Određivanje protoka naftnih bušotina: formula i metode proračuna. Metoda za merenje protoka gasne bušotine Proračun tehnološke efikasnosti bočnog kolovoza

Plinske bušotine rade na protočni način, tj. korišćenjem energije rezervoara. Proračun podizanja svodi se na određivanje promjera cijevi fontane. Može se odrediti iz uslova uklanjanja čvrstih i tečnih čestica iz dna bušotine ili da se osigura maksimalni pritisak na ušću bušotine (minimalni gubitak pritiska u bušotini pri datom protoku).

Uklanjanje čvrstih i tečnih čestica zavisi od brzine gasa. Kako se plin diže u cijevima, brzina se povećava zbog povećanja volumena plina sa smanjenjem tlaka. Proračun se vrši za uslove papuče fontane. Dubina spuštanja cijevi u bunar uzima se u obzir produktivne karakteristike rezervoara i tehnološki način rada bunara.

Preporučljivo je spustiti cijevi na donje rupe za perforaciju. Ako se cijevi spuste do gornjih rupa perforacija, tada se brzina strujanja plina u proizvodnom nizu nasuprot perforiranoj produktivnoj formaciji odozdo prema gore povećava od nule do određene vrijednosti. To znači da u donjem dijelu i do cipele nije osigurano uklanjanje čvrstih i tekućih čestica. Zbog toga je donji dio rezervoara odsječen pješčano-glinastim čepom ili tekućinom, dok se protok bunara smanjuje.

Koristimo zakon gasnog stanja Mendeljejeva - Klapejron

Za dati protok bušotine, brzina plina na cijevnoj papuči je:

gde je Q 0 - protok bunara u standardnim uslovima (pritisak P 0 = 0,1 MPa, temperatura T 0 = 273 K), m 3 / dan;

P Z, T Z - pritisak i temperatura gasa na dnu rupe, Pa, K;

zo, zz - koeficijent superstišljivosti gasa, respektivno, pod uslovima T 0 , P 0 i T, P;

F - površina protoka cijevi fontane, m 2

d - promjer (unutrašnji) cijevi za fontane, m.

Na osnovu formula za proračun kritične brzine uklanjanja čvrstih i tečnih čestica i prema eksperimentalnim podacima, minimalna brzina vcr uklanjanja čvrstih i tečnih čestica sa dna je 5 - 10 m/s. Tada je maksimalni promjer cijevi pri kojem se čestice stijena i tekućine iznose na površinu:

U toku rada bunara gasnog kondenzata iz gasa se oslobađaju tečni ugljovodonici (gasni kondenzat), koji stvaraju dvofazni tok u cevima fontane. Kako bi se spriječilo nakupljanje tekućine na dnu bušotine i smanjenje brzine proizvodnje, plinsko kondenzatno bunar mora raditi s produkcijom ne manjom od minimalno dozvoljene, čime se osigurava uklanjanje plinskog kondenzata na površinu. Vrijednost ovog protoka određena je empirijskom formulom:

gdje je M molekulska težina plina. Zatim promjer cijevi:

Prilikom određivanja prečnika protočnih cevi, iz uslova obezbeđivanja minimalnih gubitaka pritiska u bušotini, potrebno je predvideti njihovo svođenje u bušotini na najmanju moguću meru, tako da gas ulazi u čelo bušotine sa mogućim visokim pritiskom. Tada će se troškovi transporta gasa smanjiti. Pritisci na dnu i na ušću bušotine gasne bušotine su međusobno povezani formulom G.A.Adamova.

gdje je P 2 - pritisak na ušću bušotine, MPa;

e je baza prirodnih logaritama;

s je eksponent jednak s = 0,03415 sa g L / (T cf z cf);

c r je relativna gustina gasa u vazduhu;

L - dužina fontane cijevi, m;

d - promjer cijevi, m;

T cf - prosječna temperatura gasa u bušotini, K;

Qo - protok bunara u standardnim uslovima, hiljada m 3 /dan;

l - koeficijent hidrauličkog otpora;

z cf - koeficijent superstišljivosti gasa pri prosječna temperatura T cf i prosječni tlak P cf = (Pz + P 2) / 2.

Pošto je P Z nepoznat, onda se z cf određuje metodom uzastopnih aproksimacija. Zatim, ako su brzina protoka bušotine Qo i odgovarajući pritisak na dnu bušotine P W poznati iz rezultata gasnodinamičkih studija, pri datom pritisku na ušću bušotine P 2, promjer cijevi bušotine se određuje iz formule u oblik:

Stvarni prečnik cevi za fontane bira se na osnovu standardnih prečnika. Imajte na umu da je u proračunima zasnovanim na dva uslova odlučujući faktor uklanjanje čestica stijena i tekućine na površinu. Ako su protoki bušotine ograničeni drugim faktorima, tada se proračun vrši iz uslova smanjenja gubitaka tlaka na minimalnu moguću vrijednost sa tehnološkog i tehničkog gledišta. Ponekad se pri datom promjeru cijevi, korištenjem napisanih formula, određuje brzina protoka ili gubitak tlaka u bušotini.

Proračun podizanja svodi se na određivanje prečnika cijevi (tabela 18 A Dodatka A). Početni podaci: protok bunara u standardnim uslovima Q o = 38,4 hiljada m 3 /dan = 0,444 m 3 /s (pritisak P o = 0,1 MPa, temperatura T o = 293 K); tlak u dnu bušotine Pz = 10,1 MPa; dubina bunara H = 1320 m; faktor kompresije gasa u standardnim uslovima z o = 1; kritična brzina uklanjanja čvrstih i tečnih čestica na površinu x cr = 5 m/s.

1) Temperatura bušotine T je određena formulom:

T = H? G, (19)

gdje je H - dubina bunara, m

G - geotermalni gradijent.

2) Koeficijent kompresije gasa z z određen je Brown krivom (Slika 6 B, Dodatak B). Da bismo to učinili, nalazimo smanjeni tlak P pr i temperaturu T pr:

gdje je R pl - rezervoarski pritisak, MPa

R cr - kritični pritisak, MPa

Za metan P cr = 4,48 MPa

gdje je T cr - kritična temperatura, K

Za metan T cr = - 82,5? C = 190,5 K

Koeficijent kompresije plina na dnu rupe z z = 0,86 određen je sa slike 6 B (Dodatak B).

1) Prečnik pumpnog kompresora...

- dnevna zapremina gasa q, nm 3 / dan,
- početni i završni pritisak u gasovodu R 1 i R 2 , MPa;
- početna i završna temperatura t 1 i t 2 o C;
- koncentracija svježeg metanola C 1 % tež.

Proračun individualne stope potrošnje metanola za tehnološki proces u pripremi i transportu prirodnog i naftnog gasa za svaku sekciju vrši se prema formuli:

H Ti = q w + q g + q k, (23)

gdje je H Ti - individualna potrošnja metanola u i-tom dijelu;

q w - količina metanola potrebna za zasićenje tečne faze;

q g - količina metanola potrebna za zasićenje gasovite faze;

q do - količina metanola potrebna za zasićenje kondenzata.

Količina metanola q w (kg / 1000 m 3) potrebna za zasićenje tečne faze određena je formulom:

gdje je DW - količina vlage koja se uzima iz plina, kg / 1000 m 3;

C 1 - težinska koncentracija ulaznog metanola, %;

C 2 - težinska koncentracija metanola u vodi (koncentracija istrošenog metanola na kraju dijela gdje se formiraju hidrati), %;

Iz formule 24 proizlazi da je za određivanje količine metanola za zasićenje tečne faze potrebno poznavati vlažnost plina i koncentraciju metanola na dvije tačke: na početku i na kraju dijela gdje je moguće stvaranje hidrata.

Vlažnost ugljovodoničnih gasova sa relativnom gustinom (po vazduhu) od 0,60, bez azota i zasićenih slatkom vodom.

