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

ста, коэффициент совершенства оказывается во всех трех случаях равным 0,525, т.е. дебит несовершенной скважины составляет 52,5% от дебита такой же гидродинамически совершенной скважины.

По средним результатам подсчетов по графикам рис. 123 и 124 были построены графики рис. 125, на которых представлена весьма интересная для решения практических вопросов зависимость коэффициента совершенства скважины 5 от обгцего числа круглых отверстий в трубе на 1 ног. фут ее длины (на 1 фут могцности пласта) [121]. Шкала над осью абсцисс пересчитана для числа отверстий на 1 ног. м длины трубы. Две верхние кривые (сплошная и пунктирная) соответствуют

л"

радиусу отверстия го = = О, 63 см] две нижние кривые соответству-I"

ют Го

О, 32 см

Число отверстии

на 1м 5 на! (рут

Рис. 125. График, иллюстрирующий зависимость коэффициента совершенства скважины 5 от числа круглых отверстий в обсадной трубе (или фильтре) на 1 пог. м ее длины. Для двух верхних кривых го = О, 63 см] для двух нижних Го = О, 32 СМ] для сплошных линий Rc - 7, 6 см\ для пунктирных Rc = - 15, 2 см.

Сплошные лннни построены для радиуса трубы R = 3 = 7, 6 см\ пунктирные - для = = 15, 2 см.

На основании графиков рис. 135 можно утверждать, что теми роста коэффициента совершенства скважины постепенно убывает с увеличением обгцего числа отверстий на единицу могцности пласта.

Маскет пе указал другого любопытного н несколько странного вывода, который вытекает из графиков рис. 125.

Именно, при Го

О, 63 и при 5 отверстиях на 1 могцностн

пласта коэффициент совершенства Ь = О, 33; та же величина коэффи-

циента 5 получается при го

О, 32 см и при 10 отверстиях на 1 ж

мощности пласта, если в обоих случаях радиус трубы Rc = 3 = 7, 6 см.

Этот результат кажется странным по сравнению с тем, который был отмечен на основании табл. 27.

Именно, в примерах, отображенных в табл. 27, при сохранении суммарной площади всех отверстий продуктивность скважины (характеризуемая ее коэффициентом совершенства) сохранялась постоянной, хотя числа вертикальных рядов отверстий и числа отверстий в рядах на единицу мощности пласта изменялись обратно пропорционально друг другу.

Следует отметить, что оригинальный теоретический анализ и исследования электролитической модели фильтров привели В. И. Щурова к тому же выводу: для сохранения коэффициента 5 при увеличении радиуса всех отверстий в 2-3 раза следует во столько же раз уменьшить общее число отверстий в трубе на 1 ж мощности пласта.

Таким образом, можно утверждать, что сохранение суммарной площади отверстий гарантирует сохранение продуктивности скважины (постоянство 5) лишь в том случае, когда при изменении числа вертикальных рядов отверстий сохраняется неизменным радиус отверстий, а следовательно, их число на 1 ж мощности пласта.

Рассмотрим также тот случай, когда скважина оборудована фильтром с длинными тонкими вертикальными щелями такого типа, как схематично изображено на рис. 122.

Полагая радиус трубы Rc = 3 = 7,62 см, расстояние между центрами щелей d = 6 = 15, см, длину щелей 21 = 4 = 10,2 см.

ширину щелей 2го

0,63 см, внешний радиус пласта

= 660 фут. = 20 м, число вертикальных щелей N = 4, получено [121 следующее значение коэффициента совершенства скважины: = О, 88.

Для трубы с круглыми отверстиями 2го

О, 63 см и при

сохранении тех же значений N, d, Rc, Rj из графиков рис. 124 находим: = О, 59.

На основании этого и подобного им примеров можно сделать следующие важные выводы: установка на забое щелевых фильтров пред-ставленпого па рис. 122 типа при обычно принятых на практике значениях длины и ширины щелей мало отражается на иродуктивпости скважины по сравнению с открытым забоем (при отсутствии фильтра) . Наоборот, если пласт вскрыт с помощью сравпительпо небольшого количества отверстий в обсадной колонне и в затрубном цементном кольце (при методе «сплошной заливки»), продуктивность скважины значительно снижается по сравнению с открытым забоем. Таким образом, в отношении влияния на производительность скважип щелевые

фильтры имеют несомненное преимущество перед прострелом небольшой группы отверстий в обсадной колонне н в цементном кольце.

Другие авторы [46] пришли к следующему выводу: расход жидкости через щелевой фильтр с общей длиной всех щелей в любом из

" 1 /

вертикальных рядов, равной - мощности пласта (предполагается, что

скважина вскрывает всю мощность пласта - фильтр перекрывает его от подошвы до кровли), оказывается почти таким же, каким был бы расход жидкости через фильтр, у которого длина щелей была бы равна мощности пласта при прочих равных условиях (при одинаковой общей площади всех щелей, нри одинаковом числе их рядов, при одинаковых значениях и Лк)- В последнем случае движение жидкости к скважине было бы плоско-нараллельным. Таким образом, исследователи [46] считают возможным свести задачу о трехмерном притоке жидкости к щелевым фильтрам обычных конструкций к двухмерной задаче.

Для подсчета дебита Q гидродинамически, несовершенной скважины, забой которой от кровли до подошвы пласта оборудован щелевым фильтром, была предложена [46] следующая приближенная формула:

2M{pl-pl)

(37, XIV)

тго;

где сохранены прежние обозначения н, кроме того, через N обозначено число вертикальных рядов щелей, R - радиус скважины, который считается равным внешнему радиусу фильтра, ио - отношение суммарной площади всех щелей к поверхности всего фильтра. При тех условиях, какие были оговорены, погрешность подсчетов по этой формуле пе превышает 1% пока ио О, 3.

Из формулы (37, XIV) и нз формулы (28, XIV) для дебита гидродинамически совершенной скважины найдем коэффициент совершенства

Последнее заключение противоречит выводу, который был сделан в другой работе [126] на основании экспериментальных исследований. Именно, эксперименты показали, что с увеличением высоты щелей потери напора, вызванные установкой фильтра, уменьшаются и, следовательно, дебит скважины увеличивается. При длине щелей, равной мощности пласта, потери напора составляли в описываемых экспериментах одну третью часть от потерь напора при длине щелей, равной половине мощности пласта. Попутно отметим другой интересной результат тех же экспериментов: если забой скважины гидродинамически совершенной по степени вскрытия, но несовершенной по характеру вскрытия пласта, оборудован щелевым фильтром, то на расстоянии от скважины, большем или равном ее тройному радиусу, поток жидкости остается плоско-радиальным.