Proračun podizanja plinskih bunara. Izrada preporuka

test

4. Proračun bezvodne bušotine, zavisnost količine proizvodnje od stepena otvaranja rezervoara, parametar anizotropije

U većini plinonosnih formacija razlikuju se vertikalna i horizontalna propusnost, a po pravilu je vertikalna permeabilnost k mnogo manja od horizontalne k g. Međutim, s niskom vertikalnom propusnošću, otežano je i strujanje plina odozdo u područje utjecaja nesavršenosti bušotine u smislu stupnja otvaranja. Nije utvrđen tačan matematički odnos između parametra anizotropije i vrijednosti dozvoljenog povlačenja kada bušotina prodire u anizotropni rezervoar sa donjom vodom. Upotreba metoda za određivanje Q pr, razvijenih za izotropne rezervoare, dovodi do značajnih grešaka.

Algoritam rješenja:

1. Odredite kritične parametre gasa:

2. Odrediti koeficijent superkompresibilnosti u uslovima ležišta:

3. Određujemo gustinu gasa pod standardnim uslovima, a zatim pod uslovima rezervoara:

4. Odrediti visinu stupca vode u formaciji potrebnu za stvaranje pritiska od 0,1 MPa:

5. Odredite koeficijente a* i b*:

6. Odredite prosječni radijus:

7. Pronađite koeficijent D:

8. Određujemo koeficijente K o , Q* i maksimalni bezvodni protok Q pr.bezv. ovisno o stupnju penetracije formacije h i za dvije različite vrijednosti parametra anizotropije:

Početni podaci:

Tabela 1 - Početni podaci za proračun bezvodnog režima.

Tabela 4 - Proračun bezvodnog režima.

Analiza proizvodnih mogućnosti bušotina na polju Ozernoye opremljenih ESP-ovima

Gdje je faktor produktivnosti, ; - rezervoarski pritisak, ; - minimalni dozvoljeni pritisak u dnu bušotine, ...

2. Pronalaženje distribucije pritiska duž grede koja prolazi kroz vrh sektora i centar bunara. 2. Analiza rada gasne bušotine u sektoru sa uglom p/2, ograničenom pražnjenjima, u stacionarnoj filtraciji gasa prema Darcyjevom zakonu 2 ...

Analiza rada gasne bušotine u sektoru sa uglom π/2, ograničenim ispuštanjem, pri stacionarnoj filtraciji gasa prema Darcyjevom zakonu

Učinak promjene debljine rezervoara koji sadrži gas tokom razvoja gasnog polja

Uspostavljanje tehnološkog načina rada gasnih bušotina koje su prodrle u formacije sa pridonskom vodom je zadatak najveće složenosti. Tačno rješenje ovog problema, uzimajući u obzir nestacionarnost procesa formiranja konusa...

Geološka struktura i razvoj naftnog polja Čekmaguševski

Brzina protoka je glavna karakteristika bunara, koja pokazuje maksimalnu količinu vode koju može proizvesti u jedinici vremena. Protok se mjeri u m3/sat, m3/dan, l/min. Što je veći protok bušotine, veća je i njegova produktivnost...

Hidrodinamičke studije bušotina gasnog kondenzatnog polja Yamsoveyskoye

Jednačina priliva gasa u bušotinu izračunava se po formuli: ,… (1) G.A. Adamova formula za cevovode: ,… (2) jednačina protoka gasa u cevovodu: ,… (3) gde je Rpl rezervoarski pritisak, MPa; Rvh - ulazni pritisak u kolektoru...

Proučavanje kretanja tečnosti i gasa u poroznom mediju

1) Istraživanje zavisnosti protoka gasne bušotine od ugla b između nepropusne granice i pravca ka bušotini na fiksnoj udaljenosti od vrha sektora do centra bušotine...

Metode plavljenja rezervoara

Trenutno. Ako je MCD opremljen turbinskim volumetrijskim brojačem, tada na njegova očitavanja utječe prisustvo tekuće faze u cijelom poprečnom presjeku protoka, vrijednost viskoziteta, kvaliteta odvajanja plina, prisutnost pjenaste strukture u mjerenom proizvodu. ...

Procjena učinka horizontalnih naftnih bušotina

drenaža produktivnosti naftnih bušotina U tome će nam pomoći Excel datoteka, gdje primjenjujemo Joshi formulu. Žute ćelije su ispunjene koeficijentom 0,05432 ...