Odredivši vlažnost gasa na početku sekcije W 1 i na kraju sekcije W 2, pronalaze količinu vlage DW koja se oslobađa iz svakih 1000 m 3 gasa koji prolazi:

DW \u003d W 2 - W 1 (25)

Određujemo vlažnost po formuli:

gde je P - pritisak gasa, MPa;

A je koeficijent koji karakteriše vlažnost idealnog gasa;

B je koeficijent koji zavisi od sastava gasa.

Za određivanje koncentracije istrošenog metanola C 2 prvo se odredi ravnotežna temperatura T (°C) formiranja hidrata. Da biste to učinili, koristite krivulje ravnoteže za formiranje plinskih hidrata različite gustine (Slika 7 B, Dodatak B) na osnovu prosječnog tlaka u dijelu za dovod metanola:

gdje je P 1 i P 2 - pritisak na početku i na kraju presjeka, MPa.

Odredivši T, oni pronalaze vrijednost smanjenja DT ravnotežne temperature, koja je neophodna da bi se spriječilo stvaranje hidrata:

DT \u003d T - T 2, (28)

gdje je T2 temperatura na kraju dijela gdje se formiraju hidrati, °C.

Nakon određivanja DT, prema grafikonu na slici 8 B (Dodatak B), nalazimo koncentraciju tretiranog metanola C 2 (%).

Količina metanola (q g, kg / 1000 m 3) potrebna za zasićenje plinovitog medija određena je formulom:

q g \u003d k m C 2, (29)

gdje je km omjer sadržaja metanola potrebnog za zasićenje plina i koncentracije metanola u tekućini (topljivost metanola u plinu).

Koeficijent k m određen je za uslove kraja presjeka na kojem je moguće stvaranje hidrata, prema slici 9 B (Dodatak B) za pritisak P 2 i temperaturu T 2.

Količina dovoda metanola (Tabele 20 A - 22 A Dodatka A), uzimajući u obzir brzinu protoka, određuje se formulom.

Ministarstvo obrazovanja i nauke Ruske Federacije

Ruski državni univerzitet za naftu i gas nazvan po I.M. Gubkin

Fakultet za razvoj naftnih i gasnih polja

Odjel za razvoj i eksploataciju plinskih i plinsko-kondenzatnih polja

TEST

na predmetu "Razvoj i rad gasnih i gasno-kondenzatnih polja"

na temu: "Proračun tehnološkog načina rada - granični bezvodni protok na primjeru bušotine plinskog polja Komsomolskoye."

Pogubljen Kibishev A.A.

Provjerio: Timashev A.N.

Moskva, 2014

1. Kratke geološke i terenske karakteristike ležišta
5. Analiza rezultata proračuna

1. Kratke geološke i terenske karakteristike ležišta

Komsomolsko gasno kondenzatno naftno polje nalazi se na teritoriji Purovskog okruga Jamalo-Neneckog autonomnog okruga, 45 km južno od regionalnog centra sela Tarko-Sale i 40 km istočno od sela Purpe.

Najbliža polja sa rezervama nafte koje je odobrio Komitet državnih rezervi SSSR-a su Ust-Kharampurskoye (10-15 km istočno). Novo-Purpeiskoye (100 km zapadno).

Polje je otkriveno 1967. godine, prvobitno kao gasno polje (C "Enomanskaya vent). Kao naftno polje otkriveno je 1975. godine. 1980. je sastavljeno tehnološki sistem razvoj, čija je implementacija započela 1986. godine.

Postojeći gasovod Urengoj - Novopolotsk nalazi se 30 km zapadno od polja. Željeznička linija Surgut-Urengoj prolazi 35-40 km zapadno.

Teritorija je blago brdovita (apsolutna nadmorska visina plus 33, plus 80 m), močvarna ravnica sa brojnim jezerima. Hidrografsku mrežu predstavljaju rijeke Pyakupur i Ayvasedapur (pritoke rijeke Pur). Reke su plovne samo tokom prolećne poplave (jun), koja traje mesec dana.

Komsomolsko polje nalazi se unutar strukture drugog reda - Pjakupurovskog izdizanja u obliku kupole, koje je dio Sjevernog megabunara.

Pjakupurovsko izdizanje u obliku kupole predstavlja uzdignutu zonu nepravilnog oblika, orijentisan u pravcu jugozapad-sjeveroistok, kompliciran sa nekoliko lokalnih uzdizanja III reda.

Analiza fizičkih i hemijskih svojstava nafte, gasa i vode omogućava odabir najoptimalnije opreme u bušotini, načina rada, tehnologije skladištenja i transporta, vrste operacije za tretiranje zone formiranja u dnu bušotine, zapremine ubrizganog fluida i mnogo više.

Fizička i hemijska svojstva nafte i rastvorenog gasa Komsomolskog polja proučavana su prema podacima površinskih i dubokih uzoraka.

Neki od parametara su određivani direktno na bušotinama (mjerenje pritisaka, temperatura itd.) Uzorci su analizirani u laboratorijskim uslovima u TCL. LLC "Geohim", LLC "Reagent", Tyumen.

Uzimani su površinski uzorci iz protočne linije kada su bunari radili u određenom režimu. Sva ispitivanja površinskih uzoraka nafte i gasa vršena su prema metodama predviđenim Državnim standardima.

U procesu istraživanja proučavan je komponentni sastav naftnog gasa, rezultati su prikazani u tabeli 1.

Tabela 1 - Komponentni sastav naftnog gasa.

Za proračun rezervi preporučuju se parametri koji se određuju u standardnim uslovima i metodom bliskom uslovima degazacije nafte na polju, odnosno stepenastim odvajanjem. S tim u vezi, rezultati istraživanja uzoraka uljnom metodom diferencijalnog otplinjavanja nisu korišteni u proračunu prosječnih vrijednosti.

Svojstva ulja se također mijenjaju duž presjeka. Analiza rezultata laboratorijskih istraživanja uzoraka ulja ne dozvoljava nam da identifikujemo stroge obrasce, međutim, moguće je pratiti glavne trendove u promjenama svojstava ulja. Sa dubinom, gustoća i viskozitet ulja imaju tendenciju smanjenja, isti trend se nastavlja i za sadržaj smola.

Rastvorljivost plinova u vodi je mnogo niža nego u ulju. Sa povećanjem mineralizacije vode smanjuje se i rastvorljivost gasova u vodi.

Tabela 2 - Hemijski sastav formacijske vode.

2. Projektovanje bunara za polja koja su izložena formacijskim vodama

U plinskim bušotinama, parna voda može kondenzirati iz plina i voda može teći na dno bunara iz formacije. U bušotinama gasnog kondenzata ovoj tečnosti se dodaje kondenzat ugljovodonika, koji dolazi iz rezervoara i formira se u bušotini. U početnom periodu razvoja ležišta, pri velikim protokima gasa na dnu bušotina i maloj količini tečnosti, gotovo u potpunosti se izbacuje na površinu. Kako se brzina protoka gasa na dnu bušotine smanjuje i brzina protoka fluida koji ulazi u dno bušotine raste zbog zalivanja propusnih međuslojeva i povećanja zapreminske zasićenosti poroznog medija kondenzatom, potpuno uklanjanje fluida iz bušotine bušotina nije osigurana i dolazi do nakupljanja kolone tekućine na dnu rupe. Povećava povratni pritisak na rezervoar, dovodi do značajnog smanjenja stope proizvodnje, prestanka dotoka gasa iz niskopropusnih međuslojeva, pa čak i potpunog gašenja bušotine.

Moguće je spriječiti dotok tečnosti u bušotinu održavanjem uslova za ekstrakciju gasa na dnu bušotine, pod kojima nema kondenzacije vode i tečnih ugljovodonika u zoni formiranja dna, čime se sprečava proboj konusa bušotine. donju vodu ili rubni vodeni jezik u bunar. Osim toga, moguće je spriječiti dotok vode u bunar izolacijom stranih i formacijskih voda.

