Određivanje protoka naftnih bušotina: formula i metode proračuna. Metoda mjerenja protoka plinske bušotine Proračun tehnološke učinkovitosti bočnog kolosijeka
Plinske bušotine rade na protočni način, tj. korištenjem energije iz rezervoara. Izračun uzgona svodi se na određivanje promjera cijevi fontane. Može se odrediti iz uvjeta uklanjanja krutih i tekućih čestica iz dna bušotine ili kako bi se osigurao maksimalni tlak na ušću bušotine (minimalni gubitak tlaka u bušotini pri određenom protoku).
Uklanjanje krutih i tekućih čestica ovisi o brzini plina. Kako se plin diže u cijevima, brzina se povećava zbog povećanja volumena plina sa smanjenjem tlaka. Proračun se izvodi za uvjete obuće vodoskokovnih cijevi. Dubina spuštanja cijevi u bušotinu uzima se u obzir proizvodne karakteristike ležišta i tehnološki način rada bušotine.
Preporučljivo je spustiti cijevi na donje rupe za perforaciju. Ako se cijevi spuste do gornjih otvora perforacija, tada se brzina protoka plina u proizvodnom nizu nasuprot perforiranoj produktivnoj formaciji odozdo prema gore povećava od nule do određene vrijednosti. To znači da u donjem dijelu pa sve do cipele nije osigurano uklanjanje čvrstih i tekućih čestica. Zbog toga je donji dio ležišta odsječen pješčano-glinenim čepom ili tekućinom, dok se protok bušotine smanjuje.
Koristimo zakon plinovitog stanja Mendelejeva - Clapeyrona
Za danu brzinu protoka bušotine, brzina plina na papučici cijevi je:
gdje je Q 0 - protok bušotine u standardnim uvjetima (tlak P 0 = 0,1 MPa, temperatura T 0 = 273 K), m 3 / dan;
P Z, T Z - tlak i temperatura plina na dnu bušotine, Pa, K;
zo, zz - koeficijent superstlačivosti plina, redom, pod uvjetima T 0 , P 0 i T, P;
F - površina protoka cijevi za fontane, m 2
d - promjer (unutarnji) cijevi fontane, m.
Na temelju formula za proračun kritične brzine uklanjanja krutih i tekućih čestica i prema eksperimentalnim podacima minimalna brzina vcr uklanjanja krutih i tekućih čestica s dna je 5 - 10 m/s. Zatim najveći promjer cijevi pri kojem se čestice stijena i tekućine izvlače na površinu:
Tijekom rada bušotina plinskog kondenzata iz plina se oslobađaju tekući ugljikovodici (plinski kondenzat) koji stvaraju dvofazno strujanje u cijevima fontane. Kako bi se spriječilo nakupljanje tekućine na dnu bušotine i smanjenje stope proizvodnje, bušotina plinskog kondenzata mora raditi s stopom proizvodnje koja nije manja od minimalno dopuštene, što osigurava uklanjanje plinskog kondenzata na površinu. Vrijednost ove brzine protoka određena je empirijskom formulom:
gdje je M molekulska težina plina. Zatim promjer cijevi:
Pri određivanju promjera protočnih cijevi, iz uvjeta osiguranja minimalnih gubitaka tlaka u bušotini, potrebno je predvidjeti njihovo smanjenje u bušotini na najmanju moguću mjeru kako bi plin ulazio u ušće bušotine s mogućim visokim tlakom. Tada će se smanjiti cijena transporta plina. Tlak na dnu bušotine i na ušću bušotine plinske bušotine međusobno su povezani formulom G.A.Adamova.
gdje je P 2 - tlak na ušću bušotine, MPa;
e je baza prirodnih logaritama;
s je eksponent jednak s = 0,03415 s g L / (T cf z cf);
c r je relativna gustoća plina u zraku;
L - duljina cijevi fontane, m;
d - promjer cijevi, m;
T cf - prosječna temperatura plina u bušotini, K;
Qo - protok bušotine u standardnim uvjetima, tisuća m 3 / dan;
l - koeficijent hidrauličkog otpora;
z cf - koeficijent superstlačivosti plina pri Prosječna temperatura T cf i prosječni tlak P cf = (Pz + P 2) / 2.
Budući da je P Z nepoznat, z cf se određuje metodom uzastopnih aproksimacija. Zatim, ako su brzina protoka bušotine Qo i odgovarajući tlak na dnu bušotine P W poznati iz rezultata studija plinske dinamike, pri danom tlaku na ušću bušotine P 2, promjer cijevi bušotine određuje se iz formule u oblik:
Stvarni promjer cijevi za fontane odabire se na temelju standardnih promjera. Imajte na umu da je u izračunima koji se temelje na dva uvjeta odlučujući čimbenik uklanjanje čestica stijena i tekućine na površinu. Ako su protoki bušotine ograničeni drugim čimbenicima, tada se proračun provodi pod uvjetom smanjenja gubitaka tlaka na najmanju moguću vrijednost s tehnološko-tehničkog gledišta. Ponekad se pri zadanom promjeru cijevi, koristeći pisane formule, određuje protok bušotine ili gubitak tlaka u bušotini.
Izračun uzgona svodi se na određivanje promjera cijevi (Tablica 18 A Dodatka A). Početni podaci: protok bušotine u standardnim uvjetima Q o = 38,4 tisuća m 3 /dan = 0,444 m 3 /s (tlak P o = 0,1 MPa, temperatura T o = 293 K); tlak u bušotini Pz = 10,1 MPa; dubina bušotine H = 1320 m; faktor stlačivosti plina u standardnim uvjetima z o = 1; kritična brzina uklanjanja čvrstih i tekućih čestica na površinu x cr = 5 m / s.
1) Temperatura bušotine T određena je formulom:
T = H? G, (19)
gdje je H - dubina bušotine, m
G - geotermalni gradijent.
2) Koeficijent stlačivosti plina z z određen je Brownovom krivuljom (Slika 6 B, Dodatak B). Da bismo to učinili, nalazimo smanjeni tlak P pr i temperaturu T pr:
gdje je R pl - tlak u ležištu, MPa
R cr - kritični tlak, 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 kompresibilnosti plina na dnu bušotine z z = 0,86 određen je sa slike 6 B (Dodatak B).
1) Promjer pumpnog kompresora...
- - dnevna količina plina q, nm 3 / dan,
- - početni i završni tlak u plinovodu R 1 i R 2 , MPa;
- - početna i konačna temperatura t 1 i t 2 o C;
- - koncentracija svježeg metanola C 1 % tež.
Izračun individualne stope potrošnje metanola za tehnološki proces u pripremi i transportu prirodnog i naftnog plina za svaku dionicu provodi se prema formuli:
H Ti = q w + q g + q k, (23)
gdje je H Ti - individualna stopa potrošnje metanola u i-toj sekciji;
q w - količina metanola potrebna za zasićenje tekuće faze;
q g - količina metanola potrebna za zasićenje plinovite faze;
q do - količina metanola potrebna za zasićenje kondenzata.
Količina metanola q w (kg / 1000 m 3) potrebna za zasićenje tekuće faze određena je formulom:
gdje je DW - količina vlage uzeta iz plina, kg / 1000 m 3;
C 1 - težinska koncentracija ulaznog metanola, %;
C 2 - težinska koncentracija metanola u vodi (koncentracija potrošenog metanola na kraju sekcije gdje nastaju hidrati), %;
Iz formule 24 proizlazi da je za određivanje količine metanola za zasićenje tekuće faze potrebno znati vlažnost plina i koncentraciju metanola u dvije točke: na početku i na kraju presjeka gdje je moguće stvaranje hidrata.