Podzemna mehanika fluida

Određujemo protok svake bušotine i ukupan protok ako ovu kružnu akumulaciju razvija pet bunara, od kojih se 4 nalaze na vrhovima kvadrata sa stranicom A = 500 m, a peti je u centru. ..

Podzemna mehanika fluida

Kod ravnog radijalnog pomaka nafte vodom, brzina protoka bušotine je određena formulom: (17) gdje je: rn koordinata (radijus) međupovršine nafta-voda u trenutku t...

Primena novih tehnologija prilikom sanacijskih i izolacionih radova

Trenutno je većina naftnih polja u završnoj fazi razvoja, u kojoj su proizvodni procesi značajno komplikovani, posebno zbog visokog vodotoka proizvedenih proizvoda...

Uzmite u obzir kompleksni potencijal. Jednačina definira porodicu ekvipotencijala koji se poklapaju sa izobarama: , (5)

Dotok fluida u bunar sa djelimično izolovanim strujnim krugom

Razmotrimo brzinu protoka pri različitim uglovima otvaranja konture propusnog rezervoara (slika 10), dobijenu opisanom metodom korišćenjem teorije kompleksnog potencijala. Rice. 10 Zavisnost protoka bunara od ugla Grafikon pokazuje...

Projekat izgradnje horizontalne proizvodne naftne bušotine dubine 2910 m na Vyngapurovskom polju

Trenutno postoji nekoliko načina za otvaranje produktivnih horizonata: tokom represije (Rpl< Рз), депрессии (Рпл >Rz) i ravnoteža. Poduravnoteženo i podbačeno bušenje se izvodi samo sa potpuno istraženim presekom...

MINISTARSTVO PROSVETE I NAUKE RUJSKE FEDERACIJE


visoko stručno obrazovanje

"Tjumenski državni univerzitet za naftu i gas"

Osobine razvoja naftnih polja horizontalnim bušotinama

Smjernice

za samostalan rad na disciplini "Osobenosti razvoja polja horizontalnim bušotinama" za master studije na specijalnosti 131000.68 "Poslovanje nafte i gasa"

Sastavili: S.I.Grachev, A.S. Samoilov, I.B. Kushnarev


Ministarstvo obrazovanja i nauke Ruske Federacije

Federalna državna budžetska obrazovna ustanova
visoko stručno obrazovanje

"Tjumenski državni univerzitet za naftu i gas"

Institut za geologiju i proizvodnju nafte i gasa

Odsjek "Razvoj i rad naftnih i plinskih polja"

Smjernice

U disciplini "Osobine razvoja naftnih polja horizontalnim bušotinama"

za praktičnu, laboratorijsku nastavu i samostalni rad za prvostupnike smjera 131000.62 "Naftno-gasni biznis" za sve oblike obrazovanja



Tjumenj 2013


Odobreno od strane uredničkog i izdavačkog vijeća

Tjumenski državni univerzitet za naftu i gas

Metodička uputstva su namenjena prvostupnicima smera 131000.62 „Poslovanje nafte i gasa“ za sve oblike obrazovanja. Smjernice daju glavne zadatke sa primjerima rješenja za disciplinu "Osobine razvoja naftnih polja horizontalnim bušotinama".

Sastavio: vanredni profesor, dr. Samoilov A.S.

vanredni profesor, dr. Fominykh O.V.

laboratorijski asistent Nevkin A.A.

© Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja

"Tjumenski državni univerzitet za naftu i gas" 2013


UVOD 2

Tema 1. Proračun proizvodnih kapaciteta bušotina sa horizontalnim završetkom i poređenje rezultata. 7

Tema 2. Proračun protoka horizontalne bušotine i usmjerenog hidrauličkog lomljenja sa lomom prema gore navedenim formulama, poređenje rezultata. 2

Tema 3. Proračun protoka multilateralne bušotine. 17

Tema 4. Proračun optimalne mreže horizontalnih bunara i uporedna efikasnost njihovog rada sa vertikalnim bunarima. 21

Tema 5. Interpretacija rezultata hidrodinamičkih studija bunara sa horizontalnim završetkom u stacionarnim uslovima (prema metodi Evčenka V.S.). 2

Tema 6. Stopa proizvodnje horizontalne bušotine sa hidrauličnim pukotinama koje se nalaze u anizotropnoj, trakastoj formaciji. 34

