тест

4. Изчисляване на дебита на безводния кладенец, зависимостта на дебита от степента на отваряне на резервоара, параметър на анизотропията

В повечето газоносни образувания вертикалната и хоризонталната пропускливост се различават и като правило вертикалната пропускливост k е много по-малка от хоризонталната k g. Въпреки това, при ниска вертикална пропускливост, потокът на газ отдолу в зоната на влияние на несъвършенството на кладенеца по отношение на степента на отваряне също е труден. Не е установена точната математическа връзка между параметъра на анизотропията и стойността на допустимото усвояване, когато кладенецът проникне в анизотропен резервоар с дънна вода. Използването на методи за определяне на Q pr, разработени за изотропни резервоари, води до значителни грешки.

Алгоритъм за решение:

1. Определете критичните параметри на газа:

2. Определете коефициента на свръхсвиваемост в условията на резервоара:

3. Определяме плътността на газа при стандартни условия и след това при условия на резервоара:

4. Намерете височината на водния стълб на формацията, необходима за създаване на налягане от 0,1 MPa:

5. Определете коефициентите a* и b*:

6. Определете средния радиус:

7. Намерете коефициента D:

8. Определяме коефициентите K o , Q* и максималния безводен дебит Q пр.безв. в зависимост от степента на проникване на формацията h и за две различни стойности на параметъра на анизотропията:

Първоначални данни:

Таблица 1 - Изходни данни за изчисляване на безводния режим.

Таблица 4 - Изчисляване на безводния режим.

Анализ на производствените възможности на кладенци в находището Озерное, оборудвани с ESP

Къде е факторът на производителността, ; - налягане в резервоара, ; - минималното допустимо дънно налягане, ...

2. Намиране на разпределението на налягането по гредата, преминаваща през горната част на сектора и центъра на кладенеца. 2. Анализ на работата на газов кладенец в сектор с ъгъл p / 2, ограничен от изхвърляния, в стационарно състояние на филтриране на газ съгласно закона на Дарси 2 ...

Анализ на работата на газов кладенец в сектор с ъгъл π/2, ограничен от изхвърляния, при стационарна газова филтрация по закона на Дарси

Ефектът от промяната на дебелината на газоносния резервоар по време на разработването на газово находище

Установяването на технологичния режим на работа на газови кладенци, проникнали в пластове с дънни води, е задача с най-висока сложност. Точното решение на този проблем, като се вземе предвид нестационарността на процеса на образуване на конуса...

Геоложка структура и развитие на Чекмагушевското нефтено находище

Дебитът е основната характеристика на кладенеца, която показва максималното количество вода, което може да произведе за единица време. Дебитът се измерва в m3/час, m3/ден, l/min. Колкото по-висок е дебитът на кладенеца, толкова по-висока е неговата производителност...

Хидродинамични изследвания на кладенци на Ямсовейското газово кондензатно находище

Уравнението на притока на газ в кладенеца се изчислява по формулата: ,… (1) Формулата на Г. А. Адамов за тръбопроводи: ,… (2) уравнението на потока на газ в тръбопровода: ,… (3) където Рpl е налягането в резервоара, MPa; Рвх - налягане на входа на колектора...

Изследване на движението на течност и газ в пореста среда

1) Изследване на зависимостта на дебита на газов кладенец от ъгъла b между непропускливата граница и посоката към кладенеца на фиксирано разстояние от върха на сектора до центъра на кладенеца ...

Методи за наводняване на резервоари

Понастоящем. Ако MCD е оборудван с турбинен обемен брояч, тогава неговите показания се влияят от наличието на течна фаза в цялото напречно сечение на потока, стойността на вискозитета, качеството на разделяне на газа, наличието на структура на пяна в измервания продукт ...

Оценка на ефективността на хоризонтални нефтени кладенци

дренаж на производителността на нефтени кладенци. Файл в Excel ще ни помогне с това, където прилагаме формулата на Джоши. Жълтите клетки са запълнени с коефициент 0,05432 ...

Подземна механика на флуидите

Определяме дебита на всеки кладенец и общия дебит, ако този кръгъл резервоар е разработен от пет кладенци, от които 4 са разположени във върховете на квадрат със страна A = 500 m, а петият е в център...

Подземна механика на флуидите

При плоско-радиално изместване на нефт от вода дебитът на кладенеца се определя по формулата: (17) където: rн е координатата (радиусът) на границата нефт-вода в момент t...

Прилагане на нови технологии при ремонтни и изолационни работи

В момента повечето петролни находища са в последния етап на разработка, при който производствените процеси са значително сложни, по-специално поради високото водно съотношение на произведените продукти...

Помислете за комплексния потенциал. Уравнението определя семейство от еквипотенциали, съвпадащи с изобари: , (5)

Приток на течност към кладенеца с частично изолирана електрическа верига

Нека разгледаме дебита при различни ъгли на отваряне на контура на проницаемия резервоар (фиг. 10), получен по описания метод с помощта на теорията на комплексния потенциал. Ориз. 10 Зависимост на дебита на кладенеца от ъгъла Графиката показва...

Проект за изграждане на хоризонтален добивен нефтен кладенец с дълбочина 2910 m в находището Vyngapurovskoye

В момента има няколко начина за отваряне на продуктивни хоризонти: по време на репресия (Rpl< Рз), депрессии (Рпл >Rz) и равновесие. Подбалансови и подбалансови сондажи се извършват само при напълно проучен участък...

Методите за определяне на граничните безводни дебити на газови кладенци при наличие на екран и интерпретацията на резултатите от изследването на такива кладенци не са достатъчно разработени. Към днешна дата въпросът за възможността за увеличаване на максималните безводни дебити на кладенци, които отварят газоносни образувания с дънна вода чрез създаване на изкуствен екран, също не е напълно проучен. Тук е представено аналитично решение на този проблем и е разгледан случаят, когато несъвършен кладенец е проникнал в равномерно анизотропен кръгъл резервоар с дънна вода и е експлоатиран в присъствието на непропусклив екран. Разработен е приблизителен метод за изчисляване на граничните безводни дебити на вертикални газови кладенци с нелинеен закон за филтриране, поради наличието на непропусклив дънен екран. Установено е, че стойността на граничния безводен дебит зависи не само от размера на екрана, но и от неговото положение по вертикалата на газонаситения резервоар; определя се оптималната позиция на екрана, която характеризира най-високия пределен дебит. Практическите изчисления се правят на конкретни примери.