Vlažnost ugljikovodičnih plinova relativne gustoće (po zraku) od 0,60, bez dušika i zasićenih slatkom vodom.
Nakon što su odredili vlažnost plina na početku sekcije W 1 i na kraju sekcije W 2, oni nalaze količinu vlage DW koja se oslobađa iz svakih 1000 m 3 prolaznog plina:
DW \u003d W 2 - W 1 (25)
Vlažnost određujemo formulom:
gdje je P - tlak plina, MPa;
A je koeficijent koji karakterizira vlažnost idealnog plina;
B je koeficijent koji ovisi o sastavu plina.
Za određivanje koncentracije potrošenog metanola C 2 najprije odredite ravnotežnu temperaturu T (°C) stvaranja hidrata. Da biste to učinili, upotrijebite krivulje ravnoteže za stvaranje plinskih hidrata različitih gustoća (Slika 7 B, Dodatak B) na temelju prosječnog tlaka u dijelu za dovod metanola:
gdje P 1 i P 2 - tlak na početku i kraju sekcije, MPa.
Nakon što su odredili T, oni nalaze vrijednost smanjenja DT ravnotežne temperature, koja je neophodna za sprječavanje stvaranja hidrata:
DT \u003d T - T 2, (28)
gdje je T 2 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 određuje se za uvjete kraja presjeka na kojem je moguće stvaranje hidrata, prema slici 9 B (Prilog B) za tlak P 2 i temperaturu T 2.
Količina opskrbe metanolom (Tablice 20 A - 22 A Dodatka A), uzimajući u obzir brzinu protoka, određena je formulom.
Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije
Rusko državno sveučilište za naftu i plin nazvano po I.M. Gubkin
Fakultet za razradu naftnih i plinskih polja
Odjel za razradu i eksploataciju plinskih i plinskokondenzatnih polja
TEST
na kolegiju "Razvoj i rad plinskih i plinskokondenzatnih polja"
na temu: "Proračun tehnološkog načina rada - granični bezvodni protok na primjeru bušotine plinskog polja Komsomolskoye."
Smaknuti 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
Naftno polje plinskog kondenzata Komsomolskoye nalazi se na području Purovskog okruga Yamalo-Nenetskog autonomnog okruga, 45 km južno od regionalnog središta sela Tarko-Sale i 40 km istočno od sela Purpe.
Najbliža polja s rezervama nafte odobrena od strane Državnog odbora za rezerve SSSR-a su Ust-Kharampurskoye (10-15 km istočno). Novo-Purpeiskoye (100 km zapadno).
Polje je otkriveno 1967., u početku kao plinsko polje (C "Enomanskaya vent). Kao naftno polje, otkriveno je 1975. Godine 1980. sastavljeno je tehnološki sustav razvoj, čija je provedba započela 1986. godine.
Postojeći plinovod Urengoj - Novopolotsk nalazi se 30 km zapadno od polja. Željeznička pruga Surgut-Urengoj prolazi 35-40 km prema zapadu.
Područje je blago brežuljkasto (apsolutne kote plus 33, plus 80 m), močvarna ravnica s brojnim jezerima. Hidrografsku mrežu predstavljaju rijeke Pyakupur i Ayvasedapur (pritoke rijeke Pur). Rijeke su plovne samo za vrijeme proljetne poplave (lipanj), koja traje mjesec dana.
Polje Komsomolskoye nalazi se unutar strukture drugog reda - kupolastog uzvišenja Pyakupurovsky, koje je dio Sjevernog megazdenca.
Kupolasto uzvišenje Pyakupurovskoe predstavlja uzdignutu zonu nepravilnog oblika, orijentiran u smjeru jugozapad-sjeveroistok, kompliciran s nekoliko lokalnih uzvišenja III reda.
Analiza fizikalnih i kemijskih svojstava nafte, plina i vode omogućuje vam odabir najoptimalnije opreme za bušotinu, način rada, tehnologiju skladištenja i transporta, vrstu operacije za obradu zone formiranja dna bušotine, volumen ubrizgane tekućine i mnogo više.
Fizikalna i kemijska svojstva nafte i otopljenog plina polja Komsomolsk proučavana su prema podacima površinskih i dubinskih uzoraka.
Dio parametara određivan je neposredno na bušotinama (mjerenje tlakova, temperatura i sl.) Uzorci su analizirani u laboratorijskim uvjetima u TCL-u. LLC "Geohim", LLC "Reagent", Tyumen.
Površinski uzorci su uzeti iz protočnog voda kada su bušotine radile u određenom režimu. Sva istraživanja površinskih uzoraka nafte i plina provedena su prema metodama propisanim Državnim standardima.
U procesu istraživanja proučavan je komponentni sastav naftnog plina, rezultati su prikazani u tablici 1.
Tablica 1 - Komponentni sastav naftnog plina.
Za proračun rezervi preporučuju se parametri koji se određuju u standardnim uvjetima i metodom bliskom uvjetima otplinjavanja nafte na polju, odnosno uz postupnu separaciju. S tim u vezi, rezultati istraživanja uzoraka uljnom metodom diferencijalnog otplinjavanja nisu korišteni u izračunu prosječnih vrijednosti.
Duž presjeka mijenjaju se i svojstva ulja. Analiza rezultata laboratorijskih istraživanja uzoraka ulja ne dopušta nam identificiranje strogih obrazaca, međutim, moguće je pratiti glavne trendove u promjenama svojstava ulja. S dubinom, gustoća i viskoznost nafte imaju tendenciju smanjenja, isti trend ostaje i za sadržaj smola.
Topljivost plinova u vodi znatno je manja nego u nafti. S povećanjem mineralizacije vode smanjuje se topljivost plinova u vodi.
Tablica 2 - Kemijski sastav formacijske vode.
2. Projektiranje bušotina za polja koja imaju izloženu slojnu vodu
U plinskim bušotinama, parovita voda može se kondenzirati iz plina i voda može teći na dno bušotine iz formacije. U bušotinama plinskog kondenzata ovoj se tekućini dodaje ugljikovodični kondenzat koji dolazi iz ležišta i formira se u bušotini. U početnom razdoblju razvoja ležišta, pri velikim protokima plina na dnu bušotina i maloj količini tekućine, on se gotovo u potpunosti izvlači na površinu. Kako se brzina protoka plina na dnu bušotine smanjuje, a brzina protoka fluida koji ulazi u dno bušotine raste zbog navodnjavanja propusnih međuslojeva i povećanja volumetrijske zasićenosti kondenzatom poroznog medija, potpuno uklanjanje tekućine iz bušotina nije osigurana i dolazi do nakupljanja stupca tekućine na dnu bušotine. Povećava povratni pritisak na ležište, dovodi do značajnog smanjenja stope proizvodnje, prestanka dotoka plina iz slojeva niske propusnosti, pa čak i potpunog zatvaranja bušotine.
Moguće je spriječiti protok tekućine u bušotinu održavanjem uvjeta ekstrakcije plina na dnu bušotine, pri kojima nema kondenzacije vode i tekućih ugljikovodika u zoni formacije dna bušotine, sprječavajući proboj konusa bušotine. donju vodu ili rubni vodeni jezik u bunar. Osim toga, moguće je spriječiti protok vode u bušotinu izoliranjem stranih i slojnih voda.
Tekućina iz donje bušotine uklanja se kontinuirano ili povremeno. Kontinuirano uklanjanje tekućine iz bušotine provodi se radom na brzinama koje osiguravaju uklanjanje tekućine s dna na površinske separatore, povlačenjem tekućine kroz sifon ili protočne cijevi spuštene u bušotinu pomoću plinskog dizala, klipa ili pumpanja. izvadite tekućinu pumpama u bušotini.
