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

дующее соотношение:

Q ~ 1

(19, XIV)

Ri Rk

В этой формуле, иллюстрирующей влияние изменения радиуса скважины на ее дебит при сохранении перепада давления, приняты те же обозначения, которые были использованы в предыдущих формулах данного параграфа.

Учитывая, что Rc, получим упрощенную формулу:

Rc

Q ~ Rc

(20, XIV)

Из последней формулы ясно видно, что в рассматриваемых условиях потока третьего тина влияние изменения радиуса скважины на ее дебит значительно интенсивнее, чем в условиях потоков первых двух типов. В предыдущих главах отмечалось, что в практически интересных случаях сферическое радиальное движение если приближенно иногда и существует, то во всяком случае оно не может выдерживаться в пласте на большом протяжении. Все же только что сделанный теоретический вывод позволяет сформулировать следующее заключение, представляющее несомненный интерес для практики: чем сильнее скважина отклоняется от гидродинамически совершенной по степени вскрытия пласта, тем сильнее радиус скважины влияет на ее дебнт.

Для тех же условий потока третьего типа, по ограничиваясь только случаем притока к скважине несжимаемой жидкости, выясним влияние радиуса скважины на перепад давления.

Принимая во внимание, что Rj i?c, из формулы (55, IX) получим ту же формулу (18, XIV), для которой была построена кривая на рис. 114 и были выполнены подсчеты, приведенные в табл. 21.

Обратимся к исследованию потоков четвертого типа.

В § 5 главы IX был указан метод, на основании которого легко выводится формула дебита для сферического радиального потока жидкости к скважине но закону фильтрации Краснопольского. Пропуская промежуточные выкладки, запишем окончательную формулу, иллюстрирующую влияние радиуса скважины на ее дебит при сохранении

Аналогичный вопрос для газовой скважины предоставляем разобрать читателю по тому методу, который выгае был использован при выводе и анализе формул (4, XIV)-(14, XIV).

постоянного перепада давления:

9l Q

(21, XIV)

Эта формула справедлива для притока пе только жидкости, по и газа к скважине в только что упомянутых условиях фильтрационных потоков четвертого типа. Влияние радиуса скважины на ее дебит сказывается в данном случае егце сильнее, чем во всех ранее разобранных случаях, хотя и здесь следует папомпить, что допугцение справедливости закона фильтрации Краснопольского во всем пласте преувеличивает возможности наругаения линейного закона фильтрации.

Перейдем к заключительным выводам, вытекаюгцим из анализа формул, выведенных в данном параграфе.

1. При плоско-радиальном движении жидкостей и газов в пласте по линейному закону фильтрации влияние радиуса скважины на еа дебит и па перепад давления оказывается наиболее слабым. Однако в реальных условиях скважины чагце всего бывают гидродинамически несовергаенпыми и по степени и по характеру вскрытия пласта. Это паругаает в иризабойпой зоне плоско-параллельность потока, делает его трехмерным и, кроме того, облегчает возможности наругаения линейного закона фильтрации. Поведение скважины особенно сильно зависит от условий движения жидкостей и газов именно в призабойной зоне. Наругаения линейного закона фильтрации и двумерности потока вызывают значительно более сильное влияние радиуса скважины на ее дебит и перепад давления, чем то обнаруживается из исследований потоков первого типа (см. начало данного параграфа).

Отсюда следует, что нельзя, как это часто делают, обосновывать на формуле типа (1, XIV) якобы универсальный вывод о слабом влиянии радиуса скважины на ее производительность.

2. Влияние изменения радиуса скважины на ее дебит пе остается постоянным, а может возрастать с увеличением дебита (при росте области кризиса линейного закона фильтрации).

3. Влияние изменения радиуса скважины на перепад давления при сохранении постоянного дебита либо столь же интепсивпо (в условиях водопапорпого режима при движении жидкости по линейному закону фильтрации, когда дебит пропорционалеп перепаду давления и, следовательно, индикаторные линии прямолинейны), как и влияние радиуса на дебит при сохранении постоянного перепада давления, либо егце более иптенсивно (ири притоке к скважине газа и газировапной жидкости, при притоке несжимаемой жидкости со свободной поверхностью

в условиях гравитационного режима, а также в условиях водонапорного режима при наругаепии линейного закона фильтрации).

4. До сих нор слигаком мало внимания уделяли возможному влиянию радиуса скважины на перепад давления.

Обычно, ссылаясь на промысловые наблюдения, утверждали, что дебиты скважин разного диаметра в однородном пласте оказывались приблизительно одинаковыми. Однако не учитывали, ценой создания какого перепада давления достигали равенства дебитов.

5. Следует всемерно ноогцрять новые практические регаения вопроса об увеличении диаметра забоя скважины, ибо это во многих случаях способствует увеличению ее дебита и снижению перепада давления. В пластах, сложенных известняками, увеличение диаметра скважины может значительно способствовать увеличению ее производительности не только по причинам, рассмотренным выгае, но н потому, что это часто бывает связано со включением новых трегцин в систему микроканалов пласта, нитаюгцих скважину.

Наконец, рассмотрим егце одно соображение, впервые высказанное проф. Б.Б. Лапуком, по поводу влияния радиуса скважины на ее производительность. Нменпо, во многих случаях добыча жидкости и газа из пласта лимитируется следуюгцим требованием: нельзя превосходить некоторую величину скорости фильтрации (ее максимальное значение в обычных условиях всегда бывает у стенки скважины), при которой начинается интенсивный вынос песка в скважину.

Назовем упомянутое критическое [максимально допустимое для

значение скорости

дай- ной породы и данной жидкости (или газа) фильтрации через гщах- Тогда максимальный допустимый дебит скважины определится так:

F -v

27Г Rrbv

max.

(22, XIV)

где F - поверхность стенки скважины, все остальные обозначения сохранены прежние, причем предполагается, что приток жидкости (или газа) к скважине нлоско-радиальный.

Нз последней формулы следует, что в соответствуюгцих случаях, когда добыча жидкости и газа из скважины ограничивается упомянутыми геологическими факторами, максимальный допустимый дебит скважины прямо пропорционалеп радиусу ее забоя.

В заключение коснемся вопроса о влиянии радиуса Rj контура области питания на производительность скважины.

В формулы (1, XIV)-(14, XIV) радиус входит нод знаком логарифма. Следовательно, для фильтрационных потоков первого типа

На это обстоятельство было обращено внимание в статье В. Н. Щелкачева [215