метод на изчисление

безводен дебит

вертикален кладенец

газов кладенец

1. Карпов В.П., Шерстняков В.Ф. Характер на фазовата пропускливост по полеви данни. НТС за производство на масло. – М.: GTTI. - № 18. - С. 36-42.

2. Телков А.П. Подземна хидродинамика. - Уфа, 1974. - 224 с.

3. Телков А.П., Грачев С.И. и други Характеристики на разработването на нефтени и газови находища (част II). - Тюмен: от-в ОООНИПИКБС-Т, 2001. - 482 с.

4. Телков А.П., Стклянин Ю.И. Образуване на водни конуси по време на добив на нефт и газ. – М.: Недра, 1965.

5. Стклянин Ю.И., Телков А.П. Приток към хоризонтален дренаж и несъвършен кладенец в ивичен анизотропен резервоар. Изчисляване на гранични безводни дебити. PMTF Академия на науките на СССР. - № 1. - 1962г.

Тази статия предоставя аналитично решение на този проблем и разглежда случая, когато несъвършен кладенец проникне в равномерно анизотропен кръгов резервоар с дънна вода и се експлоатира в присъствието на непропусклив екран (Фигура 1). Ние считаме, че газът е реален, движението на газа е стабилно и се подчинява на нелинейния закон за филтрация.

Фиг. 1. Тризонна схема на приток на газ към несъвършен кладенец с екран

Въз основа на приетите условия уравненията на притока на газ към кладенеца съответно в зони I, II, III ще приемат формата:

; ; (2)

; ; , (3)

където a и b се определят по формули. Останалите обозначения са показани на диаграмата (вижте Фигура 1). Уравнения (2) и (3) в този случай описват притока към разширени кладенци, съответно с радиуси rе и (re+ho).

Условието за стабилност на границата газ-вода (виж ред CD) съгласно закона на Паскал се записва от уравнението

където ρw е плътността на водата, е капилярното налягане като функция на насищането с вода на границата газ-вода.

Решавайки съвместно (1)-(3), след серия от трансформации, получаваме уравнението на входящия поток

От съвместното решение на (2) и (4) получаваме квадратно уравнение за безразмерния граничен дебит, един от корените на което, като се вземе предвид (7) и след серия от трансформации, е представен от израза:

където (7)

(8)

Преходът към размерния ограничаващ безводен дебит се извършва по формулите:

(9)

където е среднопретегленото налягане в находището на газ.

маса 1

Стойностите на съпротивлението на филтриране се дължат на екрана в долната част

Допълнителни съпротивления на филтриране и , причинени от екрана, се изчисляват на компютър по формули (6), таблично (таблица 1) и се представят с графики (фигура 2). Функция (6) се изчислява на компютър и се представя графично на (Фигура 3). Максималното усвояване може да бъде зададено съгласно уравнението на входящия поток (4.4.4) при Q=Qpr.

Фиг.2. Устойчивост на филтриране и , поради екрана при стабилен интерфейс газ-вода

Фиг.3. Зависимост на безразмерния граничен дебит qpr от относителния отвор при параметрите , ρ=1/æ* и α

Фигура 3 показва зависимостите на безразмерния граничен дебит q от степента на отваряне при параметрите Re и α. Кривите показват, че с увеличаване на размера на екрана (<20) безводные дебиты увеличиваются. Максимум на кривых соответствует оптимальному вскрытию пласта, при котором можно получить наибольший предельный безводный дебит для заданного размера экрана. С увеличением параметра ρ=1/æ* (уменьшением анизотропии) предельный безводный дебит увеличивается, а уменьшение безводного дебита для малых вскрытий объясняется увеличением фильтрационных сопротивлений, обусловленных экраном на забое.

Пример. Газовата капачка се източва в контакт с плантарната вода. Необходимо е да се определи: максималния дебит на газов кладенец, който ограничава пробива на GWC до дъното и максималния дебит при наличие на непропусклив екран.

Изходни данни: Рpl=26,7 MPa; K=35.1 10-3 µm2; Ro=300 м; ho=7,2 m; =0,3; =978 kg/m3; =210 kg/m3 (при резервоарни условия); æ*=6,88; =0,02265 MPa s (в резервоарни условия); Tm=346 K; Tst=293 K; Rath=0,1013 MPa; re=ho=7,2 m и re=0,5ho=3,6 m.

Определяне на параметъра за разположение

От графиките намираме безразмерния граничен дебит на безводна течност q(ρо,)q(6.1;0.3)=0.15.

По формула (9) изчисляваме:

Qo=52,016 хил.м3/ден; хиляди m3/ден

Определяме безразмерните параметри при наличие на екран:

Според графиките (виж Фигура 2) или таблицата намираме допълнителни филтрационни съпротивления: С1= С1(0,15;0,3;1)=0,6; C2=C2(0,15;0,3;1)=3,0.

По формула (7) намираме безразмерния параметър α=394,75.

По формула (9) изчисляваме дебита, който възлиза на Qo47,9 хиляди m3/ден.

Изчисленията по формули (7) и (8) дават: Х=51.489 и Y=5.773·10-2.

Безразмерният граничен дебит, изчислен по формула (6), е равен на q=1,465.

Ние определяме размерния ограничаващ дебит, дължащ се на екрана, от съотношението Qpr \u003d qQo \u003d 1.465 47.970.188 хиляди m3 / ден.

Прогнозният максимален дебит без решетка с подобни начални параметри е 7,8 хил. м3/денонощие. Така в разглеждания случай наличието на екран увеличава пределния дебит почти 10 пъти.

Ако приемем re = 3,6 m; тези. два пъти по-малка от газонаситената дебелина, тогава получаваме следните проектни параметри:

2; C1=1.30; С2=5,20; Х=52,45; Y=1.703 10-2; q=0,445 и Qпр=21,3 хил.м3/ден. В този случай пределният дебит се увеличава само 2,73 пъти.

Трябва да се отбележи, че стойността на пределния дебит зависи не само от размера на екрана, но и от неговото положение по вертикалата на газонаситения резервоар, т.е. от относителния отвор на резервоара, ако екранът е разположен непосредствено пред дъното на отвора. Изследването на решение (6) показа, че има оптимално положение на екрана, в зависимост от параметрите ρ, α, Re, което съответства на най-високия маргинален дебит. В разглежданата задача оптималният отвор е =0,6.

