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

По соотношению

АРз.2=АРз.1е (2.4-21)

очевидно, что среднее значение депрессии на протяжении периода накопления жидкости целесообразно выразить как среднелогарифмиче-ское, а именно

Ap3=i. (2.4-22)

Если период отбора жидкости по сравнению с временем накопления жидкости t незначительно (рис. 2.4-17), что происходит часто, то Ар с достаточно хорошим приближением можно применять для всего цикла периодического газлифта, в результате чего дебит (в мсут)

q-. = JAp. (2.4-23)

Если Рз.д определено по уравнению (2.4-20), тогда

Арз.1=Рз.ст-/оТж-Ру.р-Рг.1. (2.4-24)

В начале периода накопления высота столба жидкости выше клапана может быть больше ho (например, при использовании камеры замещения жидкость будет поступать из пласта в скважину даже во время ее отбора). Это обычно не учитывается при расчетах. Чем меньше отношение t\lt2, тем меньше «прирост» ho. Несмотря на это ho можно вычислить только с помощью уравнений (2.4-15) и (2.4-17). Зависимости для определения Адоб= (Лсум-о) получены Уайтом и другими (1963 г.); ими построены номограммы, основанные на этих зависимостях. По номограммам получают Лдоб/Лсум для различных значений рк. i. г/ртр. /. г и Лсум/тр. Одна такая номограмма приведена на рис. 2.4-18. Депрессия в конце периода накопления жидкости.

АРз.2=Рз.ст-/гсумТж-Ру.р-Рг.2. (2.4-25)

До сих пор мы допускали, что рабочий клапан устанавливается на забое скважины. Если же он расположен выше, тогда забойное давление должно быть больше, чем полученное расчетным путем, на давление между забоем скважины и клапаном. 12. Определим необходимое количество нагнетаемого газа. Количество газа, израсходованного в каждом эксплуатационном цикле, равно количеству газа, поступившему в выкидную линию после подъема столба жидкости высотой Лдоб-Благодаря нашим предположениям, связанным с уравнением (2.4-14), допустим, что рабочий клапан закрывается в момент, когда жидкость достигает поверхности. Давление под столбом жидкости тогда в приемлемом приближении равно давлению на устье в подъемных трубах Ру.р плюс гидростатическое давление столба жидкости высотой Лдоб. Давление в подъемных трубах в точке установки рабочего клапана в этот же момент равно давлению в колпаке (т. е. давлению закрытия

клапана) минус давление газового потока в клапане Ар. Среднее давление столба газа тогда составит

Ру.р + добУж + РклЛ - Ар Р---2 •

а объем подъемных труб, заполненных газом,

тр (тр сум) тр-

Согласно обобщенному уравнению состояния газа объем газа в стационарных условиях в подъемных трубах

у VtpPtpZctTct

ТтргтрР ст

Выше мы мысленйо допускали в приемлемом приближении, что удельный вес жидкости не зависит от температуры и давления и что в жидкости не содержится растворенного газа. Объем подъемных труб, заполненных газом, после периода отбора

Tp = (Z,Tp -Ло) Sp.

Среднее давление газового столба

- Ру.р + Ру.л-t-Рг

Ртр=-2-•

Объем оставшегося газа при стандартных условиях

1/ VtpPtpZctTct

г.ст- -г -/

ГтргтрРст

Объем газа, использованного за цикл,

V V V

г.ц.ст г.ст г.ст-

Если, как это часто случается, давление на устье ру.р относительно низкое, тогда достаточная точность может быть достигнута при Vr. ст=0.

Допустим, что 2ст=1, тогдз

= (2.4-26)

тртрРст

Удельный расход нагнетаемого газа есть отношение объема газа, использованного за один периодический цикл, к объему добытой жидкости, т. е.

Теоретически удельный расход газа за сутки равен этой величине, а практически может быть больше ее. Например, если происходит утечка газа из подъемных труб или обсадной колонны или если рабочий клапан закрывается уже после того, как верх столба жидкости пройдет устье скважины.

Суточная потребность нагнетаемого газа

7г.ст=з9„-

13. Определим число циклов за сутки.

86400

(2.4-28) (2.4-29)

По соображениям, высказанным в начале параграфа 2.4-26, время отбора, исходя из скорости подъема нефти, составит

i=0,2L,p.

По уравнению (2.4-21)

ДРэ.2

(2.4-21а)

Рк.р

4,0 5,0 Г

14. Дебит скважины, потребное количество нагнетаемого газа и число циклов за сутки можно определить только с помощью упомянутого способа. Однако необходимо учитывать тот факт, что параметры скважины и пласта будут изменяться со временем. Поэтому разгружающие клапаны, и особенно рабочий, должны работать удовлетворительно не только при эксплуатационных параметрах, принятых в расчетах, но также при несколько изменяющихся параметрах. Целосообразно. учитывать расчетные эксплуатационные параметры, так же относящиеся к максимально возможной начальной высоте столба жидкости в подъемной колонне, накопленной до открытия клапана. Если действительная высота йсум столба жидкости меньще, чем расчетная максимальная, тогда давление открытия клапана в обсадной колонне станет выше. Оно может увеличиваться до тех пор, пока достигнет давления открытия следующего клапана, установленного выше. Это то давление открытия, по которому определяется наименьшая высота столба жидкости, который должен подниматься из скважины.

Рис. 2.4-19. Графический метод определения глубины установки газлифтных клапанов

Пример 2.4-8. Рассчитать установку периодического газлифта описанным выше способом для скважины, законченной аналогично показанной на рис. 2.4-12, если 1тр = 1640 м: £(=73 мм; рхст= 12,21 МПа; /=3,7-10-" (мс) Па; Ру.р=0,20 МПа; рз=4,51 МПа; Afr=21,7 кг/моль; р = 850 кг/м»; Т,атр.у=11,0"С; а,=3,88-10-» К/м; Рст = 0,101 МПа; 7ст=15°С. Уравнение открытия газлифтного клапана; Рк=1,17 ркл - -0,17 Ртр. В порядке этапов, описанных выше, решение находится следующим обра-