المعلن.

في البداية ، يجب حساب هذا المؤشر لاختيار معدات الضخ. عندما تعرف ما هي إنتاجية الموقع ، سيكون من الممكن استبعاد العديد من الوحدات غير المناسبة على الفور من قائمة المعدات القابلة للتحديد.

من الضروري حساب معدل التدفق في صناعة النفط ، لأن المناطق منخفضة الإنتاجية ستكون غير مربحة لأي مؤسسة. ويمكن لوحدة الضخ المختارة بشكل غير صحيح ، بسبب الحسابات الفائتة ، أن تتسبب في خسائر للشركة ، وليس الربح المتوقع من البئر.

يعد الحساب إلزاميًا في جميع أنواع المؤسسات المنتجة للنفط - حتى معدلات تدفق الآبار القريبة قد تختلف كثيرًا عن المعدلات الجديدة. في أغلب الأحيان ، يكمن الاختلاف الكبير في القيم المستبدلة في الصيغ الخاصة بالحساب. على سبيل المثال ، يمكن أن تختلف نفاذية خزان بشكل كبير لكل كيلومتر تحت الأرض. مع ضعف النفاذية ، سيكون المؤشر أقل ، مما يعني أن ربحية البئر ستنخفض بشكل كبير.

سيخبرك معدل تدفق بئر النفط ليس فقط عن كيفية اختيار المعدات المناسبة ، ولكن أيضًا عن مكان تثبيتها. يعد تركيب منصة نفطية جديدة عملاً محفوفًا بالمخاطر ، حيث لا يستطيع حتى أذكى الجيولوجيين كشف ألغاز الأرض.

نعم ، لقد تم إنشاء الآلاف من نماذج المعدات الاحترافية التي تحدد جميع المعلمات اللازمة لحفر بئر جديد ، ولكن النتيجة التي تظهر بعد هذه العملية فقط ستكون قادرة على إظهار البيانات الصحيحة. بناءً عليها ، يجدر حساب ربحية موقع معين.

طرق حساب معدلات تدفق الآبار.

لا يوجد سوى عدد قليل من الطرق لحساب معدل التدفق لحقل نفط - قياسي و Dupuis. تُظهر صيغة الشخص الذي كان يدرس هذه المادة ويشتق معادلة طوال حياته تقريبًا النتيجة بشكل أكثر دقة ، لأنها تحتوي على بيانات أكثر بكثير للحساب.

صيغة لحساب معدلات تدفق الآبار

للحسابات وفقًا للصيغة القياسية - D \ u003d H x V / (Hd - Hst) ، ما عليك سوى المعلومات التالية:

• ارتفاع عمود الماء.
• أداء المضخة
• مستوى ثابت وديناميكي.

المستوى الساكن في هذه الحالة هو المسافة من بداية المياه الجوفية إلى الطبقات الأولى من التربة ، والمستوى الديناميكي هو القيمة المطلقة التي يتم الحصول عليها عن طريق قياس مستوى الماء بعد الضخ.

هناك أيضًا مفهوم كمؤشر أمثل لمعدل إنتاج حقل النفط. يتم تحديده من أجل التأسيس العام لمستوى انخفاض بئر فردي ، والخزان بأكمله ككل. تُعرَّف معادلة حساب المستوى المتوسط ​​للاكتئاب في الحقل على أنها P zab = 0. سيكون معدل التدفق لبئر واحد ، والذي تم الحصول عليه عند السحب الأمثل ، هو معدل التدفق الأمثل لبئر النفط.

ومع ذلك ، لا يتم استخدام هذه الصيغة ومؤشر معدل التدفق الأمثل في كل مجال. بسبب الضغط الميكانيكي والمادي على التكوين ، قد ينهار جزء من الجدران الداخلية لآبار النفط. لهذه الأسباب ، غالبًا ما يكون من الضروري تقليل معدل التدفق المحتمل ميكانيكيًا من أجل الحفاظ على استمرارية عملية إنتاج النفط والحفاظ على قوة الجدران.