Tečnost iz donje rupe se uklanja kontinuirano ili periodično. Kontinuirano uklanjanje tečnosti iz bunara vrši se radom pri brzinama koje obezbeđuju uklanjanje tečnosti sa dna na površinske separatore, povlačenjem tečnosti kroz sifon ili protočne cevi koje se spuštaju u bunar pomoću gas lifta, klipnog dizanja ili pumpanja izvući tečnost pomoću dubinskih pumpi.

Periodično uklanjanje tečnosti može se izvesti zatvaranjem bušotine radi apsorpcije tečnosti formacijom, upuhvanjem bušotine u atmosferu kroz sifon ili protočne cevi bez injektiranja ili sa ubrizgavanjem surfaktanata (sredstva za pjenjenje) na dno bušotine.

Izbor metode za uklanjanje fluida iz dna bušotine zavisi od geoloških i terenskih karakteristika rezervoara zasićenog gasom, dizajna bušotine, kvaliteta cementiranja anulusa, perioda razvoja ležišta, kao i kao količina i razlozi za protok tečnosti u bunar. Minimalno oslobađanje fluida u zoni formiranja dna i na dnu bušotine može se osigurati kontrolom tlaka i temperature u dnu bušotine. Količina vode i kondenzata koji se oslobađaju iz plina na dnu rupe pri tlaku i temperaturi u dnu bušotine određuje se iz krivulja vlažnog kapaciteta plina i izoterme kondenzacije.

Da bi se spriječio proboj konusa donje vode u plinski bunar, radi se pri graničnim brzinama bezvodnog protoka utvrđenim teoretski ili posebnim studijama.

Stranske i formacijske vode izoluju se ubrizgavanjem cementni malter pod pritiskom. Tokom ovih operacija pakerima se izoluju gasom zasićene formacije od poplavljenih. U podzemnim skladištima plina razvijena je metoda za izolaciju poplavljenih međuslojeva ubrizgavanjem površinski aktivnih tvari u njih, sprječavajući ulazak vode u bunar. Pilot testovi su pokazali da za dobijanje stabilne pjene "koncentrat pjene" (u smislu aktivne tvari) treba uzeti jednak 1,5-2% volumena ubrizgane tekućine, a stabilizator pjene - 0,5-1% . Za miješanje tenzida i zraka na površini koristi se poseban uređaj - aerator (kao što je "perforirana cijev u cijevi"). Vazduh se pumpa kroz perforiranu granu kompresorom u skladu sa zadatim a, vodeni rastvor surfaktanta se pumpa u spoljnu cev pumpom pri protoku od 2-3 l/s.

Efikasnost metode uklanjanja tečnosti potkrepljena je posebnim istraživanjima bunara i tehničko-ekonomskim proračunima. Bušotina se zaustavlja na 2-4 sata kako bi rezervoar apsorbovao fluid.Protoci bušotina nakon pokretanja se povećavaju, ali ne nadoknađuju uvijek gubitke u proizvodnji gasa zbog neradnih bunara. Budući da kolona tekućine ne ide uvijek u rezervoar, a dotok plina se možda neće nastaviti pri niskim pritiscima, ova metoda se rijetko koristi. Povezivanje bunara na gasovodnu mrežu nizak pritisak omogućava vam da koristite poplavljene bunare, odvojite vodu od plina, koristite plin pod niskim pritiskom dugo vremena. Bunari se izduvaju u atmosferu u roku od 15-30 minuta. Istovremeno, brzina gasa na dnu rupe treba da dostigne 3-6 m/s. Metoda je jednostavna i koristi se ako se protok obnavlja na duži period (nekoliko dana). Međutim, ova metoda ima mnoge nedostatke: tekućina nije u potpunosti uklonjena iz dna, sve veće ispuštanje na rezervoar dovodi do intenzivnog priliva novih porcija vode, uništavanja rezervoara, stvaranja pješčanog čepa, zagađenja okruženje, gubitak gasa.

Periodično duvanje bunara kroz cev prečnika 63-76 mm ili kroz posebno spuštene sifonske cevi prečnika 25-37 mm vrši se na tri načina: ručno ili automatskim mašinama postavljenim na površini ili na dnu dobro. Ova metoda se razlikuje od puhanja u atmosferu po tome što se primjenjuje tek nakon nakupljanja određenog stupca tekućine na dnu rupe.

Gas iz bušotine, zajedno sa tečnošću, ulazi u niskotlačni sabirni kolektor gasa, odvaja se od vode u separatorima i ulazi na kompresiju ili se spaljuje. Mašina instalirana na glavi bunara povremeno otvara ventil na radnoj liniji. Stroj prima komandu za to kada se razlika tlaka između prstena i radnog voda poveća na unaprijed određenu razliku. Veličina ove razlike zavisi od visine stuba tečnosti u cevi.

Automatske mašine postavljene na dnu takođe rade na određenoj visini stuba tečnosti. Instalirajte jedan ventil na ulazu u cijev ili nekoliko startnih ventila za gas lift na donjem dijelu cijevi.

Odvajanje protoka gas-tečnost u dnu bušotine može se koristiti za akumulaciju fluida na dnu bušotine. Ova metoda separacije praćena ubrizgavanjem fluida u temeljni horizont ispitana je nakon preliminarnih laboratorijskih studija na bušotini. 408 i 328 Korobkovsko polje. Ovom metodom značajno se smanjuju gubici hidrauličkog pritiska u bušotini i troškovi prikupljanja i korišćenja formacijskih voda.

Periodično uklanjanje tečnosti se takođe može izvesti kada se na dno bunara nanosi surfaktant. Kada voda dođe u kontakt sa sredstvom za napuhavanje i gas prođe kroz kolonu tečnosti, formira se pena. Budući da je gustoća pjene znatno manja od gustine vode, čak i relativno male brzine plina (0,2-0,5 m/s) osiguravaju uklanjanje pjenaste mase na površinu.

Kada je salinitet vode manji od 3--4 g/l koristi se 3-5% vodeni rastvor sulfonske kiseline, visokog saliniteta (do 15-20 g/l), koriste se natrijumove soli sulfonske kiseline . Tečni surfaktanti se periodično upumpavaju u bunar, a od čvrstih tenzida (praškovi "Don", "Ladoga", Trialon, itd.) prave se granule prečnika 1,5-2 cm ili šipke dužine 60-80 cm, koje se zatim doveden na dno bunara.

Za bunare sa dotokom vode do 200 l/dan, preporučuje se unošenje do 4 g aktivnog surfaktanta na 1 litar vode, a kod bunara sa dotokom do 10 t/dan ova količina se smanjuje.

Uvođenje do 300-400 litara rastvora sulfonola ili praha Novost u pojedinačne bušotine polja Maykop dovelo je do povećanja protoka za 1,5-2,5 puta u odnosu na početne, trajanje efekta je dostiglo 10-15 dana. . Prisutnost kondenzata u tekućini smanjuje aktivnost površinski aktivnih tvari za 10-30%, a ako ima više kondenzata od vode, pjena se ne stvara. U ovim uslovima koriste se specijalni surfaktanti.

Kontinuirano uklanjanje tečnosti sa dna odvija se pri određenim brzinama gasa, koje obezbeđuju formiranje dvofaznog toka kapljica. Poznato je da se ovi uslovi obezbeđuju pri brzinama gasa većim od 5 m/s u nizovima cevi prečnika 63–76 mm na dubinama bušotina do 2500 m.

Kontinuirano uklanjanje fluida se koristi u slučajevima kada voda iz formacije kontinuirano teče na dno bušotine.Prečnik cevne nize se bira da bi se dobile brzine protoka koje obezbeđuju uklanjanje fluida sa dna. Pri prelasku na manji promjer cijevi povećava se hidraulički otpor. Stoga je prijelaz na manji promjer učinkovit ako je gubitak tlaka uslijed trenja manji od povratnog pritiska na formiranje stupca tekućine koji nije uklonjen iz dna.