Tema 7

Tema 8


UVOD

Sa velikim uvođenjem u sistem razvoja polja Zapadnog Sibira, početkom 2000-ih i tokom sljedeće decenije, horizontalnih bušotina (HW) i horizontalnih bočnih traka (SHS), postignuta je prisilna proizvodnja rezervi nafte uz brzu otplatu investicija bez izgradnja novih bunara. Implementacija je izvršena ekspeditivno, ne uvijek u skladu sa usvojenim projektnim odlukama, ili transformacijom postojećeg razvojnog sistema. Međutim, bez sistematskog opravdanja tehnologije horizontalnog otvaranja i rada objekata, projektne vrijednosti faktora povrata nafte (ORF) se ne postižu.

Posljednjih godina tehnologija horizontalnog strippinga posvećuje se mnogo više pažnje pri projektovanju razvojnog sistema, au nekim kompanijama opravdavanje izgradnje svake HW provodi se u obliku mini projekta. Na to je utjecala i globalna finansijska kriza, kada je u cilju optimizacije proizvodnje greška i udio neizvjesnosti svedeni na minimum. Na tehnologiju horizontalnog bušenja primijenjeni su novi pristupi, o čemu svjedoče rezultati rada izgrađenih HW i BGS od 2009. godine (više od 350 bušotina izgrađeno je u Surgutneftegazu, više od 200 bušotina u Lukoilu i više od 100 bušotina u TNK-BP). , OAO NGK Slavneft ima više od 100 bušotina, OAO Gazprom Neft ima više od 70 bušotina, OAO NK Rosneft ima više od 50 bušotina, OAO NK RussNeft ima više od 20 bušotina).

Poznato je da nije dovoljno odrediti samo glavne parametre upotrebe horizontalnih bunara: dužinu, profil, položaj debla u odnosu na krov i potplat, ograničavajući tehnološke načine rada. Potrebno je uzeti u obzir postavljanje i parametre mreže bunara, šeme otvaranja rezervoara i regulaciju načina njihovog rada. Potrebno je stvoriti fundamentalno nove metode za praćenje i upravljanje povratom rezervi nafte, posebno za složena ležišta, koje će se zasnivati ​​na pouzdanom proučavanju geološke strukture kroz proučavanje horizontalnih bušotina, ovisnosti proizvodnje nafte od heterogenosti. geološke strukture i hidrauličkog otpora po dužini, te stvaranje ujednačenosti u povratu rezervi nafte u cijelom zapreminskom rezervoaru drenirane HW, visokoprecizno određivanje zone drenaže, mogućnost izvođenja i predviđanja efektivnosti metode za povećanje iskorištenja nafte, određivanje glavnih napona stijena, koji direktno utiču na efikasnost sistema plavljenja i mehaničke metode utjecaja na ležište (hidraulično frakturiranje).

Svrha ove smjernice je da studentima pruži znanje koje moderna nauka i industrija koriste u upravljanju produktivnošću bunara.

Smjernice za svaki zadatak na teme predstavljaju algoritam proračuna i daju primjer rješavanja tipičnog zadatka, što značajno pomaže uspješnom završetku zadatka. Međutim, njegova primjena je moguća tek nakon proučavanja teorijskih osnova.

Svi proračuni treba da se vrše u okviru međunarodnog sistema jedinica (SI).

Teorijske osnove discipline dobro su opisane u udžbenicima, čiji su linkovi dati.


Tema 1. Proračun proizvodnih brzina bušotina sa horizontalnim završetkom i poređenje rezultata

Za određivanje stope proizvodnje nafte u jednoj horizontalnoj bušotini u jednolično anizotropnom ležištu, koristi se S.D. formula. joshi:

gdje, Q g- protok nafte horizontalne bušotine m 3 / sec; k h– horizontalna propusnost formacije m 2 ; h– debljina zasićene uljem, m; ∆P– povlačenje iz rezervoara, Pa; μ n– viskozitet ulja Pa s; B0– faktor zapremine ulja; L– dužina horizontalnog presjeka bunara, m; rc je polumjer bušotine u rezervoaru, m; - velika os elipse odvodnje (sl. 1.1), m:

, (1.2)

gdje Rk– radijus petlje napajanja, m; je parametar anizotropije propusnosti određen formulom:

kv- vertikalna propusnost rezervoara, m 2 . Vertikalna propusnost jednaka 0,3 k h, prosječni parametar terigenih naslaga Zapadnog Sibira, također, za pouzdan proračun, uslov - , .

