Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 [ 161 ] 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

- (7-11)

где 2 - коэффициент сверхсжимаемости реального газа, зависящий от состава газа, давления и температуры.

При фонтанной эксплуатации, как показывает практика, этот коэффициент изменяется в небольших пределах и без большой погрешности можно принять 2=const.

Тогда энергию газа в соответствии с (7.8) и (7.11) можно записать в таком виде:

„ zG.P.JTy-KP.YrdP G.PKzyp Т. I Р т„ J

••о •о

Естественное фонтанирование происходит за счет природной энергии нефти и газа, а потенциальная энергия 1 м продукции скважины равна:

- W\+W\ = (Рз. - Ру) .Щ-\и +

{p..-py). (7.13)

в соответствии с рассматриваемой схемой (рис. 7.1а):

Максимальное использование энергии выделяющегося газа на подъем нефти достигается тогда, когда коэффициент естественной сепарации свободного газа у башмака фонтанного лифта ст равен нулю. Это возможно при соблюдении условия (7.14).

С учетом (7.14) перепишем выражение (7.13) в виде:

Тп Р,

(7.15)

Энергия, расходуемая на подъем 1 м нефти на дневную поверхность при работе подъемника на оптимальном режиме, такова:

, (7.16)

где Ра„,„ - потребный удельный расход газа при работе подъемника на оптимальном режиме.

Для расчета R„ академиком А.П. Крыловым рекомендуется следующая зависимость:

l,227•10-Я4p,gЯ,-P„,+PJ

ч) опт - р

d"{P„-Py)le

(7.17)

где Яр - глубина спуска бащмака фонтанного лифта, м; р - плотность поднимаемой жидкости, кг/м\ В случае добычи обводненной продукции

Р. = рЛ1-5) + Рв5. (7-18)

где В - обводненность продукции, д.ед.;

Р1 Рв - соответственно плотности нефти и воды, кг/м; d- диаметр подъемника, м. При условии (7.14):

Я, = £. (7.19)

Соверщенно очевидно, что естественное оптимальное фонтанирование возможно при соблюдении следующего условия:

Ж, > (7.20)

Используя выражения (7.15) и (7.16), условие (7.20) перепищем в виде:

{Р.-Ру)

= {Р,..-Ру)

LG„P,kzG{T-kP)zP

Т Т Р

{р.. - Ру )(С„ - ) + (G„ - Д,)-= О.

п 11 V

(7.21) 489

Так как Р < Р, а остальные параметры (7.21) больше нуля, выражение (7.21) может существовать только при условии

С„ = Л„„„. (7.22)

В рассматриваемом случае давление в подъемнике изменяется от Рщс до Ру С,* о) нефти вьщеляется не весь растворенный газ, а его определенная часть. Ту часть газа, которая выделяется в подъемнике при снижении давления от Р до Р, будем называть эффективно действующим газовым фактором G:

G„ = G„-aP, (7.23)

где а - коэффициент растворимости газа в нефти, м/(м МПа). При среднем давлении в подъемнике

Р +Р

р у нас

эффективно действующий газовый фактор будет равен:

Н зф - -о " »

(7.24)

(7.25)

Если продукция скважины обводнена и обводненность составляет В, то

Go,={l-B)

Go-а

(Л+„ас)

(7.26)

Подставляя в (7.22) вместо G„ эффективно действующий газовый фактор из выражения (7.26), а также учитывая (7.17), получим:

(1-В)

Go-а

(.+..ас)

l,227•10-я4p,gЯe-P.,.,+Py)

(7.27)

Выражение (7.27) является условием естественного оптимального фонтанирования скважины для случая рис. 7.1а.

Проанализируем полученное условие (7.27). Рассмотрим влияние давления и обводненности на эффективно действующий газовый фактор G„,, и оптимальный удельный расход газаЛ„„„-