Приемаме ρ=0,145 и =1. По горния метод получаваме изчислените параметри: С1=0,1; С2=0,5; X=24.672; Y=0,478.

Определяме безразмерния дебит:

q=24,672(-1) 5,323.

Размерният ограничаващ дебит се намира по формулата (9)

Qpr \u003d qQo \u003d 5.323 103 \u003d 254.94 хиляди m3 / ден.

По този начин дебитът се увеличава с 3,6 пъти в сравнение с относителния отвор = 0,3.

Описаният тук метод за определяне на граничния безводен дебит е приблизителен, тъй като отчита стабилността на конус, чийто връх вече е достигнал радиуса на екрана re.

Когато от горните решения получаваме формули за определяне на q() за несъвършен газов кладенец при условията на нелинеен закон за филтриране, като се вземат предвид допълнителни съпротивления на филтриране. Тези формули също ще бъдат приблизителни и от тях се изчислява надценена стойност на граничния безводен дебит.

За да се изгради двучленно уравнение на входящия газ при условията на изключително стабилен дънен воден конус, е необходимо да се знаят съпротивленията на филтриране при тези условия. Те могат да бъдат определени въз основа на теорията на Мускет-Чарни за стабилно образуване на конус. Уравнението на линията на потока, което ограничава зоната на пространствено движение до несъвършен кладенец в хомогенно анизотропен резервоар, когато върхът на конуса вече е пробит до дъното на кладенеца, в съответствие с теорията за движение без налягане, пишем във формата

(10)

където q= - безразмерен граничен безводен дебит, определен по дадените (известни) приблизителни формули и графики; е безразмерен параметър.

Изразявайки скоростта на филтриране чрез скоростта на потока, замествайки уравнението на интерфейса (10) в диференциалното уравнение (1), като вземем предвид закона за газовото състояние и интегрираме налягането P и радиуса r в съответните граници, получаваме приток уравнение на вида (12) и формула (13), в които трябва да се приеме:

; , (11)

(12)

където Li(x) е интегралният логаритъм, който е свързан с интегралната функция чрез зависимостта .

(13)

При x>1 интеграл (13) се разминава в точката t=1. В този случай Li(x) трябва да се разбира като стойността на неправилния интеграл. Тъй като методите за определяне на безразмерните гранични дебити на безводен поток са добре известни, очевидно няма нужда да се таблицират функции (11) и (12).

1. Разработен е приблизителен метод за изчисляване на граничните безводни дебити на вертикални газови кладенци с нелинеен закон на филтрация, поради наличието на непропусклив дънен екран. Безразмерните гранични скорости на потока и съответните допълнителни филтрационни съпротивления се изчисляват на компютър, резултатите се представят в таблица и се показват съответните графични зависимости.

2. Установено е, че стойността на граничния безводен дебит зависи не само от размера на екрана, но и от неговото положение по вертикалата на газонаситения резервоар; определя се оптималната позиция на екрана, която характеризира най-високия пределен дебит.

3. На конкретен пример бяха направени практически изчисления.

Рецензенти:

Грачев S.I., доктор на техническите науки, професор, ръководител на отдел "Разработване и експлоатация на нефтени и газови находища", Институт по геология и производство на нефт и газ, FGBOU Tsogu, Тюмен;

Сохошко С. К., доктор на техническите науки, професор, професор в катедра „Разработване и експлоатация на нефтени и газови находища“, Институт по геология и производство на нефт и газ, FGBOU Tsogu, Тюмен.

Библиографска връзка

Министерство на образованието и науката на Руската федерация

Руски държавен университет за нефт и газ на името на I.M. Губкин

Факултет по разработване на нефт и газ

Отдел за разработване и експлоатация на газови и газокондензатни находища

ТЕСТ

по курса "Разработване и експлоатация на газови и газови кондензатни находища"

по темата: "Изчисляване на технологичния режим на работа - ограничаващият безводен дебит на примера на кладенец на газовото находище Комсомолское."

Екзекутиран Кибишев А.А.

Проверен от: Тимашев А.Н.

Москва, 2014 г

• 1. Кратка геоложка и теренна характеристика на находището
• 5. Анализ на резултатите от изчисленията

1. Кратка геоложка и теренна характеристика на находището

Газокондензатното нефтено находище Комсомолское се намира на територията на Пуровски район на Ямало-Ненецкия автономен окръг, на 45 км южно от областния център село Тарко-Сале и на 40 км източно от село Пурпе.

Най-близките находища с петролни запаси, одобрени от Държавния комитет по резервите на СССР, са Уст-Харампурское (10-15 км на изток). Ново-Пурпейское (100 км на запад).

Находището е открито през 1967 г., първоначално като газово находище (S "Enomanskaya vent). Като нефтено находище е открито през 1975 г. През 1980 г. е изготвена технологична схема за развитие, чието изпълнение започва през 1986 г.

На 30 км западно от находището се намира съществуващият газопровод Уренгой - Новополоцк. Железопътната линия Сургут-Уренгой минава на 35-40 км на запад.

Територията е леко хълмиста (абсолютна кота плюс 33, плюс 80 м), блатиста равнина с множество езера. Хидрографската мрежа е представена от реките Пякупур и Айваседапур (притоци на река Пур). Реките са плавателни само през пролетното пълноводие (юни), което продължава един месец.

Комсомолското находище се намира в структурата на втори ред - куполообразното издигане Пякупуровски, което е част от Северния мегауел.

Пякупуровското куполообразно издигане е повдигната зона с неправилна форма, ориентирана в посока югозапад-североизток, усложнена от няколко локални издигания от III порядък.

Анализът на физичните и химичните свойства на нефта, газа и водата ви позволява да изберете най-оптималното оборудване за дъно, режим на работа, технология за съхранение и транспортиране, вида на операцията за обработка на зоната на формиране на дъното, обема на инжектираната течност и много повече.

Физическите и химичните свойства на нефта и разтворения газ от находището Комсомолск са изследвани по данни от повърхностни и дълбоки проби.

Някои от параметрите са определени директно върху кладенците (измерване на налягане, температура и др.) Пробите са анализирани в лабораторни условия в TCL. ООО "Геохим", ООО "Реагент", Тюмен.