Periodično uklanjanje tekućine može se provesti zatvaranjem bušotine da apsorbira tekućinu iz formacije, upuhivanjem bušotine u atmosferu kroz sifon ili protočne cijevi bez utiskivanja ili ubrizgavanjem surfaktanata (agensa za pjenjenje) na dno bušotine.
Izbor metode uklanjanja tekućine s dna bušotine ovisi o geološkim i terenskim karakteristikama plinom zasićenog ležišta, dizajnu bušotine, kvaliteti cementiranja prstena, razdoblju razvoja ležišta, kao i kao količina i razlozi dotoka fluida u bušotinu. Minimalno oslobađanje fluida u zoni formacije dna bušotine i na dnu bušotine može se osigurati kontrolom tlaka i temperature dna bušotine. Količina vode i kondenzata oslobođena iz plina na dnu bušotine pri tlaku i temperaturi na dnu bušotine određena je iz krivulja kapaciteta vlage u plinu i izoterme kondenzacije.
Kako bi se spriječilo probijanje konusa vode s dna u plinsku bušotinu, radi se na graničnim bezvodnim brzinama protoka određenim teorijski ili posebnim studijama.
Strane i formacijske vode izoliraju se utiskivanjem cementni mort pod pritiskom. Tijekom ovih operacija, plinom zasićene formacije se izoliraju od potopljenih pakerima. U podzemnim skladištima plina razvijena je metoda za izolaciju poplavljenih međuslojeva ubrizgavanjem površinski aktivnih tvari u njih, sprječavajući ulazak vode u bušotinu. Pilot testovi su pokazali da za dobivanje 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 površinski aktivnih tvari i zraka na površini koristi se poseban uređaj - aerator (kao što je "perforirana cijev u cijevi"). Zrak se kompresorom pumpa kroz perforiranu granu cijevi u skladu sa zadanim a, vodena otopina surfaktanta pumpa se u vanjsku cijev pomoću pumpe pri protoku od 2-3 l/s.
Učinkovitost metode uklanjanja tekućine potkrijepljena je posebnim istraživanjima bušotina i tehničko-ekonomskim proračunima. Bušotina se zaustavlja na 2-4 sata kako bi rezervoar apsorbirao tekućinu. Protoci bušotina nakon pokretanja se povećavaju, ali ne nadoknađuju uvijek gubitke u proizvodnji plina zbog mirovanja bušotina. Budući da stupac tekućine ne ide uvijek u rezervoar, a dotok plina se možda neće nastaviti pri niskim tlakovima, ova se metoda rijetko koristi. Spajanje bušotine na plinsku sabirnu mrežu niski pritisak omogućuje vam rad s poplavljenim bunarima, odvajanje vode od plina, korištenje plina niskog tlaka dugo vremena. Bunari se otpuhuju u atmosferu unutar 15-30 minuta. U isto vrijeme, brzina plina na dnu bušotine trebala bi doseći 3-6 m/s. Metoda je jednostavna i koristi se ako se protok uspostavi dulje vrijeme (nekoliko dana). Međutim, ova metoda ima mnogo nedostataka: tekućina nije potpuno uklonjena s dna bušotine, sve veće smanjenje količine vode u ležištu dovodi do intenzivnog priljeva novih količina vode, uništavanje ležišta, stvaranje pješčanog čepa, zagađenje okoliš, gubitak plina.
Periodično propuhivanje bušotina kroz cijevi promjera 63-76 mm ili kroz posebno spuštene sifonske cijevi promjera 25-37 mm provodi se na tri načina: ručno ili automatskim strojevima postavljenim na površini ili na dnu bušotine. dobro. Ova se metoda razlikuje od puhanja u atmosferu po tome što se primjenjuje tek nakon nakupljanja određenog stupca tekućine na dnu.
Plin iz bušotine zajedno s tekućinom ulazi u niskotlačni plinosabirni kolektor, odvaja se od vode u separatorima i ulazi na kompresiju ili se spaljuje na baklji. Stroj instaliran na ušću bušotine povremeno otvara ventil na radnoj liniji. Stroj za to prima naredbu kada se razlika tlaka između prstena i radnog voda poveća na unaprijed određenu razliku. Veličina ove razlike ovisi o visini stupca tekućine u cijevima.
Automatski strojevi instalirani na dnu također rade na određenoj visini stupca tekućine. Instalirajte jedan ventil na ulazu u cijevi ili nekoliko ventila za podizanje plina na donjem dijelu cijevi.
Odvajanje toka plina i tekućine u bušotini može se koristiti za nakupljanje tekućine na dnu bušotine. Ova metoda odvajanja praćena ubrizgavanjem tekućine u temeljni horizont testirana je nakon preliminarnih laboratorijskih istraživanja na bušotini. 408 i 328 Korobkovsko polje. Ovom metodom značajno se smanjuju hidraulički gubici tlaka u bušotini i troškovi skupljanja i korištenja slojnih voda.
Periodično uklanjanje tekućine također se može provesti kada se surfaktant nanosi na dno bušotine. Kada voda dođe u dodir sa sredstvom za ekspandiranje i plin se propušta kroz stupac tekućine, stvara se pjena. Budući da je gustoća pjene znatno manja od gustoće 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% vodena otopina sulfonske kiseline, s visokim salinitetom (do 15-20 g/l) koriste se natrijeve soli sulfonske kiseline. . Tekući surfaktanti se povremeno pumpaju u bušotinu, a od čvrstih tenzida (prašci "Don", "Ladoga", Trialon itd.) Izrađuju se granule promjera 1,5-2 cm ili šipke duljine 60-80 cm, koje se zatim doveden na dno bunara.
Za bušotine s dotokom vode do 200 l/dan preporučuje se unos do 4 g aktivnog tenzida na 1 litru vode, u bušotinama s dotokom do 10 t/dan ta se količina smanjuje.
Uvođenje do 300-400 litara otopina sulfonola ili praha Novost u pojedinačne bušotine polja Maykop dovelo je do povećanja protoka za 1,5-2,5 puta u usporedbi s početnim, trajanje učinka doseglo je 10-15 dana. . Prisutnost kondenzata u tekućini smanjuje aktivnost površinski aktivnih tvari za 10-30%, a ako je više kondenzata nego vode, pjena se ne stvara. U tim uvjetima koriste se posebni surfaktanti.
Kontinuirano uklanjanje tekućine s dna događa se pri određenim brzinama plina, koje osiguravaju stvaranje dvofaznog protoka kapljica. Poznato je da su ovi uvjeti osigurani pri brzinama plina većim od 5 m/s u nizovima cijevi promjera 63–76 mm na dubinama bušotina do 2500 m.
Kontinuirano uklanjanje fluida koristi se u slučajevima kada formacijska voda kontinuirano teče na dno bušotine. Promjer cjevovoda odabire se tako da se dobiju brzine protoka koje osiguravaju uklanjanje fluida s dna. Pri prelasku na manji promjer cijevi povećava se hidraulički otpor. Stoga je prijelaz na manji promjer učinkovit ako je gubitak tlaka zbog trenja manji od povratnog tlaka pri stvaranju stupca tekućine koji se ne uklanja s dna bušotine.