Slika 1.1—Šema dotoka u horizontalnu bušotinu u kružnoj formaciji

Borisov Yu.L. kada je opisivao eliptični tok, predložio je još jedan uslov za određivanje R k . Kao zadata vrijednost ovdje se koristi glavni polumjer elipse (slika 1.2), što je prosječna vrijednost između poluosi:

(1.4)

Slika 1.2—Šema dotoka u horizontalnu bušotinu u kružnoj formaciji

Opšta formula za priliv u HW, koju je dobio Yu.P.Borisov, je sljedeća:

, (1.5)

gdje J- otpornost na filtraciju, određena formulom:

. (1.6)

Giger predlaže korištenje formule (1.8), gdje je za otpor filtracije J izraziti se

(1.7)

Dobijena je opšta formula za priliv u HW Giger slično jednačinama prethodnih autora:

. (1.8)

Sve konvencije parametara su slične onima predstavljenim za jednadžbu Joshi S.D.

Zadatak 1.1. Za geološke i fizičke uslove formiranja PK 20 polja Yaraynerskoye, prikazane u tabeli 1.1, izračunajte protok bušotine sa horizontalnim završetkom Q g prema predstavljenim metodama, uporediti dobijene rezultate, odrediti optimalnu dužinu horizontalnog preseka prema dijagramu protoka bunara u odnosu na horizontalnu dužinu bunara za 10 vrednosti (od početne) sa korakom od 50 metara za rješenja razmatranih autora.

Tabela 1.1

Odluka. Problem se rješava sljedećim redoslijedom:

1. Izračunajte protok HW prema metodi Joshi S.D. Da biste to učinili, potrebno je odrediti parametar anizotropije iz izraza 1.3 i glavne poluose elipse drenaže (izraz 1.2):

Zamjenom dobijenih rezultata u izraz 1.1 dobijamo:

2. Izračunati protoke HW prema metodi Borisova Yu.P.

Otpornost na filtriranje, određena formulom 1.6:

Da bismo odredili dnevni protok, množimo dobijeni rezultat sa brojem sekundi u danu (86.400).

3. Izračunajte stope proizvodnje HW koristeći Gigerovu metodu.

Otpornost na filtraciju J uzmi izraz (1.7)

Određujemo brzinu protoka HS:

Da bismo odredili dnevni protok, množimo dobijeni rezultat sa brojem sekundi u danu (86.400).

4. Uporedite rezultate:

5. Izračunajte protok bušotine za 20 vrijednosti dužine horizontalnog dijela s korakom od 50 metara prema predstavljenim metodama i izgradite grafičku zavisnost:

L dužina horizontalnog presjeka Debit HW, m 3 /dan (Joshi S.D.) Debit HW, m 3 / dan (Borisova Yu.P.) Debit HW, m3/dan (Giger)
1360,612 1647,162 1011,10254
1982,238 2287,564 1318,32873
2338,347 2628,166 1466,90284
2569,118 2839,562 1554,49788
2730,82 2983,551 1612,26295
2850,426 3087,939 1653,21864
2942,48 3167,09 1683,77018
3015,519 3229,168 1707,43528
3074,884 3279,159 1726,30646
3124,085 3320,28 1741,70642
3165,528 3354,7 1754,51226
3200,912 3383,933 1765,32852
3231,477 3409,07 1774,58546
3258,144 3430,915 1782,59759
3281,613 3450,074 1789,60019
3302,428 3467,016 1795,77275
3321,015 3482,103 1801,2546
3337,713 3495,624 1806,15552
3352,797 3507,811 1810,56322
3366,489 3518,853 1814,54859

Slika 1.3—Zavisnost promjene protoka bunara od dužine horizontalne dionice

Nalazi: Na osnovu rezultata izračunavanja predviđenog protoka horizontalne bušotine primenom metoda Joshi S.D., Borisov Yu.P., Gigera za geološke i fizičke uslove formiranja PK 20 polja Yarainerskoye, slijedi:

- uz neznatnu razliku (oblik dotoka u horizontalnoj projekciji) analitičkih modela rada horizontalnih bušotina koje su prodrle u jednolično anizotropnu formaciju u sredini između vrha i dna, razlika u izračunatim brzinama protoka je prilično veliko;

- za uslove formiranja PK 20 polja Yarainerskoye, ucrtane su grafičke zavisnosti predviđene proizvodnje bušotine od dužine horizontalnog preseka, prema rezultatima analize proizilazi da su opcije u intervalu L1=150 m. Q1\u003d 2620 m 3 / dan do L2=400 m. Q2\u003d 3230 m 3 / dan;

- dobijene vrijednosti su prvi približni rezultati izbora optimalne dužine horizontalnog presjeka bušotine, dalje opravdanje se zasniva na preciziranju predviđenih protoka na digitalnim modelima ležišta i preračunavanju ekonomičnosti, na osnovu na osnovu rezultata proračuna od kojih će biti odabrana najracionalnija opcija.