Повърхностни проби са взети от тръбопровода, когато кладенците работят в определен режим. Всички изследвания на повърхностни проби от нефт и газ са извършени по методите, предвидени от Държавните стандарти.

В процеса на изследване е изследван компонентният състав на нефтения газ, резултатите са показани в таблица 1.

Таблица 1 - Компонентен състав на нефтен газ.

За изчисляване на запасите се препоръчват параметри, които се определят при стандартни условия и по метод, близък до условията на дегазация на нефт в полето, т.е. с поетапно разделяне. В тази връзка резултатите от изследванията на проби по масления метод на диференциална дегазация не са използвани при изчисляването на средните стойности.

Свойствата на маслата също се променят по протежение на участъка. Анализът на резултатите от лабораторните изследвания на пробите от масло не ни позволява да идентифицираме строги модели, но е възможно да проследим основните тенденции в промените в свойствата на маслата. С дълбочина плътността и вискозитетът на петрола са склонни да намаляват, същата тенденция се запазва и за съдържанието на смоли.

Разтворимостта на газовете във вода е много по-ниска, отколкото в нефта. С увеличаване на минерализацията на водата, разтворимостта на газовете във водата намалява.

Таблица 2 - Химичен състав на пластовите води.

2. Проектиране на кладенци за полета, които имат открита пластова вода

В газовите кладенци парообразната вода може да кондензира от газ и водата може да тече към дъното на кладенеца от образуванието. В газовите кондензни кладенци към тази течност се добавя въглеводороден кондензат, който идва от резервоара и се образува в отвора на кладенеца. В началния период на развитие на депозита, при високи скорости на газовия поток на дъното на кладенците и малко количество течност, той почти напълно се извежда на повърхността. Тъй като скоростта на газовия поток в дъното на дупката намалява и скоростта на потока на течността, влизаща в дъното на сондажа, се увеличава поради напояване на пропускливите междинни слоеве и увеличаване на обемното насищане на кондензат на порестата среда, пълното отстраняване на течността от кладенецът не е осигурен и възниква натрупване на течен стълб в дъното на отвора. Това увеличава обратното налягане върху формацията, води до значително намаляване на дебита, спиране на притока на газ от междинни слоеве с ниска пропускливост и дори пълно спиране на кладенеца.

Възможно е да се предотврати изтичането на течност в кладенеца чрез поддържане на условията за извличане на газ на дъното на кладенеца, при които няма кондензация на вода и течни въглеводороди в зоната на образуване на дънния отвор, предотвратявайки пробива на конуса на дънната вода или крайния воден език в кладенеца. Освен това е възможно да се предотврати изтичането на вода в кладенеца чрез изолиране на чужди и формационни води.

Течността от дънния отвор се отстранява непрекъснато или периодично. Непрекъснатото отстраняване на течността от кладенеца се извършва чрез работа със скорости, които осигуряват отстраняването на течността от дъното към повърхностните сепаратори, чрез изтегляне на течност през сифон или поточни тръби, спуснати в кладенеца с помощта на газов лифт, повдигане на бутало или изпомпване течността чрез сондажни помпи.

Периодичното отстраняване на течността може да се извърши чрез спиране на кладенеца, за да се абсорбира течност от формацията, издухване на кладенеца в атмосферата през сифон или поточни тръби без инжектиране или с инжектиране на повърхностно активни вещества (пенители) на дъното на кладенеца.

Изборът на метод за отстраняване на течност от дъното на кладенците зависи от геоложките и полеви характеристики на газонаситения резервоар, конструкцията на кладенеца, качеството на циментиране на пръстена, периода на развитие на резервоара, както и като количеството и причините за изтичането на течност в кладенеца. Минималното освобождаване на флуид в зоната на образуване на дъното на дупката и на дъното на кладенеца може да се осигури чрез контролиране на налягането и температурата на дъното на дупката. Количеството вода и кондензат, освободени от газа в дъното на дупката при дънно налягане и температура, се определя от кривите на капацитета на газовата влага и изотермите на кондензация.

За да се предотврати пробивът на конуса на дънната вода в газов кладенец, той се експлоатира при гранични безводни дебити, определени теоретично или чрез специални изследвания.

Външните и пластовите води се изолират чрез инжектиране на циментов разтвор под налягане. По време на тези операции газонаситените образувания се изолират от наводнените от пакери. В подземните съоръжения за съхранение на газ е разработен метод за изолиране на наводнени междинни слоеве чрез инжектиране на повърхностно активни вещества в тях, предотвратявайки навлизането на вода в кладенеца. Пилотните тестове показват, че за да се получи стабилна пяна, "концентратът на пяната" (по отношение на активното вещество) трябва да се вземе равен на 1,5-2% от обема на инжектираната течност, а стабилизаторът на пяната - 0,5-1% . За смесване на повърхностноактивни вещества и въздух на повърхността се използва специално устройство - аератор (например "перфорирана тръба в тръба"). Въздухът се изпомпва през перфориран разклонителен тръбопровод от компресор в съответствие с дадено a, воден разтвор на повърхностноактивно вещество се изпомпва във външната тръба чрез помпа с дебит 2-3 l / s.

Ефективността на метода за отстраняване на течността се потвърждава от специални изследвания на сондажи и технически и икономически изчисления. Кладенецът е спрян за 2-4 часа, за да абсорбира течност от резервоара.Дебитите на кладенците след пускане се увеличават, но те не винаги компенсират загубите в производството на газ поради празни кладенци. Тъй като течният стълб не винаги отива в резервоара и притокът на газ може да не се възобнови при ниско налягане, този метод се използва рядко. Свързването на кладенеца към мрежа за събиране на газ с ниско налягане позволява експлоатация на наводнени кладенци, отделяне на вода от газ и използване на газ с ниско налягане за дълго време. Кладенците се издухват в атмосферата за 15-30 минути. В същото време скоростта на газа на дъното трябва да достигне 3-6 m/s. Методът е прост и се използва, ако дебитът се възстанови за дълъг период (няколко дни). Този метод обаче има много недостатъци: течността не се отстранява напълно от дъното на дупката, нарастващото изтегляне на резервоара води до интензивен приток на нови порции вода, разрушаване на резервоара, образуване на пясъчна тапа, замърсяване на околната среда и загуби на газ.