Gas-lift sistemi sa donjim ventilom se uspešno koriste za uklanjanje tečnosti iz dna. Gas se uzorkuje kroz anulus, a tekućina se odvodi kroz cijev na kojoj su ugrađeni startni gas-lift i downhole ventili. Na ventil djeluje sila kompresije opruge i razlika tlaka koju stvaraju stupovi fluida u cijevi i prstenu (dolje), kao i sila zbog pritiska u prstenu (gore). Pri izračunatom nivou tečnosti u prstenastom prostoru, odnos sila koje deluju postaje takav da se ventil otvara i tečnost ulazi u cev i dalje u atmosferu ili u separator. Nakon što nivo tečnosti u prstenu padne na unapred podešenu vrednost, ulazni ventil se zatvara. Tečnost se nakuplja unutar cijevi sve dok ventili za pokretanje plinskog dizanja ne prorade. Kada se potonji otvore, plin iz prstenastog prostora ulazi u cijev i iznosi tekućinu na površinu. Nakon što se nivo tekućine u cijevima smanji, startni ventili se zatvaraju, a tekućina se ponovo akumulira unutar cijevi zbog njenog obilaska iz prstenastog prostora.

U bušotinama gasa i gasnog kondenzata koristi se klipni podizač tipa "leteći ventil". U donjem delu cevovoda je ugrađen graničnik cevi, a na božićno drvo je postavljen gornji amortizer. "klip".

Operativnom praksom utvrđene su optimalne brzine podizanja (1-3 m/s) i pada (2-5 m/s) klipa. Pri brzinama gasa na papuči većoj od 2 m/s, koristi se kontinuirano podizanje klipa.

Pri niskim formacijskim pritiscima u bušotinama do 2500 m dubine koriste se bušotine za pumpanje. U ovom slučaju uklanjanje tečnosti ne zavisi od brzine gasa* i može se vršiti do samog kraja razvoja ležišta uz smanjenje pritiska na ušću bušotine na 0,2-0,4 MPa. Stoga se pumpne jedinice za nisko bušotine koriste u uvjetima kada se druge metode uklanjanja tekućine uopće ne mogu primijeniti ili njihova efikasnost naglo opada.

Pumpe se ugrađuju na cijev, a plin se odvodi kroz prstenasti prostor. Kako bi se spriječilo ulazak plina u dovod pumpe, postavlja se ispod zone perforacije ispod nivoa tečnog pufera ili iznad donjeg ventila, što omogućava samo prolazak tekućine u cijev.

anizotropija protoka u polju

3. Tehnološki načini rada bunara, razlozi ograničenja protoka

Tehnološki način rada projektnih bunara jedna je od najvažnijih odluka koju donosi projektant. Tehnološki način rada, uz vrstu bušotine (vertikalni ili horizontalni), predodređuje njihov broj, dakle, podzemnih cjevovoda, a u konačnici i kapitalna ulaganja za razvoj polja sa datim izborom iz ležišta. Teško je pronaći projektni problem koji bi, poput tehnološkog režima, imao multivarijantno i čisto subjektivno rješenje.

Tehnološki režim - to su specifični uslovi za kretanje gasa u ležištu, zoni dna i bušotini, koji se karakterišu vrednošću protoka i pritiska u dnu bušotine (gradijent pritiska) i određeni prirodnim ograničenjima.

Do danas je identifikovano 6 kriterijuma čije poštovanje omogućava kontrolu stabilnog rada bušotine.Ovi kriterijumi su matematički izraz za uzimanje u obzir uticaja različitih grupa faktora na režim rada. Najveći uticaj na rad bunara imaju sljedeće:

Deformacija poroznog medija pri stvaranju značajnih povlačenja na formaciju, što dovodi do smanjenja propusnosti zone dna, posebno u pukotinsko-poroznim formacijama;

Uništavanje zone dna rupe prilikom otvaranja nestabilnih, slabo stabilnih i slabo cementiranih ležišta;

Formiranje čepova pijesak-tečnost tokom rada bušotine i njihov uticaj na izabrani režim rada;

Formiranje hidrata u zoni dna i u bušotini;

Bunari za zalijevanje s donjom vodom;

Korozija bušotinske opreme tokom rada;

Povezivanje bunara na komunalne kolektore;

Otvaranje sloja višeslojnih naslaga, uzimajući u obzir prisustvo hidrodinamičke veze između međuslojeva, itd.

Svi ovi i drugi faktori izraženi su sledećim kriterijumima, koji imaju oblik:

dP/dR = Const -- konstantan gradijent sa kojim bunari treba da rade;

DP=Ppl(t) - Pz(t) = Const -- konstantno povlačenje;

Pz(t) = Const -- konstantan pritisak na dnu bušotine;

Q(t) = Const -- konstantan protok;

Py(t) = Const -- konstantan pritisak na ušću bušotine;

x(t) = Const -- konstantan protok.

Za bilo koju oblast, prilikom opravdavanja tehnološkog načina rada, treba izabrati jedan (vrlo rijetko dva) od ovih kriterija.

Prilikom izbora tehnoloških načina rada bušotina, projektovanog polja, bez obzira na to koji kriterijumi će biti prihvaćeni kao glavni koji određuju način rada, moraju se poštovati sledeći principi:

Potpunost uzimanja u obzir geoloških karakteristika ležišta, osobina fluida koji zasićuju porozni medij;

Usklađenost sa zahtjevima zakona o zaštiti životne sredine i prirodnih resursa ugljovodonika, gasa, kondenzata i nafte;

Potpuna garancija pouzdanosti sistema "rezervoar - početak gasovoda" u procesu razvoja ležišta;

Maksimalno razmatranje mogućnosti otklanjanja svih faktora koji ograničavaju produktivnost bunara;

Pravovremena promjena ranije uspostavljenih režima koji nisu pogodni u ovoj fazi razvoja terena;

Osiguravanje planiranog obima proizvodnje gasa, kondenzata i nafte uz minimalna kapitalna ulaganja i operativne troškove i stabilan rad cjelokupnog sistema „rezervoar-gasovod“.

Za odabir kriterijuma za tehnološki način rada bušotina potrebno je prvo utvrditi određujući faktor ili grupu faktora za opravdanje načina rada projektnih bunara. Pri tome, projektant treba posebnu pažnju obratiti na prisustvo pridnene vode, višeslojnost i postojanje hidrodinamičke komunikacije između slojeva, na parametar anizotropije, na prisustvo litoloških ekrana preko ležišta, na blizinu konture. vode, na rezerve i propusnost tankih, visokopropusnih međuslojeva (superrezervoara), na stabilnost međuslojeva, na veličinu graničnih gradijenata od kojih počinje uništavanje akumulacije, na pritisak i temperature u "rezervoar-UKPG" "sistema, o promeni svojstava gasa i tečnosti od pritiska, o cevovodima i o uslovima sušenja gasa itd.

4. Proračun bezvodne bušotine, zavisnost količine proizvodnje od stepena otvaranja rezervoara, parametar anizotropije

U većini plinonosnih formacija razlikuju se vertikalna i horizontalna propusnost, a po pravilu je vertikalna permeabilnost k mnogo manja od horizontalne k g. Međutim, s niskom vertikalnom propusnošću, otežano je i strujanje plina odozdo u područje utjecaja nesavršenosti bunara u smislu stupnja otvaranja. Nije utvrđen tačan matematički odnos između parametra anizotropije i vrijednosti dozvoljenog povlačenja kada bušotina prodire u anizotropni rezervoar sa donjom vodom. Upotreba metoda za određivanje Q pr, razvijenih za izotropne rezervoare, dovodi do značajnih grešaka.