Opcije Zadatak #1

Var. Ne, pa Polje, rezervoar Dužina HW, m h nn, m Kh, dr Kv, dr Viskoznost, mPa*s Rpl, MPa Rzab, MPa radijus bunara, m Rk,m
210G Yaraynerskoye, PK20 1,12 17,5 14,0 0,1
333G Yaraynerskoye, AV3 1,16 6,0 0,1
777G Yaraynerskoye, AV7 1,16 11,0 0,1
302G Yaraynerskoye, AV10 1,16 21,8 13,0 0,1
2046 Yaraynerskoye, BV2 0,98 21,1 13,7 0,1
4132G Yaraynerskoye, BV4 0,98 23,1 16,0 0,1
4100G Yaraynerskoye, BV4-1 0,98 23,3 16,0 0,1
611G Yaraynerskoye, BV6 0,51 16,0 0,1
8068G Yaraynerskoye, BV8 0,41 24,3 5,8 0,1
Yaraynerskoye, BV8 0,41 24,3 11,2 0,1
215G Yaraynerskoye, PK20 1,12 17,5 15,0 0,1
334G Yaraynerskoye, AV3 1,16 11,0 0,1
615G Yaraynerskoye, AV7 1,16 16,0 0,1
212G Yaraynerskoye, AV10 1,16 21,8 15,0 0,1
2146G Yaraynerskoye, BV2 0,98 21,1 17,8 0,1
4025G Yaraynerskoye, BV4 0,98 23,1 13,0 0,1
513G Yaraynerskoye, BV4-1 0,98 23,3 18,0 0,1
670G Yaraynerskoye, BV6 0,51 19,5 0,1
554G Yaraynerskoye, BV8 0,41 24,3 11,34 0,1
877G Yaraynerskoye, BV8 0,41 24,3 16,2 0,1
Nastavak tabele 1.1
322G Yaraynerskoye, PK20 1,12 17,5 14,9 0,1
554G Yaraynerskoye, AV3 1,16 15,3 0,1
789G Yaraynerskoye, AV7 1,16 12,7 0,1
Yaraynerskoye, AV10 1,16 21,8 9,8 0,1
2475G Yaraynerskoye, BV2 0,98 21,1 12,9 0,1
4158G Yaraynerskoye, BV4 0,98 23,1 13,8 0,1
Yaraynerskoye, BV4-1 0,98 23,3 18,2 0,1
688G Yaraynerskoye, BV6 0,51 14,3 0,1
8174G Yaraynerskoye, BV8 0,41 24,3 18,6 0,1
882G Yaraynerskoye, BV8 0,41 24,3 15,2 0,1

Test pitanja.

Glavni element vodovodnog sistema je izvor vodosnabdijevanja. Za autonomne sisteme u privatnim domaćinstvima, vikendicama ili farmama, kao izvori se koriste bunari ili bunari. Princip vodoopskrbe je jednostavan: vodonosnik ih puni vodom, koja se pumpa do korisnika. Tokom dugotrajnog rada pumpa, bez obzira na njenu snagu, ne može isporučiti više vode nego što nosilac vode daje u cijev.

Svaki izvor ima ograničenu količinu vode koju može dati potrošaču u jedinici vremena.

Definicije zaduženja

Nakon bušenja, organizacija koja je izvela radove daje izvještaj o ispitivanju, odnosno pasoš za bunar, u koji se unose svi potrebni parametri. Međutim, prilikom bušenja za domaćinstva, izvođači često unose približnu vrijednost u pasoš.

Možete još jednom provjeriti točnost informacija ili vlastitim rukama izračunati brzinu protoka vašeg bunara.