Периодичното продухване на кладенци през тръби с диаметър 63-76 mm или чрез специално спуснати сифонни тръби с диаметър 25-37 mm се извършва по три начина: ръчно или чрез автоматични машини, монтирани на повърхността или на дъното на добре. Този метод се различава от издухването в атмосферата, тъй като се прилага само след натрупване на определен стълб течност на дъното.

Газът от кладенеца заедно с течността постъпва в газосъбирателния колектор с ниско налягане, отделя се от водата в сепараторите и постъпва за компресиране или се изгаря на факел. Машината, инсталирана на устието на кладенеца, периодично отваря клапана на работната линия. Машината получава команда за това, когато разликата в налягането между пръстена и работната линия се увеличи до предварително определена разлика. Големината на тази разлика зависи от височината на колоната течност в тръбата.

Автоматичните машини, инсталирани на дъното, също работят на определена височина на течния стълб. Инсталирайте един вентил на входа на тръбата или няколко стартови газповдигащи клапана в долната част на тръбата.

Разделянето в дъното на потока газ-течност може да се използва за натрупване на течност в дъното на отвора. Този метод на разделяне, последван от инжектиране на течност в подлежащия хоризонт, беше тестван след предварителни лабораторни изследвания в кладенеца. 408 и 328 Коробковско поле. С този метод значително се намаляват загубите на хидравлично налягане в сондажа и разходите за събиране и използване на пластовите води.

Периодично отстраняване на течността може да се извършва и при нанасяне на повърхностноактивно вещество на дъното на кладенеца. Когато водата влезе в контакт с разпенващия агент и газът барботира през течния стълб, се образува пяна. Тъй като плътността на пяната е значително по-малка от плътността на водата, дори относително малки скорости на газа (0,2-0,5 m/s) осигуряват отстраняването на пенестата маса на повърхността.

При минерализация на водата под 3-4 g/l се използва 3-5% воден разтвор на сулфонова киселина, с висока соленост (до 15-20 g/l) се използват натриеви соли на сулфонова киселина. . Течните повърхностноактивни вещества периодично се изпомпват в кладенеца, а твърдите повърхностноактивни вещества (прахове Don, Ladoga, Trialon и др.) се използват за получаване на гранули с диаметър 1,5-2 cm или пръчки с дължина 60-80 cm, които след това се подават на дъното на кладенците.

За кладенци с приток на вода до 200 l/ден се препоръчва въвеждането на до 4 g активно повърхностно активно вещество на 1 литър вода, в кладенци с приток до 10 t/ден това количество се намалява.

Въвеждането на до 300-400 литра сулфонолни разтвори или прах Novost в отделни кладенци на полето Майкоп доведе до увеличаване на дебита с 1,5-2,5 пъти в сравнение с първоначалните, продължителността на ефекта достигна 10-15 дни . Наличието на кондензат в течността намалява активността на повърхностноактивните вещества с 10-30%, а ако има повече кондензат от вода, пяна не се образува. При тези условия се използват специални повърхностно активни вещества.

Непрекъснатото отстраняване на течността от дъното става при определени скорости на газа, които осигуряват образуването на двуфазен капков поток. Известно е, че тези условия се осигуряват при скорости на газа над 5 m/s в тръбни колони с диаметър 63–76 mm при дълбочина на кладенеца до 2500 m.

Непрекъснатото отстраняване на флуида се използва в случаите, когато пластовата вода непрекъснато тече към дъното на кладенеца.Диаметърът на тръбната колона се избира така, че да се получат дебити, които осигуряват отстраняването на флуида от дъното. При преминаване към по-малък диаметър на тръбата хидравличното съпротивление се увеличава. Следователно преходът към по-малък диаметър е ефективен, ако загубата на налягане поради триене е по-малка от обратното налягане при образуването на течен стълб, който не се отстранява от дъното на отвора.

Системите за газлифт с клапан в дупката се използват успешно за отстраняване на течност от дъното на дупката. Газът се взема през пръстеновидното пространство, а течността се отстранява през тръбопровода, на който са монтирани пускови газлифтни и спускащи клапани. Клапанът се въздейства от силата на натиск на пружината и разликата в налягането, създадена от колоните течност в тръбата и пръстена (надолу), както и силата, дължаща се на налягането в пръстена (нагоре). При изчисленото ниво на течност в пръстена, съотношението на действащите сили става такова, че клапанът се отваря и течността навлиза в тръбите и по-нататък в атмосферата или в сепаратора. След като нивото на течността в пръстена падне до предварително зададената стойност, входящият клапан се затваря. Течността се натрупва вътре в тръбата, докато не заработят стартовите газлифтови клапани. Когато последните се отворят, газът от пръстена навлиза в тръбата и извежда течността на повърхността. След като нивото на течността в тръбопровода се понижи, пусковите клапани се затварят и течността отново се натрупва вътре в тръбите поради нейния байпас от пръстена.

В газови и газови кондензни кладенци се използва плунжерно повдигане от типа "летящ клапан".В долната част на тръбната колона е монтиран тръбен ограничител, а на коледното дърво е монтиран горен амортисьор. "бутало".

Експлоатационната практика е установила оптималните скорости на издигане (1-3 m/s) и падане (2-5 m/s) на буталото. При скорости на газа при обувката над 2 m/s се използва непрекъснато повдигане на буталото.

При ниски пластови налягания в кладенци с дълбочина до 2500 m се използват спуснати помпени агрегати. В този случай отстраняването на течността не зависи от скоростта на газа * и може да се извърши до самия край на разработването на находището с намаляване на налягането на устието до 0,2-0,4 MPa. По този начин, сондажните помпени агрегати се използват в условия, при които други методи за отстраняване на течности изобщо не могат да бъдат приложени или тяхната ефективност рязко пада.

На тръбопровода се монтират помпи за спускане в дупки, а газът се поема през пръстеновидното пространство. За да се предотврати навлизането на газ във всмукателния отвор на помпата, той се поставя под зоната на перфорация под нивото на буфера на течността или над клапана в дупката, който позволява само течността да преминава в тръбата.

анизотропия на дебита на промишлен кладенец

3. Технологични режими на работа на кладенци, причини за ограничаване на дебита

Технологичният режим на работа на проектните кладенци е едно от най-важните решения, взети от проектанта. Технологичният режим на работа, заедно с вида на кладенеца (вертикален или хоризонтален), предопределя техния брой, следователно, наземни тръбопроводи и в крайна сметка капитални инвестиции за разработване на находище с определен избор от находището. Трудно е да се намери проектен проблем, който да има, подобно на технологичен режим, многовариантно и чисто субективно решение.