Algoritam rješenja:

1. Odredite kritične parametre gasa:

2. Odrediti koeficijent superkompresibilnosti u uslovima ležišta:

3. Određujemo gustinu gasa pod standardnim uslovima, a zatim pod uslovima rezervoara:

4. Nađite visinu stupca vode u formaciji potrebnu za stvaranje pritiska od 0,1 MPa:

5. Odredite koeficijente a* i b*:

6. Odredite prosječni radijus:

7. Pronađite koeficijent D:

8. Određujemo koeficijente K o , Q* i maksimalni bezvodni protok Q pr.bezv. zavisno od stepena prodiranja rezervoara h i za dva različite vrijednosti parametar anizotropije:

Početni podaci:

Tabela 1 - Početni podaci za proračun bezvodnog režima.

Tabela 4 - Proračun bezvodnog režima.

5. Analiza rezultata proračuna

Kao rezultat proračuna bezvodnog režima za različite stupnjeve penetracije rezervoara i sa vrijednostima parametra anizotropije jednakim 0,03 i 0,003, dobio sam sljedeće zavisnosti:

Slika 1 - Zavisnost graničnog protoka bezvodnog rastvora od stepena penetracije za dve vrednosti parametra anizotropije: 0,03 i 0,003.

Može se zaključiti da je optimalna vrijednost otvaranja 0,72 u oba slučaja. U ovom slučaju, veći protok će biti pri višoj vrijednosti anizotropije, odnosno pri većem omjeru vertikalne i horizontalne propusnosti.

Bibliografija

1. "Uputstvo za sveobuhvatnu studiju gasnih i gasno-kondenzatnih bunara." M: Nedra, 1980. Uredio Zotov G.A. Alijev Z.S.

2. Ermilov O.M., Remizov V.V., Shirkovsky A.I., Chugunov L.S. "Fizika rezervoara, proizvodnja i podzemno skladištenje gasa". M. Nauka, 1996

3. Aliev Z.S., Bondarenko V.V. Smjernice za projektovanje razvoja plinskih i plinsko-naftnih polja. Pechora.: Pechora time, 2002 - 896 str.

Slični dokumenti

Geografski položaj, geološka struktura, sadržaj gasa ležišta. Analiza pokazatelja učinka zaliha bušotina. Kalkulacija temperaturni režim da se identifikuje brzina protoka pri kojoj se hidrati neće formirati na dnu i duž bušotine.

teze, dodato 13.04.2015

Šema proizvodni bunar. Radovi obavljeni tokom njegovog razvoja. Izvori energije rezervoara i režimi drenaže rezervoara gasa. Prosječni protok po metodama rada bunara. Potopna i površinska oprema. Robni uslovi nafte.

kontrolni rad, dodano 05.06.2013

Geološke i fizičke karakteristike objekta. Razvojni projekat za dio formacije Sutorminskog polja metodom Giprovostok-njeft. Šeme razmaka bunara, trenutne brzine protoka bunara. Proračun zavisnosti udjela nafte u bušotinskoj proizvodnji.

seminarski rad, dodan 13.01.2011

Analiza pouzdanosti ležišta rezervi gasa; bunar, godišnje povlačenje sa terena, stanje zalivanja. Proračun indikatora razvoja polja za iscrpljivanje u tehnološkom režimu rada bušotina sa stalnim povlačenjem na ležište.

seminarski rad, dodan 27.11.2013

Određivanje potrebnog broja bunara za gasno polje. Metoda izvora i ponora. Analiza zavisnosti protoka gasne bušotine od njenih koordinata unutar sektora. Raspodjela pritiska duž grede koja prolazi kroz vrh sektora, centar bunara.

seminarski rad, dodan 12.03.2015

Opis geološke strukture ležišta. Fizička i hemijska svojstva i sastav slobodnog gasa. Proračun količine inhibitora stvaranja hidrata za proces njegove proizvodnje. Tehnološki način rada bunara. Proračun rezervi gasnog ležišta formacije.

disertacije, dodato 29.09.2014

Metode za proračun bezvodnog perioda rada bušotine, uzimajući u obzir stvarna svojstva gasa i heterogenost ležišta. Regeneracija naslaga plinskog kondenzata sa donjem vodom. Dinamika kumulativne proizvodnje gasa i prodora vode u ležište Srednebotuobinskog polja.

seminarski rad, dodan 17.06.2014

Geološke i poljske karakteristike naftnog polja Samotlor. Tektonika i stratigrafija presjeka. Sastav i svojstva stijena produktivnih slojeva. Faze razvoja polja, metode rada i mjerenja bušotine. Terenska priprema ulja.

izvještaj o praksi, dodan 12.08.2015

Izbor opreme i izbor pumpnih jedinica centrifugalne jedinice za rad bunara na polju. Provjera dijametralnih dimenzija potopljene opreme, parametara transformatora i upravljačke stanice. Opis konstrukcije elektromotora.

seminarski rad, dodan 24.06.2011

Raspodjela tlaka u plinskom dijelu. Bernulijeva jednačina za tok viskoznog fluida. Grafovi zavisnosti protoka bušotine i prstenastog pritiska od permeabilnosti unutrašnje prstenaste zone. Dupuis formula za stabilan protok u homogenom rezervoaru.

Jedan od glavnih zadataka nakon završetka bušenja bunara je izračunavanje njegovog protoka. Neki ljudi ne razumiju sasvim šta je protok bunara. U našem članku ćemo vidjeti šta je to i kako se izračunava. Ovo je neophodno da bi se shvatilo da li može da obezbedi potrebu za vodom. Izračun protoka bušotine utvrđuje se prije nego što vam organizacija za bušenje izda pasoš objekta, jer podaci koje su oni izračunali i stvarni možda se ne podudaraju uvijek.

Kako odrediti

Svi znaju da je glavna svrha bunara osigurati vlasnicima vodu. Visoka kvaliteta u dovoljnoj količini. Ovo se mora uraditi prije nego što se bušenje završi. Zatim se ovi podaci moraju uporediti sa onima dobijenim tokom geoloških istraživanja. Geološka istraživanja pružaju informacije o tome da li na datom mjestu postoji vodonosnik i koliko je moćan.

Ali daleko od toga da sve ovisi o količini vode koja leži na gradilištu, jer mnogo toga određuje pravilan raspored samog bunara, kako je dizajniran, na kojoj dubini, koliko je oprema kvalitetna.

Glavni podaci za utvrđivanje zaduženja

Da bi se utvrdila produktivnost bunara i njegova usklađenost s potrebama za vodom, pomoći će ispravno određivanje brzine protoka bunara. Drugim riječima, da li ćete imati dovoljno vode iz ovog bunara za domaće potrebe.

Dinamički i statički nivo

Prije nego što saznate koliki je protok vode iz bunara, trebate dobiti još podataka. U ovom slučaju govorimo o dinamičkim i statičkim indikatorima. Šta su i kako se izračunavaju, sada ćemo reći.

Važno je da je zaduženje nekonstantna vrijednost. To u potpunosti zavisi od sezonske promjene i neke druge okolnosti. Stoga je nemoguće tačno utvrditi njegove pokazatelje. To znači da morate koristiti približne brojke. Ovaj rad je potreban da bi se utvrdilo da li je određena zaliha vode dovoljna za normalne životne uslove.

Statički nivo pokazuje koliko je vode u bunaru bez uzorkovanja. Takav indikator se uzima u obzir mjerenjem od površine zemlje do podzemne vode. Mora se utvrditi kada voda prestane da izlazi iz sljedeće ograde.

Stope proizvodnje na terenu

Da bi informacije bile objektivne, potrebno je sačekati do trenutka kada se voda prikupi na prethodni nivo. Tek tada možete nastaviti istraživanje. Da bi informacije bile objektivne, sve se mora raditi dosljedno.

