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

Значения Vb\ и Vri можно определить по уравнению (1.4-70) и (1.4-71).

Безразмерный параметр, учитывающий диаметр щтуцера,

По данным ряда исследователей, стандартное отклонение по уравнению (1.4-5) при принятых ими параметрах потока составляло 44,4% для метода Джилберта, 29,0% для метода Роса и 1,15% для метода, предложенного этими авторами.

Глава 2

ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

Жидкость, поступающая в скважину из продуктивного пласта, обладает определенной энергией: потенциальной (энергия положения пласта), энергией давления, кинетической и термической. Если энергии достаточно, чтобы поднять жидкость на поверхность, то скважина будет фонтанировать. Фонтанные скважины наиболее экономичны по сравнению с другими видами скважин, так как оборудование для добычи нефти при этом способе простое и недорогое и для поддержания режима фонтанирования не требуются посторонние источники энергии. По экономическим соображениям параметры закапчивания и эксплуатации скважины следует выбирать такими, чтобы была гарантия ее фонтанирования в течение возможно продолжительного времени. Непрерывное фонтанирование достигается в том случае, если с достаточной точностью определены диаметр подъемных труб и давление на устье скважины. Эта задача на первый взгляд выглядит простой, но в действительности она осложнена тем фактом, что при прохождении к товарному резервуару добытая жидкость преодолевает большое число гидравлических систем с различными характеристиками: продуктивный пласт, скважина, фонтанный штуцер, выкидная линия. Любое изменение параметров потока в каждом из этих компонентов системы будет влиять на все другие параметры потока.

Поэтому желательно, чтобы диаметр колонны насосно-компрессорных труб, спускаемой в скважину при ее заканчивании, был оптимальным. Замена насосно-компрессорных труб в фонтанной сквалсине - дорогостоящая операция, требующая большой затраты времени. Поэтому эксплуатационные характеристики скважины должны быть установлены уже перед ее заканчиванием. Соответствующую информацию можно получить по данным геофизических методов исследования скважин, с помощью карт отборов, по данным разработки месторождения и по результатам исследования скважин.

2.1. ИССЛЕДОВАНИЕ СКВАЖИНЫ; ИНДИКАТОРНЫЕ КРИВЫЕ

В установившемся потоке количество жидкости, поступившей в скважину из пласта и извлекаемой из нее в единицу времени, одинаково. Продуктивный пласт и скважина - последовательно соединенная двухкомпонентная гидравлическая система. Поверхность раздела между этими двумя системами, называемая вскрытой поверхностью забоя, является частью поверхности призабойной зоны, где жидкость входит в ствол скважины через поры и перфорационные отверстия. Обычно эта поверхность располагается на забое скважины. При этом давление на

границе раздела двух компонентов системы одинаково. Производительность скважины определяется зависимостью между различными установившимися динамическими забойными давлениями рз. д и соответствующими дебитами нефти q, при графическом построении этой зависимости получают индикаторную кривую.

Если в скважину поступает чистая нефть и если принять, что она несжимаема, то в ламинарной области течения с относительно низкой скоростью движение потока можно описать законом Дарси. Для изотермического потока в пористом коллекторе однородного изотропного пласта проницаемостью k скорость фильтрации

где [1 - вязкость нефти при текущих давлении и температуре.

Если толщина пласта Л очень мала по сравнению с радиусом контура питания г, т. е. /г<Сг, то течение нефти из пласта в скважину радиусом Гскв должно быть плоско-радиальным. В случае горизонтального пласта и установившегося потока уравнение (2.1-1) будет иметь вид

inhk (рз.ст - Рз.д) 2 1-2)

(х1п-

Здесь р:,, СТ - давление на периметре контура питания скважины, которое в хорошем приближении равно установившемуся забойному давлению в закрытой скважине, т. е. является пластовым давлением. Если k, h, р, г и Гскв постоянны, то

?р---/(Рз.ст-Рз.д)- (2.1-3)

в процессе эксплуатации рз, ст имеет тенденцию медленно изменяться, поэтому эту величину можно рассматривать как постоянную в пределах относительно короткого периода времени (несколько недель или месяцев). Индикаторная кривая, соответствующая уравнению продуктивности (2.1-3), имеет вид прямой линии, как показано на рис. 2.1-1. Если 9п = 0, то Рз. д = Рг1. ст. Теоретически достижимый дебит qn при Рз. д = 0 отражает потенциальную производительность скважины.

Если продуктивный пласт достаточно мощный, то поток может быть почти сферически-радиальный. В этом случае уравнение продуктивности соответствует уравнению (2.1-3), а индикаторная кривая - форме кривой на графике рис. 2.1-1. Соответственно все другие характеристики потока будут одинаковы.

В скважинах, в которых продукцией являются двухфазные газо-неф1яные смеси, забойное давление часто бывает меньше, чем давление насыщения. В порах продуктивного пласта наряду с жидкостью будет содержаться и некоторое количество свободного газа. Дебит скважи-