Технологичен режим - това са специфични условия за движение на газ в резервоара, дънната зона и кладенеца, характеризиращи се със стойността на дебита и дънното налягане (градиент на налягането) и определени от някои естествени ограничения.

Към днешна дата са идентифицирани 6 критерия, спазването на които позволява да се контролира стабилната работа на кладенеца.Тези критерии са математически израз за отчитане на влиянието на различни групи фактори върху режима на работа. Следните имат най-голямо влияние върху работата на кладенеца:

Деформация на порестата среда при създаване на значителни увреждания на формацията, което води до намаляване на пропускливостта на дънната зона на дупката, особено в фрактурно-порести формации;

Разрушаване на дънната зона при разкриване на нестабилни, слабо стабилни и слабо циментирани резервоари;

Образуване на пясъчно-течни тапи при експлоатация на кладенеца и влиянието им върху избрания режим на работа;

Образуване на хидрати в дънната зона и в сондажа;

Напоителни кладенци с дънна вода;

Корозия на сондажно оборудване по време на работа;

Свързване на кладенци към обществени колектори;

Разкриване на слой от многослойни находища, като се отчита наличието на хидродинамична връзка между междинните слоеве и др.

Всички тези и други фактори се изразяват чрез следните критерии, които имат формата:

dP/dR = Const -- постоянен градиент, с който трябва да се експлоатират кладенци;

DP=Ppl(t) - Pz(t) = Const -- постоянно усвояване;

Pz(t) = Const -- постоянно налягане в дъното на дупката;

Q(t) = Const -- постоянен дебит;

Py(t) = Const -- постоянно налягане на кладенеца;

x(t) = Const -- постоянен дебит.

За всяко поле при обосноваване на технологичния режим на работа трябва да се избере един (много рядко два) от тези критерии.

При избора на технологични режими на работа на кладенци, проектираното поле, независимо от това какви критерии ще бъдат приети като основни, които определят режима на работа, трябва да се спазват следните принципи:

Пълнотата на отчитане на геоложките характеристики на находището, свойствата на течностите, които насищат порестата среда;

Спазване на изискванията на закона за опазване на околната среда и природните ресурси на въглеводороди, газ, кондензат и нефт;

Пълна гаранция за надеждността на системата "резервоар - начало на газопровода" в процеса на разработване на находището;

Максимално отчитане на възможността за отстраняване на всички фактори, ограничаващи производителността на кладенците;

Навременна промяна на установени преди това режими, които не са подходящи на този етап от разработването на находището;

Осигуряване на планирания обем добив на газ, кондензат и нефт с минимални капиталовложения и експлоатационни разходи и стабилна работа на цялата система "резервоар-газопровод".

За да се изберат критериите за технологичния режим на работа на кладенците, първо е необходимо да се установи определящ фактор или група фактори, които да обосноват режима на работа на проектните кладенци. В същото време проектантът трябва да обърне специално внимание на наличието на дънни води, многопластовостта и наличието на хидродинамична комуникация между слоевете, параметъра на анизотропията, наличието на литоложки екрани над зоната на находището, близостта на контурните води , запасите и пропускливостта на тънки, силно пропускливи междинни пластове (супер резервоари), стабилни междинни пластове, върху величината на ограничаващите градиенти, от които започва разрушаването на резервоара, върху налягането и температурите в системата "резервоар-UKPG", върху промяната в свойствата на газа и течността от налягането, от тръбопровода и от условията на изсушаване на газа и др.

4. Изчисляване на дебита на безводния кладенец, зависимостта на дебита от степента на отваряне на резервоара, параметър на анизотропията

В повечето газоносни образувания вертикалната и хоризонталната пропускливост се различават и като правило вертикалната пропускливост k е много по-малка от хоризонталната k g. Въпреки това, при ниска вертикална пропускливост, потокът на газ отдолу в зоната на влияние на несъвършенството на кладенеца по отношение на степента на отваряне също е труден. Не е установена точната математическа връзка между параметъра на анизотропията и стойността на допустимото усвояване, когато кладенецът проникне в анизотропен резервоар с дънна вода. Използването на методи за определяне на Q pr, разработени за изотропни резервоари, води до значителни грешки.

Алгоритъм за решение:

1. Определете критичните параметри на газа:

2. Определете коефициента на свръхсвиваемост в условията на резервоара:

3. Определяме плътността на газа при стандартни условия и след това при условия на резервоара:

4. Намерете височината на водния стълб на формацията, необходима за създаване на налягане от 0,1 MPa:

5. Определете коефициентите a* и b*:

6. Определете средния радиус:

7. Намерете коефициента D:

8. Определяме коефициентите K o , Q* и максималния безводен дебит Q пр.безв. в зависимост от степента на проникване на формацията h и за две различни стойности на параметъра на анизотропията:

Първоначални данни:

Таблица 1 - Изходни данни за изчисляване на безводния режим.

Таблица 4 - Изчисляване на безводния режим.

5. Анализ на резултатите от изчисленията

В резултат на изчисляването на безводния режим за различни степени на проникване на резервоара и със стойности на параметъра на анизотропията, равни на 0,03 и 0,003, получих следните зависимости:

Фигура 1 - Зависимост на граничния безводен дебит от степента на проникване за две стойности на параметъра на анизотропията: 0,03 и 0,003.

Може да се заключи, че оптималната стойност на отваряне е 0,72 и в двата случая. В този случай по-голям дебит ще бъде при по-висока стойност на анизотропията, тоест при по-голямо съотношение на вертикална към хоризонтална пропускливост.

Библиография

1. "Инструкция за цялостно изследване на кладенци за газ и газов конденз." М: Недра, 1980. Под редакцията на Зотов Г.А. Алиев З.С.

2. Ермилов О.М., Ремизов В.В., Ширковски А.И., Чугунов Л.С. „Физика на резервоара, добив и подземно съхранение на газ“. М. Наука, 1996

3. Алиев Z.S., Бондаренко V.V. Насоки за проектиране на разработването на газови и газонефтени находища. Печора.: Печорско време, 2002 г. - 896 с.

Подобни документи

Географско положение, геоложки строеж, газовост на находището. Анализ на показателите за ефективност на запаса от кладенци. Изчисляване на температурния режим за определяне на дебита, при който хидратите няма да се образуват на дъното и по протежение на сондажа.