Sustavi plinskog podizanja s ventilom u bušotini uspješno se koriste za uklanjanje tekućine s dna bušotine. Plin se uzorkuje kroz prstenasti prostor, a tekućina se uklanja kroz cjevovod, na koji su ugrađeni startni plinski ventili i ventili u bušotini. Na ventil djeluje sila kompresije opruge i razlika tlaka koju stvaraju stupci tekućine u cijevima i prstenu (dolje), kao i sila zbog tlaka u prstenu (gore). Na izračunatoj razini tekućine u prstenastom prostoru, omjer djelujućih sila postaje takav da se ventil otvara i tekućina ulazi u cijevi i dalje u atmosferu ili u separator. Nakon što razina tekućine u prstenastom prostoru padne na zadanu vrijednost, ulazni ventil se zatvara. Tekućina se nakuplja unutar cijevi dok ne prorade ventili za podizanje plina. Kada se potonji otvore, plin iz anulusa ulazi u cijevi i dovodi tekućinu na površinu. Nakon što se razina tekućine u cijevima smanji, početni ventili se zatvaraju, a tekućina se ponovno nakuplja unutar cijevi zbog njenog premošćavanja iz prstenastog prostora.
U bušotinama plina i plinskog kondenzata koristi se klipni dizač tipa "letećeg ventila". Cijevni restriktor ugrađen je u donji dio niza cijevi, a gornji amortizer ugrađen je na božićno drvce. djeluje kao "klip".
Praksom rada utvrđene su optimalne brzine dizanja (1-3 m/s) i spuštanja (2-5 m/s) klipa. Pri brzinama plinova na papučici većim od 2 m/s koristi se kontinuirano dizanje klipa.
Pri niskim tlakovima formacije u bušotinama dubine do 2500 m koriste se pumpne jedinice u bušotini. U ovom slučaju uklanjanje tekućine ne ovisi o brzini plina * i može se provesti do samog kraja razvoja depozita uz smanjenje tlaka u bušotini na 0,2-0,4 MPa. Stoga se pumpne jedinice u bušotini koriste u uvjetima kada se druge metode uklanjanja tekućine uopće ne mogu primijeniti ili njihova učinkovitost naglo pada.
Pumpe u bušotini ugrađene su na cijevi, a plin se uzima kroz prsten. Kako bi se spriječio ulazak plina u usis crpke, postavlja se ispod zone perforacije ispod razine međuspremnika tekućine ili iznad ventila u bušotini, koji omogućuje prolaz samo tekućine u cijevi.
field well flow rate anisotropy
3. Tehnološki načini rada bušotina, razlozi ograničenja protoka
Tehnološki način rada projektiranih bušotina jedna je od najvažnijih odluka projektanta. Tehnološki način rada, zajedno s vrstom bušotine (vertikalna ili horizontalna), predodređuje njihov broj, dakle, cjevovod, au konačnici i kapitalna ulaganja za razvoj polja s određenim odabirom iz ležišta. Teško je pronaći projektantski problem koji bi, poput tehnološkog režima, imao multivarijantno i čisto subjektivno rješenje.
Tehnološki režim - to su specifični uvjeti za kretanje plina u ležištu, zoni dna bušotine i bušotini, karakterizirani vrijednošću protoka i tlaka dna bušotine (gradijent tlaka) i određeni nekim prirodnim ograničenjima.
Do danas je identificirano 6 kriterija čije poštivanje omogućuje kontrolu stabilnog rada bušotine.Ovi kriteriji su matematički izraz za uzimanje u obzir utjecaja različitih skupina čimbenika na način rada. Sljedeće ima najveći utjecaj na rad bušotine:
Deformacija poroznog medija pri stvaranju značajnih padova na formaciji, što dovodi do smanjenja propusnosti zone dna bušotine, posebno u pukotinskim poroznim formacijama;
Uništavanje pridnene zone tijekom otvaranja nestabilnih, slabo stabilnih i slabo cementiranih ležišta;
Stvaranje pješčano-tekućih čepova tijekom rada bušotine i njihov utjecaj na odabrani način rada;
Stvaranje hidrata u zoni dna bušotine iu bušotini;
Bunari za zalijevanje vodom s dna;
Korozija opreme u bušotini tijekom rada;
Spajanje bunara na komunalne kolektore;
Otvaranje sloja višeslojnih naslaga, uzimajući u obzir prisutnost hidrodinamičke veze među slojevima itd.
Svi ovi i drugi čimbenici izraženi su sljedećim kriterijima koji imaju oblik:
dP/dR = Const -- konstantan gradijent s kojim treba raditi bušotine;
DP=Ppl(t) - Pz(t) = Const -- konstantno smanjenje;
Pz(t) = Const -- konstantan tlak na dnu bušotine;
Q(t) = Const -- konstantna brzina protoka;
Py(t) = Const -- konstantan tlak na ušću bušotine;
x(t) = Const -- konstantan protok.
Za svako polje pri opravdavanju tehnološkog načina rada treba odabrati jedan (vrlo rijetko dva) od ovih kriterija.
Prilikom odabira tehnoloških načina rada bušotina, projektiranog polja, bez obzira koji će kriteriji biti prihvaćeni kao glavni koji određuju način rada, moraju se poštivati sljedeća načela:
Potpunost uzimanja u obzir geoloških karakteristika depozita, svojstava tekućina koje zasićuju porozni medij;
Poštivanje zahtjeva zakona o zaštiti okoliša i prirodnih resursa ugljikovodika, plina, kondenzata i nafte;
Potpuno jamstvo pouzdanosti sustava "rezervoar - početak plinovoda" u procesu razvoja depozita;
Maksimalno razmatranje mogućnosti uklanjanja svih čimbenika koji ograničavaju produktivnost bušotina;
Pravovremena promjena prethodno uspostavljenih režima koji nisu prikladni u ovoj fazi razvoja polja;
Osiguranje planiranog obujma proizvodnje plina, kondenzata i nafte uz minimalna kapitalna ulaganja i operativne troškove te stabilan rad cjelokupnog sustava "ležište-plinovod".
Za odabir kriterija tehnološkog načina rada bušotina potrebno je prvo utvrditi determinirajući faktor ili skupinu čimbenika koji opravdavaju način rada projektiranih bušotina. Pritom, projektant treba obratiti posebnu pozornost na prisutnost podinske vode, višeslojnost i prisutnost hidrodinamičke komunikacije između slojeva, na parametar anizotropije, na prisutnost litoloških ekrana na površini ležišta, na blizinu konture. vode, na rezerve i propusnost tankih, visokopropusnih slojeva (superležišta), na stabilnost slojeva, na veličinu graničnih gradijenata od kojih počinje razaranje ležišta, na tlak i temperature u "akumulaciji-UKPG". " sustava, na promjenu svojstava plina i tekućine od tlaka, na cjevovod i na uvjete sušenja plina itd.
4. Proračun proizvodnje bezvodne bušotine, ovisnost proizvodnje o stupnju otvorenosti ležišta, parametar anizotropije
U većini plinonosnih formacija razlikuju se vertikalna i horizontalna propusnost, a u pravilu je vertikalna propusnost k mnogo manja od horizontalne k g. Međutim, s niskom vertikalnom propusnošću, protok plina odozdo u područje utjecaja nesavršenosti bušotine u smislu stupnja otvaranja također je otežan. Nije utvrđen točan matematički odnos između parametra anizotropije i vrijednosti dopuštenog crpljenja kada bušotina prodre u anizotropni rezervoar s vodom na dnu. Korištenje metoda za određivanje Q pr, razvijenih za izotropna ležišta, dovodi do značajnih pogrešaka.
Algoritam rješenja:
1. Odredite kritične parametre plina:
2. Odredite koeficijent superkompresibilnosti u ležišnim uvjetima:
3. Određujemo gustoću plina u standardnim uvjetima, a zatim u uvjetima ležišta:
4. Nađite visinu vodenog stupca formacije potrebnu za stvaranje tlaka od 0,1 MPa:
5. Odrediti koeficijente a* i b*:
6. Odredite prosječni radijus:
7. Pronađite koeficijent D:
8. Određujemo koeficijente K o , Q* i najveći bezvodni protok Q pr.bezv. ovisno o stupnju prodora ležišta h i za dva različite vrijednosti parametar anizotropije:
Početni podaci:
Tablica 1 - Početni podaci za proračun bezvodnog režima.
