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

ведлив для дебита „ = 63,5 м/сут и при d=60 мм, в то время как рис. А-9 - при-: d = 73 мм. На рис. 2.3-12 показан один из возможных путей выбора подходящей кривой градиента давления. Поместим лист кальки поверх графика семейства кривых Джилберта и проведем параллельные оси ординат линии через заданные значения Ртр.б и Ру.р. Две параллельные линии будут определять отрезки длины Li на отдельных кривых L = l{p)n. Интерполяция или использование вспомогательной диаграммы позволит выбрать кривую, на которой заданное падение давления определяет точно длину 1тр, равную данной длине подъемных труб. Плотная система крутых кривых при малом давлении позволяет получить только приближенное вычисление. Несмотря на это, данная методика позволяет нам вьгбрать dom. Анализ кривых градиента давления, приведенных в рис. А-4 (см. приложение), показывает, что фонтанирование через колонну подъемных труб диаметром 60 мм невозможно. Однако в соответствии с рис. А-9 (см. приложение) при подъемной колонне диаметром 73 мм фонтанирование будет происходить при рабочем газовом факторе, примерно равном 300 м/м. По кривой для 8Э-ММ подъемных труб (Джилберт, 1954), не приведенной в Приложении этой книги, удельное потребление газа составляет около 320 м/м.

Сравнение решений, приведенных соответственно в разделах аЛ и а.2, показывает, что хотя результаты вычислений относительно величины газового фактора весьма далеки друг от друга, но по обоим способам получают один стандартный диаметр• насосно-компрессорных труб, равный 78 мм, как оптимальный диаметр.

6) Определение диаметра фонтанных труб при минимальном удельном расходе газа и изменяющихся во времени параметрах жидкости

На протяжении времени эксплуатации фонтанирующей скважины изменяются состав добываемой жидкости и дебит. Дебит скважины обычно уменьщается. Не считая некоторых колебаний, то же происходит и с динамическим забойным давлением. На рис. 1.4-15 показано, как с уменьшением дебита при данном рабочем газовом факторе фонтанирование будет обеспечено путем спуска подъемных труб меньшего диаметра. Согласно рис. 1.4-14 и параграфу 2.3-2,6 падение динамического забойного давления будет вызывать увеличение газового фактора. Газовый фактор скважины может изменяться во времени вследствие влияния различных причин. Например, при вытеснении нефти растворенным газом газовый фактор скважины будет вначале резко увеличиваться но сравнению с первоначальным, а затем постепенно падать. Хотя возможны и другие примеры из работы фонтанных скважин. Взаимодействие различных факторов часто может привести к ситуации, когда будет необходимо уменьшать диаметр подъемной колонны для того, чтобы обеспечить минимальный газовый фактор. Предпочтение при этом обычно отдается решению, которое позволяет обеспечить относительно высокие дебиты через подъемные трубы наименьшего диаметра. Правда, эффективность добычи нефти первоначально будет более низкой. Однако это не является большим недостатком, так как в таком случае сохраняется значительное количество удельной энергии на забое скважины.

б. 1) Уравнение Крылова. Подставим первоначальное значение газового фактора в уравнение (1.4-28) и найдем давление на устье скважины ру.р, при котором обеспечивается максимальный дебит жидкости для ряда стандартных диаметров d насосно-компрессорных труб. После этого можно определить <7нтах по уравнению (1.4-24), ис-

пользуя выбранные значения диаметров НКТ и соответствующие градиенты давления Выбранный диаметр подъемных труб наименьший, обеспечивающий пропускную способность, равную или большую заданного начального дебита.

П.р.име.р 2.3-3. Дано: (/„=95,3 мсут (?„= 1,10-Ю- mVc); Ro = 255 mVm\ J?„ = 0; р=вЗО кг/мз; Рр = 4,М0-в Па"; Lckb=1400 м; Ртр.б = 5,10 МПа; py.pmin = =0,20 МПа; рст=0,10 МПа; найти диаметр подъемных труб, который обеспечит самый продолжительный период фонтанирования скважины.

Принимая, что среднее давление на устье скважины равно 1,0 МПа, найдем эффективный газовый фактор ио уравнению (2,3-2)

?эф = 255 - 4,М0-

5,10- 106+ 1,0-106

О, 10-106 = 243 мз/мз.