дисертация, добавена на 13.04.2015 г


Схема на производствен кладенец. Работа, извършена по време на неговото развитие. Резервоарни енергийни източници и режими на оттичане на газови находища. Средни дебити по методи на експлоатация на кладенци. Потопяемо и надводно оборудване. Стокови условия на петрола.

контролна работа, добавена на 05.06.2013 г


Геоложки и физически характеристики на обекта. Проект за развитие на участък от формацията на находището Суторминское по метода Гипровосток-нефт. Схеми на разстояние между кладенците, моментни дебити на кладенци. Изчисляване на зависимостта на дела на нефта в добива на кладенец.

курсова работа, добавена на 13.01.2011 г


Анализ на надеждността на находищата на газови запаси; кладенец, годишно изтегляне от полето, състояние на поливане. Изчисляване на показателите за развитие на находището за изчерпване в технологичния режим на работа на кладенци с постоянен спад на резервоара.

курсова работа, добавена на 27.11.2013 г


Определяне на необходимия брой кладенци за газово находище. Метод на източниците и поглътителите. Анализ на зависимостта на дебита на газов кладенец от неговите координати в рамките на сектора. Разпределение на налягането по гредата, минаваща през горната част на сектора, центъра на кладенеца.

курсова работа, добавена на 12.03.2015 г


Описание на геоложкия строеж на находището. Физични и химични свойства и състав на свободния газ. Изчисляване на количеството инхибитор на хидратообразуване за процеса на неговото производство. Технологичен режим на работа на кладенеца. Изчисляване на запасите от газовото находище на формацията.

дисертация, добавена на 29.09.2014 г


Методи за изчисляване на безводния период на работа на кладенеца, като се вземат предвид реалните свойства на газа и хетерогенността на резервоара. Добив на газов конденз от находища с дънни води. Динамика на кумулативното производство на газ и проникването на вода в резервоара на Среднеботуобинското находище.

курсова работа, добавена на 17.06.2014 г


Геоложки и полеви характеристики на нефтеното находище Самотлор. Тектоника и стратиграфия на разреза. Състав и свойства на скалите на продуктивните пластове. Етапи на разработване на находище, методи на експлоатация и измерване на сондажи. Полева подготовка на масло.

доклад от практиката, добавен на 12/08/2015


Избор на оборудване и избор на помпени агрегати на центробежен агрегат за работа на кладенец в поле. Проверка на диаметралния размер на потопяемите съоръжения, параметрите на трансформатора и контролната станция. Описание на конструкцията на електродвигателя.

курсова работа, добавена на 24.06.2011 г


Разпределение на налягането в газовата секция. Уравнение на Бернули за потока на вискозна течност. Графики на зависимостта на дебита на кладенеца и пръстеновидното налягане от пропускливостта на вътрешната пръстеновидна зона. Формула на Дюпюи за постоянен поток в хомогенен резервоар.

Работата по създаването на кладенец в съседната зона включва сондиране, укрепване на главата. След завършване фирмата изпълнител на поръчката изготвя документ за сондажа. В паспорта са посочени параметрите на конструкцията, характеристиките, измерванията и изчислението на кладенеца.

Процедура за изчисляване на кладенеца

Служители на фирмата съставят протокол за проверка и акт за предаване за ползване.

Процедурите са задължителни, тъй като дават възможност за получаване на документални доказателства за изправността на проекта и възможността за въвеждането му в експлоатация.

В документацията са включени геоложки параметри и технологични характеристики:

За да се провери правилността на изчислението, се стартира пробно изпомпване на вода при висока мощност на помпата. Това подобрява динамиката

На практика за точността на изчислението се използва втората формула. След получаване на стойностите на дебита се определя среден индикатор, който ви позволява точно да определите увеличението на производителността с увеличаване на динамиката с 1 m.

Формула за изчисление:

дуд= D2 – D1/H2 – H1

• Dud - специфичен дебит;
• D1, H1 - показатели на първия тест;
• D2, H2 - показатели на втория тест.

Само с помощта на изчисления се потвърждава правилността на проучването и сондажа на водохващането.

Характеристики на дизайна на практика

Запознаването с методите за изчисляване на кладенец провокира въпроса - защо обикновеният потребител на водоприемник се нуждае от това знание? Тук е важно да се разбере, че загубата на вода е единствен начин за оценка на здравето на кладенец, за да се задоволят нуждите на жителите от вода, преди да се подпише сертификатът за приемане.

За да избегнете проблеми в бъдеще, продължете както следва:

1. Изчислението се извършва, като се вземе предвид броят на жителите на къщата. Средната консумация на вода е 200 литра на човек. Към това се добавят разходите за икономически нужди и техническа употреба. При изчисляване за семейство от 4 души получаваме най-високата консумация на вода от 2,3 кубически метра / час.
2. В процеса на изготвяне на договора в проекта стойността на производителността на водоприемника се приема на ниво най-малко 2,5 - 3 m 3 / h.
3. След приключване на работата и изчисляване на нивото на кладенеца, водата се изпомпва, измерва се динамиката и се определя загубата на вода при най-високия дебит на домашната помпа.

Проблеми могат да възникнат на ниво изчисляване на дебита на водата в кладенеца в процеса на контролно изпомпване от помпа, собственост на фирмата изпълнител.

Моментите, които определят скоростта на пълнене на кладенеца с вода:

1. Обемът на водния слой;
2. Скоростта на намаляването му;
3. Дълбочината и нивото на подземните води се променят в зависимост от сезона.

Кладенци с производителност на водовземане под 20 m 3 / ден се считат за непродуктивни.

Причини за нисък дебит:

• характеристики на хидрогеоложката обстановка на района;
• промени в зависимост от сезона;
• запушване на филтъра;
• запушвания в тръбите, които доставят вода до върха или тяхното обезцветяване;
• естествено износване на помпата.

Ако се открият проблеми след пускането на кладенеца в експлоатация, това показва, че е имало грешки на етапа на изчисляване на параметрите. Следователно този етап е един от най-важните, които не трябва да се пренебрегват.

За да увеличите производителността на водоприемника, увеличете дълбочината на кладенеца, за да отворите допълнителен слой вода.

Също така те използват методи за експериментално изпомпване на вода, прилагат химически и механични ефекти върху водните слоеве или прехвърлят кладенеца на друго място.