Da bismo odredili brzinu protoka, potrebno je postaviti dinamičke i statičke indikatore. S obzirom na to da će za tačnost biti potrebno izračunati dinamički indikator nekoliko puta. Prilikom proračuna potrebno je izvršiti pumpanje različitim intenzitetom. U ovom slučaju, greška će biti minimalna.

Kako se obračunava zaduženje?

Kako se ne bi zbunjivali kako povećati protok bušotine nakon puštanja u rad, potrebno je izvršiti proračune što je preciznije moguće. U suprotnom, možda nećete imati dovoljno vode u budućnosti. A ako s vremenom bunar počne da se taloži i količina vode se dodatno smanji, onda će se problem samo pogoršati.

Ako je vaš bunar dubok oko 80 metara, a zona u kojoj počinje voda nalazi se na 75 metara od površine, statički indikator (Hst) će biti na dubini od 40 metara. Takvi podaci će nam pomoći da izračunamo koja je visina vodenog stupca (Hw): 80 - 40 \u003d 40 m.

Postoji vrlo jednostavan način, ali njegovi podaci nisu uvijek tačni, način da se odredi zaduženje (D). Da biste ga instalirali, potrebno je ispumpati vodu sat vremena, a zatim izmjeriti dinamički nivo (Hd). To je sasvim moguće učiniti sami, koristeći sljedeću formulu: D \u003d V * Hw / Hd - Hst. Intenzitet crpljenja m 3 / sat je označen sa V.

U ovom slučaju, na primjer, ispumpali ste 3 m 3 vode za sat vremena, nivo je pao za 12 m, tada je dinamički nivo bio 40 + 12 = 52 m. Sada možemo prenijeti naše podatke u formulu i dobiti debit koji iznosi 10 m3/sat.

Gotovo uvijek se ova metoda koristi za izračunavanje i unos u pasoš. Ali to nije baš precizno, jer ne uzimaju u obzir odnos između intenziteta i dinamičkog indeksa. To znači da ne uzimaju u obzir važan pokazatelj - snagu. pumpna oprema. Ako koristite više ili manje moćnu pumpu, tada će se ovaj pokazatelj značajno razlikovati.

Pomoću užeta s viskom možete odrediti nivo vode

Kao što smo već rekli, da bi se dobili pouzdaniji proračuni, potrebno je više puta izmjeriti dinamički nivo pomoću pumpi. različite snage. Samo tako će rezultat biti najbliži istini.

Da biste izvršili proračune ovom metodom, nakon prvog mjerenja morate pričekati da se nivo vode vrati na prethodni nivo. Zatim ispumpajte vodu sat vremena pumpom druge snage, a zatim izmjerite dinamički indikator.

Na primjer, iznosila je 64 m, a volumen pumpane vode bio je 5 m 3. Podaci koje smo dobili tokom dva uzorkovanja će nam omogućiti da dobijemo informacije koristeći sljedeću formulu: Du = V2 - V1 / h2 - h1. V - kojim intenzitetom je izvršeno pumpanje, h - koliko je nivo pao u odnosu na statičke indikatore. Kod nas su iznosile 24 i 12 m. Tako smo dobili protok od 0,17 m 3 / sat.

Specifični protok bušotine će pokazati kako će se stvarni protok promijeniti ako se dinamički nivo poveća.

Za izračunavanje stvarnog zaduženja koristimo sljedeću formulu: D = (Hf - Hst) * Du. Hf pokazuje gornju tačku gdje počinje unos vode (filter). Za ovaj pokazatelj smo uzeli 75 m. Zamjenom vrijednosti u formulu, dobivamo indikator koji je jednak 5,95 m 3 / sat. Dakle, ovaj pokazatelj je skoro dva puta manji od onog zabilježenog u pasošu bušotine. Pouzdaniji je, tako da se morate fokusirati na njega kada utvrdite da li imate dovoljno vode ili vam je potrebno povećanje.

Sa ovim informacijama možete postaviti prosječnu brzinu protoka bunara. To će pokazati kolika je dnevna produktivnost bunara.

U nekim slučajevima se izgradnja bunara radi prije izgradnje kuće, tako da nije uvijek moguće izračunati hoće li biti dovoljno vode ili ne.

Da ne biste riješili pitanje kako povećati zaduženje, morate zahtijevati da se odmah izvrše ispravni obračuni. U pasoš se moraju unijeti tačni podaci. To je neophodno kako bi se, ako se u budućnosti pojave problemi, bilo moguće vratiti prijašnji nivo unosa vode.

Dabr

Metode za određivanje graničnih bezvodnih protoka gasnih bušotina u prisustvu ekrana i interpretacije rezultata istraživanja takvih bunara nisu dovoljno razvijene. Do sada nije u potpunosti proučeno pitanje mogućnosti povećanja maksimalne bezvodne proizvodnje bušotina koje prodiru u plinonosne formacije sa donjom vodom stvaranjem umjetnog ekrana. Ovdje je prikazano analitičko rješenje ovog problema i razmatran je slučaj kada je nesavršena bušotina prodrla u jednolično anizotropni kružni rezervoar sa donjom vodom i radi u prisustvu nepropusnog ekrana. Razvijena je približna metoda za proračun graničnih bezvodnih protoka vertikalnih plinskih bušotina sa nelinearnim zakonom filtracije, zbog prisustva nepropusnog sita na dnu rupe. Utvrđeno je da vrijednost graničnog protoka anhidrovanog bezvodnog materijala ne zavisi samo od veličine sita, već i od njegovog položaja duž vertikale rezervoara zasićenog gasom; Određuje se optimalna pozicija sita, koja karakteriše najveći granični protok. Praktični proračuni su napravljeni na konkretnim primjerima.

metoda proračuna

bezvodni protok

vertikalni bunar

gas bunar

1. Karpov V.P., Sherstnyakov V.F. Karakter propusnosti faze prema terenskim podacima. NTS za proizvodnju nafte. – M.: GTTI. - Ne. 18. - S. 36-42.

2. Telkov A.P. Podzemna hidrodinamika. - Ufa, 1974. - 224 str.

3. Telkov A.P., Grachev S.I. i druge Karakteristike razvoja naftnih i gasnih polja (II dio). - Tjumenj: od-in OOONIPIKBS-T, 2001. - 482 str.

4. Telkov A.P., Stklyanin Yu.I. Formiranje vodenih čunjeva tokom proizvodnje nafte i gasa. – M.: Nedra, 1965.

5. Stklyanin Yu.I., Telkov A.P. Dotok u horizontalni dren i nesavršen bunar u trakastom anizotropnom rezervoaru. Proračun graničnih bezvodnih protoka. PMTF Akademija nauka SSSR-a. - br. 1. - 1962.

Ovaj članak daje analitičko rješenje ovog problema i razmatra slučaj kada je nesavršena bušotina prodrla u ravnomjerno anizotropni kružni rezervoar sa donjom vodom i radi u prisustvu nepropusnog ekrana (slika 1). Smatramo da je gas stvaran, da je kretanje gasa stabilno i da se pridržava nelinearnog zakona filtracije.

Fig.1. Trozonska shema dotoka gasa u nesavršenu bušotinu sa ekranom

Na osnovu prihvaćenih uslova, jednačine dotoka gasa u bunar u zonama I, II, III, respektivno, imaće oblik:

; ; (2)

; ; , (3)

gdje su a i b određeni formulama. Preostale oznake su prikazane na dijagramu (vidi sliku 1). Jednačine (2) i (3) u ovom slučaju opisuju dotok u proširene bunare, respektivno, sa radijusima re i (re+ho).

Uvjet stabilnosti na granici plin-voda (vidi red CD) prema Pascalovom zakonu zapisuje se jednadžbom

gdje je ρw gustina vode, kapilarni pritisak kao funkcija zasićenja vodom na granici plin-voda.