Сначала определим ртр.б при значениях d, равных 0,04085, 0,0506 и 0,062 м, путем последовательного приближения, используя уравнение (1.4-28) или с помощью вспомогательной диаграммы, а затем по уравнению (1.4-20) найдем g, с помощью уравнения (1.4-24). - д„ max. Результаты расчетов сведены в табл. 2.3-2.

Таблица 2.3-2

Следовательно, должны быть выбраны насосно-компрессорные трубы с номинальным диаметром 60 мм, внутренний диаметр которых равен 50 мм, так как 1,55-10->1,1 • 10~, Эти подъемпые трубы имеют наименьщий диаметр, пропускная способность их больше, чем при предусмотренном начальном дебите.

б. 2) Кривые градиента давления. Найдем кривую градиента давления, подходящую для данных д-ц и Rq, из серии кривых для различных диаметров подъемных труб. Начиная от ординаты, соответствующей заданному забойному давлению ртр. б, отмерим по этой кривой длину насосно-компрессорных труб Lxp и отсчитаем ожидаемое давление на устье скважины ру.р. Скважина будет фонтанировать через насосно-компрессорные трубы любого диаметра, для которых ру.р> >Ру. pmin- Выбирается наименьший из этих диаметров.

Пример 2.3-4. Решить предыдущий пример, используя кривые градиента давления Джилберта. Рассматриваем в данном случае насосно-компрессорные трубы, диаметр которых равен 48, 60 и 73 мм. Согласно рис. А-10 (ом. приложение), ру.р = = 1,95 МПа для 73-мм наоосно-комярессарных труб (ом. рис. А-5 в приложении), это давление равно 1,75 МПа для 60-мм труб и ,по серии кривых Джилберта, не воспроизводимых в этой книге, фонтанирование невозможно через 48-мм наоосно-компрессор-Бые трубы при /?о=255. Так как ру.р тш меньше, чем давление py.p=il,75 МПа, которое ожидается для труб номинального диаметра 60 мм, то оптимальный диаметр подъемных труб равен 60 мм.

una,

Сравнение этих двух решений показывает, что в рассматриваемом случае результаты более или менее идентичны; имеется соответствие в том, что 60 мм насосно-компрессорные грубы будут обеспечивать более длительное фонтанирование скважины.

в) Определение диаметра фонтанных труб при максимальном дебите скважины и неизменяющихся во времени параметрах жидкости

До сих пор мы предполагали, что достижимый дебит скважины определяется как функция заданного динамического забойного давления, т. е. дебит жидкости ограничивается, например, соображениями разработки месторождения. Однако очень часто динамическое забойное давление позволяет дебиту изменяться в очень щироких пределах. В этих случаях диаметр подъемных труб рассматривается как оптимальный, который позволяет обеспечить максимальный дебит.

в. 1) Кривые градиента давления. Выберем для различных диаметров подъемных труб характерные кривые зависимости ру.р = !(дн) по способу, описанному для рис. 2.3-7, отражающие взаимодействие между пластом и скважиной. Определим для каждого рассматриваемого случая максимальные дебиты, которые можно достичь при давлении на устье скважины, равном ру.р mill. Оптимальным диаметром насосно-компрессорных труб будет тот, когда обеспечивается максимальный дебит при Ру. р = Ру. р min- На рис. 2.3-13 приведены результирующие кривые, воспроизведенные по Нинду. Нинд (1964 г.) рещил данную задачу для данной скважины с использованием серии кривых Джилберта. Из рисунка видно, что оптимальный диаметр колонны насосно-компрессорных труб в рассматриваемом случае равен 48 мм, хотя дебит через 60-мм насосно-компрессорные трубы немного выше.

в. 2) Уравнение Крылова. Эту задачу в принципе можно решить по способу, приведенному в связи с рис. 2.3-3. Искомым результатом является общая рабочая точка пласта и подъемной колонны труб при различных диаметрах труб и давлений на устье скважины. Должен быть выбран тот диаметр подъемных труб, который обеспечит максимальный дебит.

Решение, основанное на общей теории Крылова работы подъемника, слишком громоздко и поэтому оно не обсуждается в настоящей книге.

/20 fSO

Рис. 2.3-13. Определение диаметра фонтанных труб по максимальному дебиту скважины (Нинд, 1964 г.)

9-546