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

эти трубы или в затрубное пространство прокачивают под давлением жидкость. Под действием гидромониторного эффекта струи пробка размывается и песок со струей жидкости поднимается по затрубному пространству (или по трубам) на поверхность. По мере вымывания пробки промывочные трубы спускают на полную длину трубы. После размыва пробки скважину промывают до относительно чистой жидкости, выходящей из скважины.

Способы промывки подразделяются на прямые, обратные и комбинированные в зависимости от направления ввода жидкости в скважину.

Выбор промывочной жидкости зависит от геолого-эксплуатационной характеристики продуктивного пласта. Наиболее удобный промывочный агент - вода. Однако во многих случаях ее использование может осложнить освоение и эксплуатацию скважины. Иногда применяют нефть и реже промывочную жидкость (при промывках скважин с высоким пластовым давлением). При сильных поглощениях промывочной жидкости используют аэрированную жидкость.

При проведении промывки устье скважины обвязывают специальной арматурой. Для промывки скважин применяют буровые насосы или передвижные насосные агрегаты УК-

1 00х200 и АзИНМАШ-32М.

Приведем гидравлический расчет промывки песчаных пробок, который состоит в определении продолжительности промывки, потерь напора, давления на выкиде промывочного насоса, затрачиваемой мощности.

При промывке скорость выходящего потока жидкости должна быть больше скорости свободного падения наиболее крупных частиц песка в этой жидкости.

Скорость подъема размытого песка

Vп = Vв - w,

где vв - скорость восходящего потока жидкости; w - скорость падения наиболее крупных частиц в жидкости:

Диаметр частиц песка, мм................. 0,3 0,25 0,2 0,1 0,01

Скорость падения частиц песка, см/с 3,12 2,53 1,95 0,65 0,007

Время, необходимое для подъема размытой песчаной пробки с глубины Н,

t = H/Vп.

Допускаемые глубины промывки определяются в зависимости от давления на выкиде промывочного насоса, которое долж-

но быть достаточным для преодоления всех гидравлических сопротивлений.

Общее гидравлическое сопротивление как при прямой, так и при обратной промывке

hобщ = h1 + h2 + h3 + h4,

где h1 - сопротивление при движении нисходящего потока жидкости; h2 - сопротивление при движении восходящего потока жидкости; h3 - потеря напора для уравновешивания разности удельных весов жидкости в трубах и затрубном пространстве; h4 - потери напора в вертлюге и шланге.

Прямая промывка водой. Гидравлическое сопротивление при движении жидкости внутри НКТ

dв2g

где к - коэффициент гидравлического сопротивления:

Номинальный диаметр НКТ, мм 48 60 73 89 102 114

к........................................... 0,04 0,037 0,035 0,034 0,033 0,032

Н - глубина скважины; в - внутренний диаметр НКТ, м; он -скорость исходящего потока жидкости, м/с; g - ускорение свободного падения, м/с2.

Гидравлическое сопротивление при движении смеси жидкости с песком в кольцевом пространстве скважины

h2 = фк

D - dн 2g

где ф - коэффициент, учитывающий повышение гидравлического сопротивления от содержания песка в жидкости, равный 1,1-1,2; к - коэффициент гидравлического сопротивления при движении воды в кольцевом пространстве (определяется по диаметру труб, эквивалентному разности диаметров D и н); D - внутренний диаметр обсадной колонны, м; н - наружный диаметр НКТ, м; ов - скорость восходящего потока жидкости в кольцевом пространстве.

Добавочный напор из-за разности статических напоров в НКТ и затрубном пространстве (ввиду наличия песка)

h3 =i1-

1-W i-1

где m - объем пустот между частицами песка в жидкости, рав-

ный 0,3-0,45; F - площадь сечения обсадной колонны, м2; f -высота промывочной пробки по длине одной трубы, м; f -площадь сечения кольцевого пространства при прямой промывке и сечения НКТ при обратной, м2; рп - плотность кварцевого песка, равная 2,65-2,7 т/м3; р - плотность промывочной жидкости; vв - скорость восходящего потока, м/с.

Потери напора в шланге и вертлюге h4 (с патрубком 60 мм) при промывке водой следующие:

Расход воды, л/с. 3 4 5 6 7 8 9 10

h4, МПа.......... 0,04 0,08 0,15 0,17 0,22 0,25 0,36 0,5

Гидравлическое сопротивление в нагнетательной линии от насоса до шланга определяется аналогично сопротивлению в НКТ (при коротких линиях этим значением пренебрегаем).

Давление на выкиде насоса зависит от суммы гидравлических сопротивлений

Рн = hобщ/10 = (h1 + h2 + h3 + h4)/10, МПа.

Давление на забой скважины

рзаб = (Н + h2 + hз)рж/10, МПа.

Мощность, необходимая для промывки песчаной пробки:

hобщOрж

75Па

где Q - производительность насоса, л/с; рж - плотность жидкости, т/м3; па - общий механический КПД промывочного агрегата.

Максимальная мощность промывочного агрегата

Обратная промывка водой. Гидравлическое сопротивление при движении жидкости в затрубном пространстве

h1 = р

D - dн 2g

Гидравлическое сопротивление при движении смеси жидкости с песком внутри насосно-компрессорных труб

Гидравлическое сопротивление в шланге и вертлюге при обратной промывке обычно отсутствует.