Dinamika, statika i visina vodenog stuba

Prije nego što počnete s mjerenjem, morate razumjeti koji je statički i dinamički nivo vode u bunaru, kao i visina vodenog stuba u nizu bunara. Mjerenje ovih parametara potrebno je ne samo za izračunavanje produktivnosti bunara, već i za pravilan izbor pumpne jedinice za vodovodni sistem.

  • Statički nivo je visina vodenog stuba u odsustvu unosa vode. Zavisi od in-situ pritiska i postavlja se tokom zastoja (obično najmanje sat vremena);
  • Dinamički nivo - Stabilno stanje voda tokom unosa vode, odnosno kada je dotok tečnosti jednak odlivu;
  • Visina stuba je razlika između dubine bunara i statičkog nivoa.

Dinamika i statika se mjere u metrima od tla, a visina stuba od dna bunara

Možete izvršiti mjerenje koristeći:

  • Električni mjerač razine;
  • Elektroda koja zatvara kontakt pri interakciji s vodom;
  • Običan uteg vezan za uže.

Mjerenje signalnom elektrodom

Određivanje performansi pumpe

Prilikom izračunavanja protoka potrebno je znati performanse pumpe tokom pumpanja. Da biste to učinili, možete koristiti sljedeće metode:

  • Pregledajte podatke mjerača protoka ili brojača;
  • Upoznajte se sa pasošem za pumpu i saznajte performanse na radnom mestu;
  • Izračunajte približni protok prema pritisku vode.

U potonjem slučaju potrebno je pričvrstiti cijev manjeg promjera u vodoravnom položaju na izlazu usponske cijevi. I uzmite sljedeća mjerenja:

  • Dužina cijevi (min 1,5 m) i njen promjer;
  • Visina od tla do sredine cijevi;
  • Dužina izbacivanja mlaza od kraja cijevi do tačke udara o tlo.

Nakon što dobijete podatke, potrebno ih je uporediti prema dijagramu.


Usporedite podatke po analogiji s primjerom

Mjerenje dinamičkog nivoa i protoka bunara mora se vršiti pumpom kapaciteta od najmanje Vaš procijenjeni vršni protok vode.

Pojednostavljeni proračun

Brzina protoka bunara je omjer proizvoda intenziteta crpljenja vode i visine vodenog stupca na razliku između dinamičkog i statičkog nivoa vode. Da bi se odredio protok definicije bunara, koristi se sljedeća formula:

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

  • Dt je željeni protok;
  • V je zapremina dizane tečnosti;
  • Hdyn – dinamički nivo;
  • Hst - statički nivo;
  • Hv je visina vodenog stuba.

Na primjer, imamo bunar dubok 60 metara; čija je statika 40 metara; dinamički nivo tokom rada pumpe kapaciteta 3 kubna metra/sat postavljen je na oko 47 metara.

Ukupno, brzina protoka će biti: Dt = (3 / (47-40)) * 20 = 8,57 kubnih metara / sat.

Pojednostavljena metoda mjerenja uključuje mjerenje dinamičkog nivoa kada pumpa radi jednim kapacitetom, za privatni sektor to može biti dovoljno, ali ne i za utvrđivanje tačne slike.

Specifično zaduženje

Sa povećanjem performansi pumpe, dinamički nivo, a samim tim i stvarni protok se smanjuje. Stoga, unos vode preciznije karakterizira faktor produktivnosti i specifičan protok.

Za izračunavanje potonjeg potrebno je izvršiti ne jedno, već dva mjerenja dinamičkog nivoa na različitim pokazateljima intenziteta unosa vode.

Specifični protok bunara je količina vode koja se proizvodi kada njen nivo opadne za svaki metar.

Formula ga definira kao omjer razlike između veće i manje vrijednosti intenziteta zahvata vode i razlike između vrijednosti pada vodenog stupca.

Dsp \u003d (V2-V1) / (h2-h1), gdje

  • Dud - specifično zaduženje
  • V2 - zapremina pumpane vode na drugom vodozahvatu
  • V1 - primarni pumpani volumen
  • h2 - pad nivoa vode na drugom vodozahvatu
  • h1 - smanjenje nivoa na prvom unosu vode

Da se vratimo na naš uslovni bunar: sa unosom vode brzinom od 3 kubna metra na sat, razlika između dinamike i statike bila je 7 m; pri ponovnom mjerenju sa kapacitetom pumpe od 6 kubnih metara / sat, razlika je bila 15 m.