Tablica 4 - Proračun bezvodnog režima.
5. Analiza rezultata proračuna
Kao rezultat izračuna bezvodnog režima za različite stupnjeve prodora ležišta i s vrijednostima parametra anizotropije jednakim 0,03 i 0,003, dobio sam sljedeće ovisnosti:
Slika 1 - Ovisnost granične bezvodne brzine protoka o stupnju penetracije za dvije vrijednosti parametra anizotropije: 0,03 i 0,003.
Može se zaključiti da je optimalna vrijednost otvaranja 0,72 u oba slučaja. U tom će slučaju veći protok biti pri višoj vrijednosti anizotropije, odnosno pri većem omjeru vertikalne i horizontalne propusnosti.
Bibliografija
1. "Uputa za sveobuhvatnu studiju plinskih i plinsko kondenzatnih bušotina." M: Nedra, 1980. Uredio Zotov G.A. Alijev Z.S.
2. Ermilov O.M., Remizov V.V., Shirkovsky A.I., Chugunov L.S. "Fizika ležišta, proizvodnja i podzemno skladištenje plina". M. Znanost, 1996
3. Aliev Z.S., Bondarenko V.V. Smjernice za projektiranje razrade plinskih i plinsko-naftnih polja. Pechora.: Pechora time, 2002. - 896 str.
Slični dokumenti
Geografski položaj, geološka građa, sadržaj plina u ležištu. Analiza pokazatelja performansi fonda bušotina. Kalkulacija temperaturni režim kako bi se utvrdila brzina protoka pri kojoj se hidrati neće stvarati na dnu i duž bušotine.
diplomski rad, dodan 13.04.2015
Shema proizvodna bušotina. Radovi obavljeni tijekom njegovog razvoja. Izvori energije ležišta i režimi drenaže ležišta plina. Prosječni protoki po metodama rada bušotine. Podvodna i površinska oprema. Robni uvjeti nafte.
kontrolni rad, dodano 05.06.2013
Geološke i fizičke karakteristike objekta. Projekt razvoja dijela formacije polja Sutorminskoye metodom Giprovostok-neft. Sheme razmaka bušotina, trenutni protok bušotina. Proračun ovisnosti udjela nafte u proizvodnji bušotine.
seminarski rad, dodan 13.01.2011
Analiza pouzdanosti ležišta rezervi plina; zaliha bunara, godišnja povlačenja s polja, stanje navodnjenosti. Proračun pokazatelja razvoja polja za iscrpljivanje u tehnološkom načinu rada bušotina s konstantnim povlačenjem na ležištu.
seminarski rad, dodan 27.11.2013
Određivanje potrebnog broja bušotina za plinsko polje. Metoda izvora i ponora. Analiza ovisnosti protoka plinske bušotine o njenim koordinatama unutar sektora. Raspodjela tlaka duž grede koja prolazi kroz vrh sektora, središte bušotine.
seminarski rad, dodan 12.03.2015
Opis geološke građe ležišta. Fizikalna i kemijska svojstva i sastav slobodnog plina. Proračun količine inhibitora stvaranja hidrata za proces njegove proizvodnje. Tehnološki način rada bušotine. Proračun rezervi plinskog ležišta formacije.
diplomski rad, dodan 29.09.2014
Metode proračuna bezvodnog razdoblja rada bušotine, uzimajući u obzir stvarna svojstva plina i heterogenost ležišta. Dobivanje plinskog kondenzata iz naslaga s pridnenom vodom. Dinamika kumulativne proizvodnje plina i prodora vode u ležište Srednjebotuobinskoye polja.
seminarski rad, dodan 17.06.2014
Geološke i terenske karakteristike naftnog polja Samotlor. Tektonika i stratigrafija odjeljka. Sastav i svojstva stijena produktivnih slojeva. Faze razvoja polja, metode rada i mjerenja bušotina. Terenska priprema ulja.
izvješće o praksi, dodano 12/08/2015
Odabir opreme i odabir crpnih jedinica centrifugalne jedinice za rad bušotine u polju. Provjera dijametralnih dimenzija potopne opreme, parametara transformatora i upravljačke stanice. Opis izvedbe elektromotora.
seminarski rad, dodan 24.06.2011
Raspodjela tlaka u plinskom dijelu. Bernoullijeva jednadžba za strujanje viskoznog fluida. Grafikoni ovisnosti protoka bušotine i prstenastog tlaka o propusnosti unutarnje prstenaste zone. Dupuisova formula za stalan protok u homogenom ležištu.
Jedan od glavnih zadataka nakon završetka bušenja bušotine je izračunati njen protok. Neki ljudi ne razumiju baš što je protok bušotine. U našem članku ćemo vidjeti što je to i kako se izračunava. Ovo je neophodno kako bi se razumjelo može li zadovoljiti potrebu za vodom. Izračun protoka bušotine utvrđuje se prije nego što vam organizacija za bušenje izda putovnicu objekta, budući da podaci koje su oni izračunali i stvarni možda neće uvijek odgovarati.
Kako odrediti
Svi znaju da je glavna svrha bunara opskrba vlasnika vodom. Visoka kvaliteta u dovoljnoj količini. To se mora učiniti prije završetka bušenja. Zatim se ti podaci moraju usporediti s onima dobivenim tijekom geoloških istraživanja. Geološka istraživanja pružaju informacije o tome postoji li vodonosnik na određenom mjestu i koliko je moćan.
Ali daleko od toga da sve ovisi o količini vode koja leži na mjestu, jer mnogo toga određuje pravilan raspored samog bunara, kako je dizajniran, na kojoj dubini, koliko je kvalitetna oprema.
Glavni podaci za utvrđivanje zaduženja
Da bi se odredila produktivnost bušotine i njezina usklađenost s potrebama vode, pomoći će ispravno određivanje protoka bušotine. Drugim riječima, hoćete li iz ovog bunara imati dovoljno vode za domaće potrebe.
Dinamička i statička razina
Prije nego što saznate koliki je protok vode u bunaru, morate pribaviti još neke podatke. U ovom slučaju govorimo o dinamičkim i statičkim pokazateljima. Što su i kako se izračunavaju, sada ćemo reći.
Važno je da zaduženje nije konstantna vrijednost. To u potpunosti ovisi o sezonske promjene i neke druge okolnosti. Stoga je nemoguće točno utvrditi njegove pokazatelje. To znači da trebate koristiti približne brojke. Ovim radom potrebno je utvrditi je li određena količina vode dovoljna za normalne životne uvjete.
Statička razina pokazuje koliko je vode u bušotini bez uzorkovanja. Takav se pokazatelj smatra mjerenjem od površine zemlje do razine vode. Mora se utvrditi kada voda prestane rasti od sljedeće ograde.
Stope proizvodnje na terenu
Da bi informacije bile objektivne, potrebno je pričekati trenutak kada se voda skupi na prethodnu razinu. Tek tada možete nastaviti svoje istraživanje. Da bi informacije bile objektivne, sve se mora raditi dosljedno.
Da bismo odredili brzinu protoka, moramo postaviti dinamičke i statičke pokazatelje. S obzirom da će za točnost biti potrebno nekoliko puta izračunati dinamički pokazatelj. Tijekom izračuna potrebno je izvršiti pumpanje različitim intenzitetom. U ovom slučaju, pogreška će biti minimalna.
Kako se obračunava zaduženje?
