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

Рис. 8.42. Зависимость скорости движения частиц гравия на выходе из отклонителя от их крупности

Рис. 8.43. Зависимость расстояния x, проходимого частицей за 10 с, от ее диаметра при n = 5° (1, 2), n = 10 ° (У, 2), Q = 0,01 м3/с (2, 2) и Q = = 0,0076 м3/с (1, 1)

Расстояние, на которое частицы гравия после прохождения отклонителя удаляется от фильтровой колонны в направлении стенок скважины [см. уравнение (8.119)], зависит от скорости движения частиц (рис. 8.43). Частицы в процессе расслоения в поперечном сечении кольцевого пространства скважины будут осаждаться в непосредственной близости от фильтра-каркаса. Частицы гравия крупности от значений, соответствующих точке пересечения графиков с осью d, до значений, соответствующих точке перегиба этих графиков, равномерно укладываются в процессе убывании размеров от поверхности фильтра-каркаса в направления стенок скважины. Частицы размера меньшего значений d, соответствующих точке перегиба (см. рис. 8.43), почти не классифицируются по крупности и укладываются в кольцевом пространстве скважины в области, близлежащей к стенкам скважины.

Автором отработана технология намыва гравийных фильтров с плавным уменьшением размера частиц от каркаса фильтра в направлении пласта при помощи отклонителей. На расчетном расстоянии от верхних отверстий каркаса фильтра устанавливают отклонитель. Рекомендуется использовать отклонители двух типов. Отклонитель первого типа устанавливается в кольцевом пространстве скважины между обсадной и фильтровой колонной (рис. 8.44) и предназначен для фильтров, устанавливаемых впотай. Отклонитель второго типа устанавливается внутри фильтровой колонны (рис. 8.45).

Рис. 8.44. Схема установки отклонителя

внутри фильтровой колонны:

1 - кольцевое пространство скважины; 2 - надфильтровая труба; 3 - частица гравия; 4 - продуктивный пласт; 5 - гравийный фильтр; 6 - фильтр; 7 - отверстия фильтра; 8 - лежачий бок отклонителя; 9 - от-клонитель

При прохождении через отклонитель гравийная смесь отклоняется от оси скважины. Установлено, что наиболее стабильное отклонение направления движения смеси наблюдается при углах установки отклонителя 5-20° к оси скважины. При больших углах отклонитель в скважине практически не обеспечивает отклонения смеси, а играет роль местного сопротивления. При угле отклонения меньше 5° ухудшается качество фракционирования частиц в отклонителе и зафильтровом пространстве скважины. Длина отклонителя выбирается исходя из обеспечения устойчивого, установившегося режима движения частиц на выходе из отклонителя.

При прохождении гравийной смеси через отклонитель наиболее крупные частицы движутся у лежачего бока, а мелкие взвешиваются в потоке, причем чем мельче частицы, тем ближе они движутся в установившемся режиме к продольной оси симмет-

Рис. 8.45. Схема установки отклонителя в кольцевом пространстве скважины:

1 - кольцевое пространство; 2 - пакер; 3 - отклоняющие каналы; 4 - фильтр

рии отклонителя и тем с большей горизонтальной скоростью они перемещаются от фильтровой колонны к стенкам скважины после прохождения отклонителя и на тем большее расстояние удаляются от каркаса фильтра в процессе формирования гравийной обсыпки.

Взвешивание частиц гравия в отклонителе происходит под действием подъемной силы, обусловленной градиентом скорости в поперечном сечении потока отклонителя. В процессе закачки необходимо, чтобы наиболее крупные частицы гравия фракции Dп и большей откладывались в непосредственной близости от каркаса фильтра. Это условие будет выполняться, если частицы крупностью Dп и более движутся по лежачему боку отклонителя. Учитывая влияние действующих на частицу гравия сил, можно записать, что она будет двигаться в отклонителе в устойчивом режиме, если подъемная сила или сила Жуковского F>k компенсирует силу тяжести за вычетом силы Архимеда Fт - Fa.

Частица крупностью Dп будет в установившемся режиме двигаться у лежачего бока отклонителя, если градиент скорости у лежачего бока отклонителя равен

ы1 - ы2 = 2 pn -p g sin n

(8.130)