Ukupno, specifični protok će biti: Dsp = (6-3) / (15-7) = 0,375 kubnih metara / sat

Pravo zaduženje

Proračun se zasniva na specifičnom indikatoru i udaljenosti od površine zemlje do vrha filterske zone, uzimajući u obzir uslov da pumpna jedinica neće biti potopljena ispod. Ova kalkulacija u najvećoj mogućoj meri odgovara stvarnosti.

Dt= (Hf-Hst) * Dud, gdje

  • Dt – protok bušotine;
  • Hf je udaljenost do početka filterske zone (u našem slučaju ćemo je uzeti kao 57 m);
  • Hst - statički nivo;
  • Dud - specifično zaduženje.

Ukupno, stvarni protok će biti: Dt = (57-40) * 0,375 = 6,375 kubnih metara / sat.

Kao što se može vidjeti, u slučaju naše zamišljene bušotine, razlika između pojednostavljenog i naknadnog mjerenja iznosila je skoro 2,2 kubna metra na sat u pravcu smanjenja produktivnosti.

Smanjenje brzine protoka

Tokom rada može doći do smanjenja produktivnosti bunara, glavni razlog smanjenja protoka je začepljenje, a da bi se povećao na prethodni nivo potrebno je očistiti filtere.

S vremenom se impeleri centrifugalne pumpe mogu istrošiti, posebno ako je vaš bunar u pijesku, u kom slučaju će se njegove performanse smanjiti.

Međutim, čišćenje možda neće pomoći ako u početku imate rubni bunar. Razlozi za to su različiti: prečnik proizvodne cijevi je nedovoljan, prošla je preko vodonosnika ili sadrži malo vlage.

1

Metode za određivanje graničnih bezvodnih protoka gasnih bušotina u prisustvu ekrana i interpretacije rezultata istraživanja takvih bunara nisu dovoljno razvijene. Do danas nije u potpunosti proučeno pitanje mogućnosti povećanja maksimalnih bezvodnih protoka bušotina koje prodiru u plinonosne formacije sa donjom vodom stvaranjem umjetnog ekrana. Ovdje je prikazano analitičko rješenje ovog problema i razmatran je slučaj kada je nesavršena bušotina prodrla u ravnomjerno anizotropni kružni rezervoar sa donjom vodom i radi u prisustvu nepropusnog ekrana. Razvijena je približna metoda za proračun graničnih bezvodnih protoka vertikalnih plinskih bušotina sa nelinearnim zakonom filtracije, zbog prisustva nepropusnog sita na dnu rupe. Utvrđeno je da vrijednost graničnog protoka anhidrovanog bezvodnog materijala ne zavisi samo od veličine sita, već i od njegovog položaja duž vertikale rezervoara zasićenog gasom; Određuje se optimalna pozicija sita, koja karakteriše najveći granični protok. Praktični proračuni su napravljeni na konkretnim primjerima.

metoda proračuna

bezvodni protok

vertikalni bunar

gas bunar

1. Karpov V.P., Sherstnyakov V.F. Karakter propusnosti faze prema terenskim podacima. NTS za proizvodnju nafte. – M.: GTTI. - Ne. 18. - S. 36-42.

2. Telkov A.P. Podzemna hidrodinamika. - Ufa, 1974. - 224 str.

3. Telkov A.P., Grachev S.I. i druge Karakteristike razvoja naftnih i gasnih polja (II dio). - Tjumenj: od-in OOONIPIKBS-T, 2001. - 482 str.

4. Telkov A.P., Stklyanin Yu.I. Formiranje vodenih čunjeva tokom proizvodnje nafte i gasa. – M.: Nedra, 1965.

5. Stklyanin Yu.I., Telkov A.P. Dotok u horizontalni dren i nesavršen bunar u trakastom anizotropnom rezervoaru. Proračun graničnih bezvodnih protoka. PMTF Akademija nauka SSSR-a. - br. 1. - 1962.

Ovaj članak daje analitičko rješenje ovog problema i razmatra slučaj kada je nesavršena bušotina prodrla u jednolično anizotropnu kružnu formaciju s donjom vodom i radi u prisustvu nepropusnog zaslona (slika 1.). Smatramo da je gas stvaran, da je kretanje gasa stabilno i da se pridržava nelinearnog zakona filtracije.