Kako ne biste razmišljali o tome kako povećati protok bušotine nakon što je puštena u rad, potrebno je izvršiti izračune što je točnije moguće. U suprotnom, možda nećete imati dovoljno vode u budućnosti. A ako se s vremenom bušotina počne taložiti i količina vode još više opadne, problem će se samo pogoršati.
Ako je vaš bunar dubok oko 80 metara, a zona izviranja vode nalazi se na 75 metara od površine, statički indikator (Hst) bit će na dubini od 40 metara. Takvi podaci pomoći će nam da izračunamo koja je visina vodenog stupca (Hw): 80 - 40 \u003d 40 m.
Postoji vrlo jednostavan način, ali njegovi podaci nisu uvijek istiniti, način utvrđivanja zaduženja (D). Za ugradnju je potrebno ispumpavati vodu sat vremena, a zatim izmjeriti dinamičku razinu (Hd). Sasvim je moguće to učiniti sami, koristeći sljedeću formulu: D \u003d V * Hw / Hd - Hst. Intenzitet crpljenja m 3 / sat označen je sa V.
U ovom slučaju, na primjer, ispumpali ste 3 m 3 vode u sat vremena, razina je pala za 12 m, tada je dinamička razina bila 40 + 12 = 52 m. Sada možemo prenijeti naše podatke u formulu i dobiti debit koji iznosi 10 m 3 / sat.
Gotovo uvijek se ova metoda koristi za izračun i unos u putovnicu. Ali to nije baš točno, jer ne uzimaju u obzir odnos između intenziteta i dinamičkog indeksa. To znači da ne uzimaju u obzir važan pokazatelj - snagu. crpna oprema. Ako koristite više ili manje snažnu pumpu, tada će se ovaj pokazatelj značajno razlikovati.
Konopom s viskom možete odrediti razinu vode
Kao što smo već rekli, kako bi se dobili pouzdaniji izračuni, potrebno je izmjeriti dinamičku razinu nekoliko puta pomoću pumpi različita snaga. Samo na taj način rezultat će biti najbliži istini.
Da biste izvršili izračune ovom metodom, nakon prvog mjerenja morate pričekati dok se razina vode ne vrati na prethodnu razinu. Zatim ispumpajte vodu sat vremena pumpom druge snage, a zatim izmjerite dinamički indikator.
Na primjer, iznosio je 64 m, a volumen ispumpane vode bio je 5 m 3. Podaci koje smo dobili tijekom dva uzorkovanja omogućit će nam da dobijemo informacije pomoću sljedeće formule: Du = V2 - V1 / h2 - h1. V - kojim je intenzitetom crpljenje učinjeno, h - koliko je razina pala u usporedbi sa statičkim pokazateljima. Za nas su iznosili 24 i 12 m. Dakle, dobili smo protok od 0,17 m 3 / sat.
Specifični protok bušotine će pokazati kako će se stvarni protok promijeniti ako se dinamička razina poveća.
Za izračun stvarnog duga koristimo sljedeću formulu: D = (Hf - Hst) * Du. Hf pokazuje gornju točku gdje počinje dovod vode (filter). Za ovaj pokazatelj smo uzeli 75 m. Zamjenom vrijednosti u formulu dobivamo pokazatelj koji je jednak 5,95 m 3 / sat. Dakle, ovaj pokazatelj je gotovo dva puta manji od onog zabilježenog u putovnici bušotine. Pouzdaniji je, pa se na njega morate usredotočiti kada utvrđujete imate li dovoljno vode ili vam je potrebno povećanje.
Pomoću ove informacije možete postaviti prosječni protok bušotine. Pokazat će kolika je dnevna produktivnost bušotine.
U nekim slučajevima izgradnja bunara obavlja se prije izgradnje kuće, tako da nije uvijek moguće izračunati hoće li biti dovoljno vode ili ne.
Kako ne biste riješili pitanje kako povećati zaduženje, morate zahtijevati da se ispravni izračuni izvrše odmah. U putovnicu moraju biti uneseni točni podaci. Ovo je neophodno kako bi se u budućnosti, ako se pojave problemi, moglo vratiti prethodnu razinu unosa vode.
DaNe
1
Metode za određivanje graničnih bezvodnih protoka plinskih bušotina u prisutnosti zaslona i tumačenje rezultata istraživanja takvih bušotina nisu dovoljno razvijene. Do sada također nije u potpunosti proučeno pitanje mogućnosti povećanja maksimalnih bezvodnih stopa proizvodnje bušotina koje prodiru u plinonosne formacije s podnom vodom stvaranjem umjetnog zaslona. Ovdje je prikazano analitičko rješenje ovog problema i razmatran je slučaj kada je nesavršena bušotina prodrla u ravnomjerno anizotropno kružno ležište s pridnenom vodom i radila je uz prisutnost nepropusnog zaslona. Razvijena je aproksimativna metoda za proračun graničnih bezvodnih protoka vertikalnih plinskih bušotina s nelinearnim zakonom filtracije, zbog prisutnosti nepropusnog zaslona na dnu bušotine. Utvrđeno je da vrijednost granične bezvodne brzine protoka ne ovisi samo o veličini zaslona, već i o njegovom položaju duž vertikale plinom zasićenog ležišta; određuje se optimalni položaj sita koji karakterizira najveći granični protok. Praktični izračuni rađeni su na konkretnim primjerima.
metoda obračuna
bezvodni protok
vertikalni bunar
plinska bušotina
1. Karpov V.P., Sherstnyakov V.F. Karakter fazne propusnosti prema terenskim podacima. NTS za proizvodnju ulja. – M.: GTTI. - br. 18. - S. 36-42.
2. Telkov A.P. Podzemna hidrodinamika. - Ufa, 1974. - 224 str.
3. Telkov A.P., Gračev S.I. i dr. Značajke razvoja naftnih i plinskih polja (II. dio). - Tyumen: iz-u OOONIPIKBS-T, 2001. - 482 str.
4. Telkov A.P., Stklyanin Yu.I. Formiranje vodenih konusa tijekom proizvodnje nafte i plina. – M.: Nedra, 1965.
5. Stklyanin Yu.I., Telkov A.P. Dotok u vodoravni dren i nesavršenu bušotinu u trakastom anizotropnom ležištu. Proračun graničnih bezvodnih protoka. PMTF Akademija znanosti SSSR-a. - Broj 1. - 1962.
Ovaj članak nudi analitičko rješenje ovog problema i razmatra slučaj kada je nesavršena bušotina prodrla u ravnomjerno anizotropno kružno ležište s vodom na dnu i radila je u prisutnosti nepropusnog zaslona (Slika 1). Smatramo da je plin stvaran, da je gibanje plina ravnomjerno i da se pokorava nelinearnom zakonu filtracije.
Sl. 1. Trozonska shema dotoka plina u nesavršenu bušotinu sa zaslonom
Na temelju prihvaćenih uvjeta jednadžbe dotoka plina u bušotinu u zonama I, II, III imat će oblik:
; 
; (2)
; 
; , (3)
gdje su a i b određeni formulama. Preostale oznake prikazane su na dijagramu (vidi sliku 1). Jednadžbe (2) i (3) u ovom slučaju opisuju dotok u povećane bušotine, redom, s polumjerima re i (re+ho).
Uvjet stabilnosti na granici plin-voda (vidi liniju CD) prema Pascalovom zakonu zapisan je jednadžbom
gdje je ρw gustoća vode, kapilarni tlak kao funkcija zasićenja vodom na granici plin-voda.