هذه أبسط صيغة حسابية ، والتي لن تكون قادرة على الحصول بدقة على النتيجة الصحيحة - سيكون هناك خطأ كبير. لتجنب الحسابات غير الصحيحة وتوجيه نفسك للحصول على نتيجة أكثر دقة ، استخدم صيغة Dupuis ، التي تحتاج فيها إلى أخذ بيانات أكثر بكثير من تلك المذكورة أعلاه.

لكن دوبوي لم يكن عادلاً شخص ذكي، ولكنه أيضًا مُنظِّر ممتاز ، لذلك طور صيغتين. الأول يتعلق بالإنتاجية المحتملة والتوصيل الهيدروليكي الذي تولده المضخة وحقل النفط. والثاني هو حقل ومضخة غير مثالية ، مع إنتاجيتهم الفعلية.

ضع في اعتبارك الصيغة الأولى:

N0 = kh / ub * 2Pi / ln (Rk / rc).

تتضمن هذه الصيغة للأداء المحتمل ما يلي:

N0 - الإنتاجية المحتملة ؛

Kh / u هو المعامل الذي يحدد خاصية التوصيل الهيدروليكي لخزان النفط ؛

B هو معامل التمدد الحجمي ؛

Pi - رقم P \ u003d 3.14 ... ؛

Rk هو نصف قطر إمداد الحلقة ؛

Rc هو نصف قطر البت للبئر من حيث المسافة إلى التكوين المخترق.

الصيغة الثانية تبدو كالتالي:

N = kh / ub * 2Pi / (ln (Rk / rc) + S).

يتم الآن استخدام هذه الصيغة للإنتاجية الفعلية للحقل من قبل جميع الشركات التي تحفر آبار النفط. إنه يغير متغيرين فقط:

ن - الإنتاجية الفعلية ؛

عامل الجلد S (معامل مقاومة الترشيح للتدفق).

في بعض الطرق ، لزيادة معدل إنتاج حقول النفط ، يتم استخدام تقنية التكسير الهيدروليكي بالمعادن. وينطوي على تشكيل شقوق ميكانيكية في الصخور المنتجة.

تحدث العملية الطبيعية لخفض معدل إنتاج الحقول النفطية بمؤشر من 1 إلى 20 في المائة سنويًا ، بناءً على البيانات الأولية لهذا المؤشر في بداية البئر. يمكن للتقنيات المطبقة والموصوفة أعلاه تكثيف إنتاج النفط من البئر.

بشكل دوري ، يمكن إجراء الضبط الميكانيكي لمعدل تدفق آبار النفط. يتميز بزيادة ضغط قاع البئر ، مما يؤدي إلى انخفاض في مستويات الإنتاج ومؤشر مرتفع لفرص حقل واحد.

يمكن أيضًا استخدام طريقة المعالجة بالحمض الحراري لزيادة الأداء ومعدل الإنتاج. بمساعدة عدة أنواع من المحاليل ، مثل السائل الحمضي ، يتم تنظيف عناصر الرواسب من رواسب القطران والملح والمكونات الكيميائية الأخرى التي تتداخل مع جودة وكفاءة مرور الصخور المستخرجة.

يخترق السائل الحمضي البئر في البداية ويملأ المنطقة أمام التكوين. بعد ذلك ، يتم تنفيذ عملية إغلاق الصمام ، وتحت الضغط ، يخترق المحلول الحمضي التكوين العميق. يتم غسل الأجزاء المتبقية من هذا السائل بالزيت أو الماء بعد استمرار عملية الإنتاج.

يجب أن يتم حساب معدل التدفق بشكل دوري لتشكيل استراتيجية لتطوير المتجه لمؤسسة منتجة للنفط.

حسنا حساب الإنتاجية