Zajedničkim rješavanjem (1)-(3), nakon niza transformacija, dobijamo jednačinu dotoka

Iz zajedničkog rješenja (2) i (4) dobijamo kvadratnu jednadžbu za bezdimenzionalni granični protok , čiji je jedan od korijena, uzimajući u obzir (7) i nakon niza transformacija, predstavljen izrazom:

Gdje (7)

(8)

Prijelaz na dimenzionu graničnu brzinu bezvodnog protoka provodi se prema formulama:

(9)

gdje je ponderirani prosječni pritisak u ležištu gasa.

Tabela 1

Vrijednosti otpornosti filtracije zbog zaslona na dnu

Dodatni otpori filtracije I , uzrokovane ekranom, izračunavaju se na računaru prema formulama (6), tabelarno (tabela 1) i predstavljene grafikonima (slika 2). Funkcija (6) je izračunata na računaru i prikazana grafički na (slika 3). Maksimalno povlačenje se može postaviti prema jednačini dotoka (4.4.4) na Q=Qpr.

Fig.2. Otpornost na filtraciju I , zbog ekrana na stabilnom interfejsu gas-voda

Fig.3. Zavisnost bezdimenzionalnog graničnog protoka qpr od relativnog otvora na parametrima , ρ=1/æ* i α

Na slici 3 prikazane su zavisnosti bezdimenzionalnog graničnog protoka q od stepena otvaranja na parametrima Re i α. Krive pokazuju da kako se veličina ekrana povećava (<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.

Primjer. Plinski čep se drenira u kontaktu sa plantarnom vodom. Potrebno je odrediti: maksimalni protok gasne bušotine, koji ograničava proboj GWC-a do dna, i maksimalni protok u prisustvu nepropusnog ekrana.

Početni podaci: Rpl=26,7 MPa; K=35,1 10-3 µm2; Ro=300 m; ho=7,2 m; =0,3; =978 kg/m3; =210 kg/m3 (pod uslovima rezervoara); æ*=6,88; =0,02265 MPa s (u uslovima rezervoara); Tm=346 K; Tst=293 K; Rath=0,1013 MPa; re=ho=7,2 m i re=0,5ho=3,6 m.

Definiranje parametra postavljanja

Iz grafikona nalazimo bezdimenzionalni granični protok bezvodne tekućine q(ρo,)q(6.1;0.3)=0.15.

Prema formuli (9) izračunavamo:

Qo=52.016 hiljada m3/dan; hiljada m3/dan

Određujemo bezdimenzionalne parametre u prisustvu ekrana:

Prema grafikonima (vidi sliku 2) ili tabeli, nalazimo dodatne otpore filtracije: S1= S1(0,15;0,3;1)=0,6; C2=C2(0,15;0,3;1)=3,0.

Formulom (7) nalazimo bezdimenzionalni parametar α=394,75.

Prema formuli (9) izračunavamo protok, koji je iznosio Qo47,9 hiljada m3/dan.

Proračuni po formulama (7) i (8) daju: H=51,489 i Y=5,773·10-2.

Bezdimenzionalni granični protok izračunat po formuli (6) jednak je q=1,465.

Određujemo granični protok dimenzija, zbog ekrana, iz omjera Qpr = qQo = 1,465 47,970,188 tisuća m3 / dan.

Procijenjeni maksimalni protok bez sita sa sličnim početnim parametrima je 7,8 hiljada m3/dan. Dakle, u slučaju koji se razmatra, prisustvo sita povećava granični protok za skoro 10 puta.

Ako prihvatimo re = 3,6 m; one. dva puta manja od debljine zasićene gasom, tada dobijamo sledeće projektne parametre:

2; C1=1,30; C2=5,20; X=52,45; Y=1,703 10-2; q=0,445 i Qpr=21,3 hiljada m3/dan. U ovom slučaju, granični protok se povećava samo 2,73 puta.

Treba napomenuti da vrijednost graničnog protoka ne zavisi samo od veličine ekrana, već i od njegovog položaja duž vertikale rezervoara zasićenog gasom, tj. od relativnog otvora rezervoara, ako se ekran nalazi direktno ispred donje rupe. Proučavanje rješenja (6) pokazalo je da postoji optimalna pozicija sita u zavisnosti od parametara ρ, α, Re, koja odgovara najvećem graničnom protoku. U razmatranom problemu optimalni otvor je =0,6.

Prihvatamo ρ=0,145 i =1. Prema navedenoj metodi dobijamo izračunate parametre: S1=0,1; C2=0,5; X=24,672; Y=0,478.

Određujemo bezdimenzionalno zaduženje:

q=24.672(-1) 5.323.

Dimenzionalni granični protok se nalazi po formuli (9)

Qpr \u003d qQo \u003d 5.323 103 \u003d 254.94 hiljada m3 / dan.

Dakle, protok je povećan za 3,6 puta u odnosu na relativni otvor = 0,3.

Ovdje opisana metoda za određivanje granične brzine bezvodnog protoka je približna, jer uzima u obzir stabilnost konusa čiji je vrh već dosegao polumjer sita re.

Kada iz navedenih rješenja dobijemo formule za određivanje q() za nesavršenu plinsku bušotinu pod uvjetima nelinearnog zakona filtracije, uzimajući u obzir dodatne filtracijske otpore. Ove formule će također biti približne, a iz njih se izračunava precijenjena vrijednost graničnog bezvodnog protoka.

Da bi se konstruisala dvočlana jednačina dotoka gasa u uslovima izuzetno stabilnog konusa dna vode, potrebno je poznavati filtracione otpore u tim uslovima. Mogu se odrediti na osnovu Musket-Charny teorije formiranja stabilnog konusa. Jednadžba strujne linije koja ograničava područje prostornog kretanja na nesavršenu bušotinu u homogeno anizotropnom ležištu, kada je vrh konusa već probio do dna bušotine, u skladu s teorijom kretanja bez pritiska, pišemo u formi

(10)

gdje je q= - bezdimenzionalni granični bezvodni protok, određen datim (poznatim) približnim formulama i grafikonima; je bezdimenzionalni parametar.

Izražavajući brzinu filtracije kroz brzinu protoka, zamjenjujući međusklopnu jednačinu (10) u diferencijalnu jednačinu (1), uzimajući u obzir zakon plinskog stanja i integrirajući prekomjerni pritisak P i polumjer r u odgovarajućim granicama, dobijamo dotok jednadžba oblika (12) i formula (13), u kojoj treba prihvatiti:

; , (11)

(12)

gdje je Li(x) integralni logaritam, koji je povezan s integralnom funkcijom ovisnošću .

(13)

Za x>1 integral (13) divergira u tački t=1. U ovom slučaju, Li(x) treba shvatiti kao vrijednost nepravilnog integrala. Budući da su metode za određivanje bezdimenzionalnih graničnih bezvodnih protoka dobro poznate, očito nema potrebe za tabelarnim prikazom funkcija (11) i (12).

1. Razvijena je približna metoda za proračun graničnih bezvodnih protoka vertikalnih plinskih bušotina sa nelinearnim zakonom filtracije, zbog prisustva nepropusnog sita na dnu rupe. Bezdimenzionalni granični protok i odgovarajući dodatni otpori filtracije izračunavaju se na računaru, rezultati su tabelarno prikazani i odgovarajuće grafičke zavisnosti.

2. Utvrđeno je da vrijednost graničnog protoka anhidrovanog bezvodnog materijala ne zavisi samo od veličine sita, već i od njegovog položaja duž vertikale rezervoara zasićenog gasom; Određuje se optimalna pozicija sita, koja karakteriše najveći granični protok.

3. Praktični proračuni su napravljeni na konkretnom primjeru.

Recenzenti:

Grachev S.I., doktor tehničkih nauka, profesor, šef katedre "Razvoj i rad naftnih i gasnih polja", Institut za geologiju i proizvodnju nafte i gasa, FGBOU Tsogu, Tjumenj;

Sokhoshko S.K., doktor tehničkih nauka, profesor, profesor katedre "Razvoj i rad naftnih i gasnih polja", Institut za geologiju i proizvodnju nafte i gasa, FGBOU Tsogu, Tjumenj.