Rješavajući zajednički (1)-(3), nakon niza transformacija, dobivamo jednadžbu priljeva
Iz zajedničkog rješenja (2) i (4) dobivamo kvadratnu jednadžbu za bezdimenzionu graničnu brzinu protoka, čiji je jedan od korijena, uzimajući u obzir (7) i nakon niza transformacija, predstavljen izrazom:
Gdje 
(7)
(8)
Prijelaz na dimenzionalno ograničavajući bezvodni protok provodi se prema formulama:
(9)
gdje je ponderirani prosječni tlak u ležištu plina.
stol 1
Vrijednosti otpora filtracije zbog zaslona na dnu
Dodatni otpori filtraciji 
I 
, uzrokovane ekranom, izračunavaju se na računalu prema formulama (6), tabele (tablica 1) i prikazuju grafikonima (slika 2). Funkcija (6) je izračunata na računalu i prikazana grafički na (slika 3). Maksimalno povlačenje može se postaviti prema jednadžbi dotoka (4.4.4) na Q=Qpr.
sl.2. Otpornost na filtraciju I , zbog zaslona na stabilnom sučelju plin-voda
sl.3. Ovisnost bezdimenzionalnog graničnog protoka qpr o relativnom otvoru pri parametrima , ρ=1/æ* i α
Na slici 3 prikazane su ovisnosti bezdimenzionalnog graničnog protoka q o stupnju otvorenosti pri parametrima Re i α. Krivulje pokazuju da kako se veličina zaslona 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. Plinska kapa se drenira u kontaktu s plantarnom vodom. Potrebno je odrediti: maksimalni protok plinske bušotine, koji ograničava proboj GWC-a do dna, te maksimalni protok uz postojanje nepropusnog zaslona.
Početni podaci: Rpl=26,7 MPa; K=35,1 10-3 um2; Ro=300 m; ho=7,2 m; =0,3; =978 kg/m3; =210 kg/m3 (u uvjetima ležišta); æ*=6,88; =0,02265 MPa s (u uvjetima ležišta); Tm = 346 K; Tst = 293 K; Rath=0,1013 MPa; re=ho=7,2 m i re=0,5ho=3,6 m.
Definiranje parametra plasmana
Iz grafikona nalazimo bezdimenzioni granični protok bezvodne tekućine q(ρo,)q(6,1;0,3)=0,15.
Prema formuli (9) izračunavamo:
Qo=52,016 tisuća m3/dan; tisuća m3/dan
Određujemo bezdimenzijske parametre u prisutnosti zaslona:
Prema grafikonima (vidi sliku 2) ili tablici nalazimo dodatne filtracijske otpore: 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 tisuća m3/dan.
Izračuni po formulama (7) i (8) daju: H=51,489 i Y=5,773·10-2.
Bezdimenzionalni granični protok izračunat formulom (6) jednak je q=1,465.
Dimenzionalni granični protok, zbog zaslona, određujemo iz omjera Qpr \u003d qQo \u003d 1.465 47.970.188 tisuća m3 / dan.
Procijenjeni maksimalni protok bez sita sa sličnim početnim parametrima iznosi 7,8 tisuća m3/dan. Dakle, u slučaju koji se razmatra, prisutnost zaslona povećava graničnu brzinu protoka za gotovo 10 puta.
Ako prihvatimo re = 3,6 m; oni. dva puta manja od debljine zasićene plinom, tada dobivamo sljedeće proračunske parametre:
2; C1=1,30; C2=5,20; X = 52,45; Y=1,703 10-2; q=0,445 i Qpr=21,3 tisuća m3/dan. U ovom slučaju, granični protok povećava se samo 2,73 puta.
Treba napomenuti da vrijednost graničnog protoka ne ovisi samo o veličini zaslona, već i o njegovom položaju duž vertikale plinom zasićenog ležišta, tj. od relativnog otvora ležišta, ako se zaslon nalazi neposredno ispred dna bušotine. Proučavanje rješenja (6) pokazalo je da postoji optimalni položaj sita, ovisno o parametrima ρ, α, Re, koji odgovara najvećem graničnom protoku. U razmatranom problemu optimalni otvor je =0,6.
Prihvaćamo ρ=0,145 i =1. Prema gornjoj metodi dobivamo izračunate parametre: S1=0,1; C2=0,5; X = 24,672; Y=0,478.
Određujemo bezdimenzionalni dug:
q=24,672(-1) 5,323.
Dimenzionalni granični protok nalazi se formulom (9)
Qpr \u003d qQo \u003d 5,323 103 \u003d 254,94 tisuća m3 / dan.
Dakle, protok se povećao za 3,6 puta u odnosu na relativni otvor = 0,3.
Ovdje opisana metoda za određivanje granične bezvodne brzine protoka je približna, budući da uzima u obzir stabilnost stošca, čiji je vrh već dosegao radijus zaslona re.
Kada iz gornjih rješenja dobijemo formule za određivanje q() za nesavršenu plinsku bušotinu u uvjetima nelinearnog zakona filtracije, uzimajući u obzir dodatne filtracijske otpore. Ove će formule također biti približne, a iz njih se izračunava precijenjena vrijednost granične bezvodne brzine protoka.
Da bi se konstruirala dvočlana jednadžba dotoka plina u uvjetima ekstremno stabilnog vodenog stošca na dnu, potrebno je znati otpore filtracije u tim uvjetima. Mogu se odrediti na temelju Musket-Charnyjeve teorije formiranja stabilnog stošca. Jednadžba strujnice koja ograničava područje prostornog kretanja na nesavršenu bušotinu u homogeno anizotropnom ležištu, kada je vrh stošca već probio dno bušotine, u skladu s teorijom kretanja bez pritiska, upisujemo u obrazac
(10)
gdje je q= - bezdimenzionalni granični bezvodni protok, određen zadanim (poznatim) približnim formulama i grafikonima; je bezdimenzionalni parametar.
Izražavajući brzinu filtracije kroz brzinu protoka, zamjenjujući jednadžbu sučelja (10) u diferencijalnu jednadžbu (1), uzimajući u obzir zakon stanja plina i integrirajući preko tlaka P i polumjer r unutar odgovarajućih granica, dobivamo dotok jednadžba oblika (12) i formula (13), u kojoj treba prihvatiti:
; , (11)
(12)
gdje je Li(x) integralni logaritam koji je s integralnom funkcijom povezan ovisnošću .
(13)
Za x>1 integral (13) divergira u točki t=1. U ovom slučaju Li(x) treba shvatiti kao vrijednost nepravog integrala. Budući da su metode za određivanje bezdimenzionalnih graničnih protoka bez vode dobro poznate, očito nema potrebe tabelirati funkcije (11) i (12).
1. Razvijena je aproksimativna metoda za proračun graničnih bezvodnih protoka vertikalnih plinskih bušotina s nelinearnim zakonom filtracije, zbog prisutnosti nepropusnog zaslona na dnu bušotine. Bezdimenzionalne granične brzine protoka i odgovarajući dodatni otpori filtracije izračunavaju se na računalu, rezultati se prikazuju u tablici i prikazuju odgovarajuće grafičke ovisnosti.
2. Utvrđeno je da vrijednost granične bezvodne brzine protoka ne ovisi samo o veličini zaslona, već i o njegovom položaju duž vertikale plinom zasićenog ležišta; određuje se optimalni položaj sita koji karakterizira najveći granični protok.
3. Na konkretnom primjeru napravljeni su praktični proračuni.
Recenzenti:
Grachev S.I., doktor tehničkih znanosti, profesor, voditelj odjela "Razvoj i rad naftnih i plinskih polja", Institut za geologiju i proizvodnju nafte i plina, FGBOU Tsogu, Tyumen;
Sokhoshko S.K., doktor tehničkih znanosti, profesor, profesor Odjela "Razvoj i rad naftnih i plinskih polja", Institut za geologiju i proizvodnju nafte i plina, FGBOU Tsogu, Tyumen.
