Отчет по контрольной работе Фонтанная эксплуатация скважин
Фонтанирование скважин происходит в том случае, если перепад давления между пластовым и забойным будет достаточным для преодоления противодавления столба жидкости и потерь давления на трение, тоесть фонтанирование происходит под действием гидростатического давления жидкости или энергии расширяющегося газа. Большинство скважин фонтанирует за счет энергии газа и гидростатического напора одновременно. Газ, находящийся в нефти, обладает подъемной силой, которая проявляется в форме давления на нефть. Чем больше газа расстворено в нефти, тем меньше будет плотность смеси и тем выше поднимается уровень жидкости. Достигнув устья, жидкость переливается, и скважина начинает фонтанировать.
Таблица 1 – Исходные данные для проектирования способа эксплуатации скважин
Параметры Размерность Символическое обозначение Значение параметра
Проектный дебит скважины по жидкости м3/сут
Q 72
Глубина скважины м L 3290
Начальное пластовое давление МПа РН.ПЛ
36,5
Текущее пластовое давление МПа РТ.ПЛ
34,0
Давление насыщения нефти газом МПа РНАС
11,2
Газовый фактор м3/т Г 107
Давление на устье скважины МПа РУ
1,6
Диаметр подъемника (НКТ) м d 0,062
Плотность нефти в пластовых условиях кг/м3
pН
742
Плотность дегазированной нефти в нормальных условиях кг/м3
pН.Д
817
Давление в затрубном пространстве МПа Рзат
2,5
Диметр эксплуатационной колонны:
- наружный
- внутренний
мм
мм
D
D
146
130
Объемная обводненость нефти Доли ед. B 0,05
Плотность пластовой воды при стандартных условиях кг/м3
pB
1180
Плотность попутного газа при
кг/м3
РГ
1,32
Объемный коэффициент нефти Доли ед. bн
1,24
Содержание азота в попутном газе % уа
6
Коэффициент продуктивности м3/)сут.МПа) Кпород
4,0
Решение
Определяем коэффициент растворимости по формуле:
α=Go×ρнд103×Рнас-0,1=107∙817103∙(11,2-0,1)=7,875586 (1)
Определяем эффективно действующий газовый фактор по формуле:
Gэф=12Go-103×α×Руρнд×1-B=
=12107-103∙7,875586∙1,6817∙1-0,5=99,674 (2)
Определяем среднюю плотность нефти в подъемнике:
ρн=ρнп+ρнд2=742+8172=779,5(3)
Для приближенного учета относительного движения воды в нефти при определении плотности жидкости используем массовую обводненность продукции:
ρж=ρн×1-B+B×ρB=
=779,5∙1-0,05+0,05∙1180=799,525(4)
Определяем максимальную глубину спуска колонны НКТ (башмака), где давление равно Рнас по формулам (5) и (6).
Hσmax=0.5h+h2+326.03×h×Gэф×d0.5×lgРнасРу=
=0,51223,97+1223,972+326,03+1229,97∙99,674∙0,130,5∙lg11.21.6=2457.1 м(5)
h=Рнас-Руρж×g=11,2-1,6799,525∙9,81=1223,97 м
Зная Hσmax можно рассчитать минимальное забойное давления фонтанирования по формуле:
Рзаб min=Рнас+Lн-Hσmaxρж×g=11,2+3290-2457,1799,525∙9,81=11,306(6)
Для расчета диаметра подъемных труб, будем исходить из того, что подъемник в этот период должен работать на оптимальном режиме, так как в конце фонтанирования количество поступающей в забой пластовой энергии будет минимальным, тогда:
dопт=400×ρж×HσmaxPнас-Pу×3Q'опт×Hσmaxρж×g×Hσmax-Pнас+Pу=400×799.525×2457.111.2-1.6×319.055×2457.1799.525×9.81×2457.1-11.2+1.6=24.325(7)
где Q'опт – подача подъёмника на оптимальном режиме, м3/сут; dопт – диаметр подъёмника при работе в оптимальном режиме, мм.
Подача подъёмника на оптимальном режиме:
Q'опт=Kпрод×Pпл т-Pзаб0.5=4×34-11.3060.5=19.055(8)
Если расчётный диаметр dопт не соответствует стандартному диаметру, то принимают ближайший больший стандартный диаметр подъёмника d'ст .
Затем проводится проверка диаметра подъёмника по формуле:
dопт=186×HσmaxPнас-Pу×3Q'max×ρж0,5=186×2457.111.2-1.6×3100.77×799.5250.5=42.2(9)
где Q'max – подача подъёмника в начале фонтанирования, м3/сут; dmax – диаметр подъёмника при работе на максимальном режиме, мм.
Подача подъёмника на максимальном режиме:
Q'max=Kпрод×Pпл н-Pзабn=4×(36.5-11.2)0.5=100.77(10)
Рассчитать предельную обводненность, при которой возможно фонтанирование:
B=11+1.227×10-2×Hσmax2×g×ρв-ρнG0-103αρнд×Pзаб+Pу2×d0.5×Pзаб-Pу×lgPзабPу×106=11+1.227×10-2×2457.12×9.81×(799.525-742)G0-103×7.9876817×11.3-1.62×0.130.5×11.3-1.6×lg11.31.6×106=31.4
(11)
Основные выводы
Таким образом, предельная обводненность при фонтанировании составляет 31.4 %.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