Основният елемент на водоснабдителната система е източникът на водоснабдяване. За автономни системи в частни домакинства, вили или ферми, кладенци или кладенци се използват като източници. Принципът на водоснабдяване е прост: водоносният хоризонт ги запълва с вода, която се изпомпва към потребителите. При продължителна работа на помпата, каквато и да е мощност, тя не може да подаде повече вода, отколкото водоноската подава в тръбата.

Всеки източник има ограничен обем вода, който може да даде на потребителя за единица време.

Дебитни определения

След пробиване организацията, извършила работата, предоставя протокол от изпитване или паспорт за кладенеца, в който са въведени всички необходими параметри. Въпреки това, при сондиране за домакинства, изпълнителите често въвеждат приблизителна стойност в паспорта.

Можете да проверите отново точността на информацията или да изчислите дебита на вашия кладенец със собствените си ръце.

Динамика, статика и височина на водния стълб

Преди да започнете измерването, трябва да разберете какво е статичното и динамично ниво на водата в кладенеца, както и височината на водния стълб в колоната на кладенеца. Измерването на тези параметри е необходимо не само за изчисляване на производителността на кладенеца, но и за правилния избор на помпения агрегат за водоснабдителната система.

• Статичното ниво е височината на водния стълб при липса на водоприемник. Зависи от налягането на място и се задава по време на престой (обикновено поне час);
• Динамично ниво - стабилно състояниевода по време на приема на вода, т.е. когато притокът на течност е равен на изтичането;
• Височината на колоната е разликата между дълбочината на кладенеца и статичното ниво.

Динамиката и статиката се измерват в метри от земята, а височината на колоната от дъното на кладенеца

Можете да направите измерване, като използвате:

• Електрически нивомер;
• Електрод, който затваря контакта при взаимодействие с вода;
• Обикновена тежест, вързана на въже.

Определяне на производителността на помпата

При изчисляване на дебита е необходимо да се знае производителността на помпата по време на изпомпване. За да направите това, можете да използвате следните методи:

• Преглед на данните от разходомера или брояча;
• Запознайте се с паспорта на помпата и разберете производителността в работната точка;
• Изчислете приблизителния дебит по водното налягане.

В последния случай е необходимо да се фиксира тръба с по-малък диаметър в хоризонтално положение на изхода на щранга. И направете следните измервания:

• Дължината на тръбата (мин. 1,5 м) и нейния диаметър;
• Височина от земята до центъра на тръбата;
• Дължината на изхвърляне на струята от края на тръбата до точката на удара в земята.

След като получите данните, трябва да ги сравните според диаграмата.

Измерването на динамичното ниво и дебита на кладенеца трябва да се извърши с помпа с капацитет от понепрогнозния ви пиков воден поток.

Опростено изчисление

Дебитът на кладенеца е съотношението на произведението на интензивността на изпомпване на водата и височината на водния стълб към разликата между динамичните и статични водни нива. За да се определи дебитът на дефиниционния кладенец, се използва следната формула:

Dt \u003d (V / (Hdyn-Nst)) * Hv, където

• Dt е желаният дебит;
• V е обемът на изпомпваната течност;
• Hdyn – динамично ниво;
• Hst - статично ниво;
• Hv е височината на водния стълб.

Например имаме кладенец с дълбочина 60 метра; чиято статика е 40 метра; динамичното ниво по време на работа на помпата с производителност 3 кубични метра / час беше зададено на около 47 метра.

Общо дебитът ще бъде: Dt \u003d (3 / (47-40)) * 20 \u003d 8,57 кубически метра / час.

Опростеният метод за измерване включва измерване на динамичното ниво, когато помпата работи с един капацитет, за частния сектор това може да е достатъчно, но не и за определяне на точната картина.

Конкретен дебит

С увеличаване на производителността на помпата динамичното ниво и съответно действителният дебит намалява. Следователно водовземането характеризира по-точно коефициента на производителност и специфичния дебит.

За изчисляване на последното е необходимо да се направят не едно, а две измервания на динамичното ниво при различни показатели на интензивността на приема на вода.

Специфичният дебит на кладенец е обемът на водата, произведена, когато нивото му спадне за всеки метър.

Формулата го определя като съотношението на разликата между по-големите и по-малките стойности на интензивността на приема на вода към разликата между стойностите на падането на водния стълб.

Dsp \u003d (V2-V1) / (h2-h1),където

• Dud - специфичен дебит
• V2 - обемът на изпомпваната вода при втория водоприемник
• V1 - първичен изпомпван обем
• h2 - понижаване на нивото на водата при втория водоприемник
• h1 - понижаване на нивото при първото поемане на вода

Връщайки се към нашия условен кладенец: при поемане на вода със скорост 3 кубически метра на час разликата между динамиката и статиката беше 7 m; при повторно измерване с капацитет на помпата 6 кубични метра / час разликата беше 15 m.

Общо специфичният дебит ще бъде: Dsp \u003d (6-3) / (15-7) \u003d 0,375 кубически метра / час

Реален дебит

Изчислението се основава на конкретния показател и разстоянието от земната повърхност до върха на филтърната зона, като се има предвид условието, че помпения агрегат няма да бъде потопен отдолу. Това изчисление отговаря максимално на реалността.

дT= (Hе-зул) * дуд,където

• Dt – дебит на сондажа;
• Hf е разстоянието до началото на филтърната зона (в нашия случай ще го приемем за 57 m);
• Hst - статично ниво;
• Dud - специфичен дебит.

Общо реалният дебит ще бъде: Dt \u003d (57-40) * 0,375 \u003d 6,375 кубически метра / час.

Както се вижда, в случая на нашия въображаем кладенец, разликата между опростеното и последващото измерване беше почти 2,2 кубични метра на час в посока на намаляване на производителността.

Намаляване на скоростта на потока

По време на работа производителността на кладенеца може да намалее, основната причина за намаляване на дебита е запушването и за да се увеличи до предишното ниво, е необходимо да се почистят филтрите.

С течение на времето работните колела на центробежната помпа могат да се износят, особено ако вашият кладенец е в пясък, в който случай неговата производителност ще намалее.

Почистването обаче може да не помогне, ако първоначално имате маргинален кладенец. Причините за това са различни: диаметърът на производствената тръба е недостатъчен, тя е преминала през водоносния хоризонт или съдържа малко влага.