Bibliografska veza

Kashirina K.O., Zaboeva M.I., Telkov A.P. METODA ZA PRORAČUN OGRANIČENIH BEZVODNIH STOPA VERTIKALNIH PLINSKIH BUŠARA PO NELINEARNOM ZAKONU FILTRACIJE I PRISUSTVU EKRANA // Contemporary Issues nauke i obrazovanja. - 2015. - br. 2-2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=22002 (datum pristupa: 01.02.2020.). Predstavljamo Vam časopise koje izdaje izdavačka kuća "Akademija prirodne istorije"

Formula za izračunavanje protoka naftne bušotine neophodna je stvar savremeni svet. Sva preduzeća koja vade naftne derivate moraju obračunati zaduženje za svoje zamisli. Mnogi ljudi koriste formulu Dupuisa, francuskog inženjera koji je posvetio mnogo godina proučavanju kretanja. podzemne vode. Njegova formula će vam pomoći da lako shvatite da li je učinak određenog izvora novca za opremu bunara.

Koliki je protok nafte?

Debit - zapremina tečnosti koja se isporučuje kroz bunar za određenu jedinicu vremena. Mnogi zanemaruju njegove proračune prilikom ugradnje pumpne opreme, ali to može biti kobno za cijelu strukturu. Integralna vrijednost koja određuje količinu ulja izračunava se pomoću nekoliko formula, koje će biti navedene u nastavku.

Brzina protoka se često naziva performansama pumpe. Ali ova karakteristika je malo van definicije, jer sve karakteristike pumpe imaju svoje greške. A određena količina tekućina i plinova ponekad se bitno razlikuje od deklarirane.

U početku, ovaj indikator treba izračunati za odabir pumpne opreme. Kada znate kolika je produktivnost stranice, bit će moguće odmah isključiti nekoliko neprikladnih jedinica sa liste opreme koja se može odabrati.

Imperativ je izračunati brzinu protoka u naftnoj industriji, jer će područja niske produktivnosti biti neisplativa za bilo koje poduzeće. A pogrešno odabrana pumpna jedinica, zbog promašenih proračuna, može donijeti gubitke kompaniji, a ne profit koji se očekuje od bunara.

Obavezna je za obračun u svim vrstama preduzeća za proizvodnju nafte - čak se i protoci obližnjih bunara mogu previše razlikovati od novih. Najčešće ogromna razlika leži u vrijednostima koje su zamijenjene u formulama za izračunavanje. Na primjer, propusnost rezervoara može značajno varirati po kilometru ispod zemlje. Sa slabom propusnošću, indikator će biti manji, što znači da će se profitabilnost bušotine eksponencijalno smanjiti.

Brzina protoka naftne bušotine će vam reći ne samo kako odabrati pravu opremu, već i gdje je instalirati. Instalacija nove naftne platforme je rizičan posao, jer ni najpametniji geolozi ne mogu razotkriti misterije Zemlje.

Da, stvorene su hiljade modela profesionalne opreme koji određuju sve potrebne parametre za bušenje nove bušotine, ali samo rezultat koji se vidi nakon ovog procesa moći će da pokaže tačne podatke. Na osnovu njih vrijedi izračunati profitabilnost određene stranice.

Metode za proračun protoka bunara.

Postoji samo nekoliko metoda za izračunavanje protoka naftnog polja - standardni i Dupuis. Formula osobe koja je proučavala ovaj materijal i izvodila formulu gotovo cijeli svoj život pokazuje rezultat mnogo točnije, jer sadrži mnogo više podataka za izračunavanje.

Formula za izračunavanje protoka bunara

Za izračune prema standardnoj formuli - D \u003d H x V / (Hd - Hst), potrebne su vam samo sljedeće informacije:

Visina vodenog stuba;
performanse pumpe;
Statički i dinamički nivo.

Statički nivo je u ovom slučaju udaljenost od početka podzemne vode do prvih slojeva tla, a dinamički nivo je apsolutna vrijednost dobivena mjerenjem nivoa vode nakon ispumpavanja.

Postoji i koncept kao optimalni pokazatelj stope proizvodnje naftnog polja. Određuje se kako za generalno utvrđivanje nivoa povlačenja pojedinačnog bunara, tako i za cijeli rezervoar u cjelini. Formula za izračunavanje srednjeg nivoa depresije polja je definisana kao P zab=0. Protok jedne bušotine, koji je dobijen pri optimalnom povlačenju, biće optimalni protok naftne bušotine.

Međutim, takva formula i sam indikator optimalnog protoka ne koriste se u svakom polju. Usljed mehaničkog i fizičkog pritiska na formaciju može doći do urušavanja dijela unutrašnjih zidova naftnih bušotina. Iz ovih razloga često je potrebno mehanički smanjiti potencijalni protok kako bi se održao kontinuitet procesa proizvodnje ulja i održala čvrstoća zidova.

Ovo je najjednostavnija formula za izračunavanje, koja neće moći precizno dobiti tačan rezultat - bit će velika greška. Kako biste izbjegli pogrešne proračune i usmjerili se na točniji rezultat, koristite Dupuisovu formulu u kojoj trebate uzeti mnogo više podataka nego u gore prikazanoj.

Ali Dupuis nije bio pravedan pametna osoba, ali i odličan teoretičar, pa je razvio dvije formule. Prvi je za potencijalnu produktivnost i hidrauličku provodljivost koju stvaraju pumpa i naftno polje. Drugi je za neidealno polje i pumpu, sa njihovom stvarnom produktivnošću.

Razmotrite prvu formulu:

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

Ova formula za potencijalne performanse uključuje:

N0 – potencijalna produktivnost;

Kh/u je koeficijent koji određuje svojstvo hidrauličke provodljivosti rezervoara nafte;

B je koeficijent volumne ekspanzije;

Pi - Broj P = 3,14 ...;

Rk je polumjer napajanja petlje;

Rc je polumjer bita bušotine u smislu udaljenosti do penetrirane formacije.

Druga formula izgleda ovako:

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

Ovu formulu stvarne produktivnosti polja sada koriste apsolutno sve kompanije koje buše naftne bušotine. Mijenja samo dvije varijable:

N - stvarna produktivnost;

S-skin faktor (parametar otpornosti filtracije prema protoku).

U nekim metodama, za povećanje stope proizvodnje naftnih polja, koristi se tehnologija hidrauličkog lomljenja mineralima. Podrazumijeva se stvaranjem mehaničkih pukotina u produktivnoj stijeni.

Prirodni proces smanjenja proizvodnje naftnih polja odvija se sa pokazateljem od 1-20 posto godišnje, na osnovu početnih podataka ovog indikatora na početku bušotine. Gore primijenjene i opisane tehnologije mogu intenzivirati proizvodnju nafte iz bušotine.

Povremeno se može vršiti mehaničko podešavanje protoka naftnih bušotina. Obilježava ga povećanje pritiska u dnu bušotine, što dovodi do smanjenja nivoa proizvodnje i visokog pokazatelja mogućnosti jednog polja.

Metoda termičke obrade kiselinom se također može koristiti za povećanje performansi i stope proizvodnje. Uz pomoć nekoliko vrsta rastvora, kao što je kisela tečnost, elementi ležišta se čiste od naslaga katrana, soli i drugih hemijskih komponenti koje ometaju kvalitetan i efikasan prolaz izvađene stene.

Kiseli fluid u početku prodire u bunar i ispunjava područje ispred formacije. Zatim se provodi proces zatvaranja ventila i pod pritiskom otopina kiseline prodire u duboku formaciju. Preostali dijelovi ovog fluida se ispiru uljem ili vodom nakon nastavka proizvodnje.

Proračun protoka treba vršiti periodično kako bi se formirala strategija vektorskog razvoja poduzeća za proizvodnju nafte.