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

турами, и смешивается с восходяш,ими потоками в стволе скважины. В интервале смешивания, который совпадает с интервалами залегания рассматриваемого продуктивного горизонта, температуры двух потоков - восходяш,его и притекающего из стенок скважины - выравниваются.

Скачок температуры восходящего потока в пределах продуктивного горизонта подчинен калориметрическому закону

Сп(?пАГп +

Св(?вАГв = 0, (XI. 19)

где с - теплоемкость; Q - расход; А Г - скачок температуры; индекс п относится к потоку, поступающему из пласта; индекс в - к восходящему потоку.

Соотношение (XI. 19) оказалось очень эффективным при интерпретации термограмм действующих скважин. Оно позволяет не только выделить продуктивные интервалы, но и определить их производительность. Иначе говоря, термограмма может быть использована также в качестве дебитограммы. Для этого на термограмме выделяют сперва эффективную мощность продуктивного интервала Айэ в пределах скачка температуры- АГв восходящего потока (рис. 34), затем измеряют скачок температуры АГп между условной геотермой Ту и восходящим потоком в точке 2. Если принять, что теплоемкости сред восходящего и поступающего в ствол потоков одинаковы, то на основании приведенных выше определений по формуле (XI. 19) можно вычислить отношение расходов поступающего и восходящего потоков как обратное отношение приращений температуры.

Эффект смешения влияет также и на температуру восходящего потока в пределах самого нижнего продуктивного горизонта, хотя и в меньшей степени (см. кривую 1 на рис. 34). Здесь в восходящем потоке смешиваются более нагретая нефть из подошвы пласта с холодной нефтью у кровли пласта. В результате этого градиент температуры в пределах нижнего горизонта снижается примерно в два раза по отношению к геотермическому.

Рис. 34 Влияние процесса смешивания потоков на температуру в стволе действующей скважины.

Калориметрический эффект не зависит от исходных температур, поэтому формулу (XI. 19) можно применять также и на участке неустановившегося градиента температур в стволе скважины как для нефтяных, так и газовых скважин.

В нефтегазовых скважинах при пользовании формулой (XI. 19) следует учитывать различие теплоемкостей жидкой и газовой фаз.

В нагнетательных скважинах потоки с разными температурами не смешиваются, поэтому нет калориметрического эффекта.

ЭФФЕКТ АДИАБАТИЧЕСКОГО Адиабатическое расширение

РАСШИРЕНИЯ "

жидкостей и газов сопровождается понижением температуры. Однако внутри пласта это понижение температуры в значительной степени уравнивается большой теплоемкостью горных пород. В итоге адиабатический эффект почти не сказывается на термограммах действуюш,их скважин, поэтому нет необходимости подробно рассматривать последствия адиабатического эффекта.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ТЕРМОГРАММЫ Распределение температур в

. ДЕЙСТВУЮЩИХ СКВАЖИН действующей скважины

зависит от многих рассмотренных выше факторов: характера исходного геотермического распределения температур, расходов жидкости и газа, направления потока, депрессии на забое скважины, числа продуктивных или поглощающих горизонтов, времени работы или остановки скважины и пр. Таким образом, в одной скважине можно получить целый ряд различных термограмм, интерпретация которых возможна лишь в том случае, когда известны условия работы скважины. Основной термограммой действующей скважины будем считать кривую установившихся температур в пределах эксплуатационного или поглощающего объекта после достаточно длительного периода работы скважины на режиме постоянного отбора. На такой термограмме отражается комплексное влияние в основном трех тепловых процессов: теплообмена потока в стволе скважины с окружающей средой, эффекта Джоуля-Томсона в лласте и калориметрического эффекта.

На рис. 35 показаны основные, т. е. установившиеся термограммы-Т трех действующих скважин: нефтяной а, газовой б и нагнетательной в; буквой Г обозначена геотерма. Как видно, у подошвы нижнего горизонта нефтяной скважины отмечается скачок температуры АГд вследствие дроссельного эффекта. Такой же скачок температуры происходит в пределах всех лежащих выше продуктивных интервалов, но на термограмме его обнаружить невозможно, так как накладываются другие тепловые процессы. Тем не менее, проводя через /7н у подошвы нижнего пласта прямую, параллельную геотерме Г, получим условную геотерму У, которая определяет температуру стенок скважины в лежащих вьппе продуктивных интервалах. Наличие

Рис. 35, Теоретические термограммы действующих скважин.