Bibliografska poveznica
Kashirina K.O., Zaboeva M.I., Telkov A.P. METODA ZA IZRAČUN OGRANIČENE BEZVODNOSTI VERTIKALNIH PLINSKIH BUŠOTINA PREMA NELINEARNOM ZAKONU FILTRACIJE I PRISUTNOSTI ZASLONA // Suvremena pitanja znanosti 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 "Academy of Natural History"
Formula za izračunavanje protoka naftne bušotine neophodna je stvar moderni svijet. Sva poduzeća koja vade naftne derivate moraju izračunati zaduženje za svoju djecu. Mnogi ljudi koriste formulu Dupuisa, francuskog inženjera koji je mnogo godina posvetio proučavanju gibanja. podzemne vode. Njegova formula će vam pomoći da lako shvatite da li je izvedba određenog izvora novca za dobro opremu.
Koliki je protok naftne bušotine?
Debit - volumen tekućine isporučen kroz bušotinu za određenu jedinicu vremena. Mnogi zanemaruju njegove izračune prilikom instaliranja crpne 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.
Protok se često naziva performansama pumpe. Ali ova je karakteristika malo izvan definicije, budući da sva svojstva crpke imaju vlastite pogreške. A određeni volumen tekućina i plinova ponekad se bitno razlikuje od deklariranog.
U početku, ovaj pokazatelj treba izračunati za odabir crpne opreme. Kada znate koja je produktivnost stranice, bit će moguće odmah isključiti nekoliko neprikladnih jedinica s popisa opreme koji se može odabrati.
Neophodno je izračunati protok u naftnoj industriji, jer će područja niske produktivnosti biti neprofitabilna za bilo koje poduzeće. A nepravilno odabrana crpna jedinica, zbog propuštenih izračuna, može donijeti gubitke tvrtki, a ne dobit koja se očekuje od bušotine.
Obavezan je za izračun u svim vrstama poduzeća za proizvodnju nafte - čak se i protok obližnjih bušotina može previše razlikovati od novog. Najčešće, velika razlika leži u vrijednostima zamijenjenim u formulama za izračun. Na primjer, propusnost rezervoara može značajno varirati po kilometru pod zemljom. Uz lošu propusnost, pokazatelj će biti manji, što znači da će se profitabilnost bušotine eksponencijalno smanjiti.
Brzina protoka naftne bušotine reći će vam ne samo kako odabrati pravu opremu, već i gdje je instalirati. Postavljanje nove naftne platforme je riskantan posao, jer čak ni najpametniji geolozi ne mogu razotkriti misterije Zemlje.
Da, stvorene su tisuće modela profesionalne opreme koja određuje sve potrebne parametre za bušenje nove bušotine, ali samo rezultat koji se vidi nakon ovog procesa moći će pokazati točne podatke. Na temelju njih vrijedi izračunati profitabilnost određenog mjesta.
Metode proračuna protoka bušotine.
Postoji samo nekoliko metoda za izračunavanje brzine protoka naftnog polja - standardna i Dupuisova. Formula osobe koja je gotovo cijeli život proučavala ovaj materijal i izvodila formulu pokazuje rezultat mnogo točnije, jer sadrži mnogo više podataka za izračun.
Formula za izračunavanje protoka bušotine
Za izračune prema standardnoj formuli - D \u003d H x V / (Hd - Hst), potrebne su vam samo sljedeće informacije:
- Visina vodenog stupca;
- performanse pumpe;
- Statička i dinamička razina.
Statička razina u ovom slučaju je udaljenost od početka podzemne vode do prvih slojeva tla, a dinamička razina je apsolutna vrijednost dobivena mjerenjem razine vode nakon crpljenja.
Postoji i koncept optimalnog pokazatelja stope proizvodnje naftnih polja. Određuje se kako za opću uspostavu razine iscrpljenosti pojedine bušotine, tako i cijelog ležišta u cjelini. Formula za izračun prosječne razine depresije polja definirana je kao P zab=0. Brzina protoka jedne bušotine, koja je dobivena pri optimalnom smanjenju, bit će optimalna brzina protoka naftne bušotine.
Međutim, takva formula i sam pokazatelj optimalnog protoka ne koriste se u svakom području. Zbog mehaničkog i fizičkog pritiska na formaciju može doći do urušavanja dijela unutarnjih stijenki naftnih bušotina. Iz tih razloga često je potrebno mehanički smanjiti potencijalni protok kako bi se održao kontinuitet procesa proizvodnje ulja i održala čvrstoća stijenki.
Ovo je najjednostavnija formula za izračun, koja neće moći točno dobiti točan rezultat - bit će velika pogreška. Kako biste izbjegli pogrešne izračune i usmjerili se na točniji rezultat, upotrijebite Dupuisovu formulu u kojoj morate uzeti mnogo više podataka nego u gore prikazanoj.
Ali Dupuis nije bio pravedan pametna osoba, ali i vrsni teoretičar, pa je razvio dvije formule. Prvi je za potencijalnu produktivnost i hidrauličku vodljivost koju stvaraju crpka i naftno polje. Drugi je za neidealno polje i pumpu, s njihovom stvarnom produktivnošću.
Razmotrimo prvu formulu:
N0 = kh/ub * 2Pi/ln(Rk/rc).
Ova formula za potencijalnu izvedbu uključuje:
N0 – potencijalna produktivnost;
Kh/u je koeficijent koji određuje svojstvo hidrauličke vodljivosti naftnog ležišta;
B je koeficijent ekspanzije volumena;
Pi - broj P \u003d 3,14 ...;
Rk je polumjer dovoda petlje;
Rc je polumjer bušotine u smislu udaljenosti do probijenog ležišta.
Druga formula izgleda ovako:
N = kh/ub * 2Pi/(ln(Rk/rc)+S).
Ovu formulu za stvarnu produktivnost polja sada koriste apsolutno sve tvrtke koje buše naftne bušotine. Mijenja samo dvije varijable:
N - stvarna produktivnost;
S-skin faktor (parametar otpora filtracije protoku).
U nekim metodama, za povećanje stope proizvodnje naftnih polja, koristi se tehnologija hidrauličkog frakturiranja s mineralima. Podrazumijeva se stvaranjem mehaničkih pukotina u produktivnoj stijeni.
Prirodni proces smanjenja stope proizvodnje naftnih polja događa se s pokazateljem od 1-20 posto godišnje, na temelju početnih podataka ovog pokazatelja na početku bušotine. Gore opisane tehnologije mogu intenzivirati proizvodnju nafte iz bušotine.
Povremeno se može izvršiti mehaničko podešavanje protoka naftnih bušotina. Obilježava ga povećanje tlaka na dnu bušotine, što dovodi do smanjenja razine proizvodnje i visokog pokazatelja mogućnosti pojedinog polja.
Metoda toplinske kiselinske obrade također se može koristiti za povećanje učinka i stope proizvodnje. Uz pomoć više vrsta otopina, poput kisele tekućine, elementi ležišta se čiste od naslaga katrana, soli i drugih kemijskih komponenti koje ometaju kvalitetan i učinkovit prolaz izvađene stijene.
Kisela tekućina u početku prodire u bušotinu i ispunjava područje ispred formacije. Zatim se provodi proces zatvaranja ventila i pod pritiskom kisela otopina prodire u duboku formaciju. Preostali dijelovi ove tekućine se isperu uljem ili vodom nakon nastavka proizvodnje.
Izračun brzine protoka treba provoditi povremeno kako bi se formirala strategija vektorskog razvoja poduzeća za proizvodnju nafte.
Proračun produktivnosti bušotine