Fig.1. Trozonska shema dotoka gasa u nesavršenu bušotinu sa ekranom

Na osnovu prihvaćenih uslova, jednačine dotoka gasa u bunar u zonama I, II, III, respektivno, imaće oblik:

; ; (2)

; ; , (3)

gdje su a i b određeni formulama. Preostale oznake su prikazane na dijagramu (vidi sliku 1). Jednačine (2) i (3) u ovom slučaju opisuju dotok u proširene bunare, respektivno, sa radijusima re i (re+ho).

Uvjet stabilnosti na granici plin-voda (vidi red CD) prema Pascalovom zakonu zapisuje se jednadžbom

gdje je ρw gustina vode, kapilarni pritisak kao funkcija zasićenja vodom na granici plin-voda.

Zajedničkim rješavanjem (1)-(3), nakon niza transformacija, dobijamo jednačinu dotoka

Iz zajedničkog rješenja (2) i (4) dobijamo kvadratnu jednačinu s obzirom na bezdimenzionalni granični protok , čiji je jedan od korijena, uzimajući u obzir (7) i nakon niza transformacija, predstavljen kao izraz:

gdje (7)

(8)

Prijelaz na dimenzionu graničnu brzinu bezvodnog protoka provodi se prema formulama:

(9)

gdje je ponderirani prosječni pritisak u ležištu gasa.

Tabela 1

Vrijednosti otpornosti filtracije zbog zaslona na dnu

Dodatni otpori filtracije i , uzrokovane ekranom, izračunavaju se na računaru prema formulama (6), tabelarno (tabela 1) i predstavljene grafikonima (slika 2). Funkcija (6) je izračunata na računaru i prikazana grafički na (slika 3). Maksimalno povlačenje se može postaviti prema jednačini dotoka (4.4.4) na Q=Qpr.

Fig.2. Otpornost na filtraciju i , zbog ekrana na stabilnom interfejsu gas-voda

Fig.3. Zavisnost bezdimenzionalnog graničnog protoka qpr od relativnog otvora na parametrima , ρ=1/æ* i α

Na slici 3 prikazane su zavisnosti bezdimenzionalnog graničnog protoka q od stepena otvaranja na parametrima Re i α. Krive pokazuju da kako se veličina ekrana povećava (<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.

Primjer. Plinski čep se drenira u kontaktu s plantarnom vodom. Potrebno je odrediti: maksimalni protok gasne bušotine, koji ograničava proboj GWC do dna, i maksimalni protok u prisustvu nepropusnog ekrana.

Početni podaci: Rpl=26,7 MPa; K=35,1 10-3 µm2; Ro=300 m; ho=7,2 m; =0,3; =978 kg/m3; =210 kg/m3 (pod uslovima rezervoara); æ*=6,88; =0,02265 MPa s (u uslovima rezervoara); Tm=346 K; Tst=293 K; Rath=0,1013 MPa; re=ho=7,2 m i re=0,5ho=3,6 m.

Definiranje parametra postavljanja

Iz grafikona nalazimo bezdimenzionalni granični protok bezvodne tekućine q(ρo,)q(6.1;0.3)=0.15.

Prema formuli (9) izračunavamo:

Qo=52.016 hiljada m3/dan; hiljada m3/dan

Određujemo bezdimenzionalne parametre u prisustvu ekrana:

Prema grafikonima (vidi sliku 2) ili tabeli, nalazimo dodatne otpore filtracije: S1= S1(0,15;0,3;1)=0,6; C2=C2(0,15;0,3;1)=3,0.

Formulom (7) nalazimo bezdimenzionalni parametar α=394,75.

Prema formuli (9) izračunavamo protok, koji je iznosio Qo47,9 hiljada m3/dan.

Proračuni po formulama (7) i (8) daju: H=51,489 i Y=5,773·10-2.

Bezdimenzionalni granični protok izračunat po formuli (6) jednak je q=1,465.

Određujemo granični protok dimenzija, zbog ekrana, iz omjera Qpr = qQo = 1,465 47,970,188 tisuća m3 / dan.

Procijenjeni maksimalni protok bez sita sa sličnim početnim parametrima je 7,8 hiljada m3/dan. Dakle, u slučaju koji se razmatra, prisustvo sita povećava granični protok za skoro 10 puta.

Ako prihvatimo re = 3,6 m; one. dva puta manja od debljine zasićene gasom, tada dobijamo sledeće projektne parametre:

2; C1=1,30; C2=5,20; X=52,45; Y=1,703 10-2; q=0,445 i Qpr=21,3 hiljada m3/dan. U ovom slučaju, granični protok se povećava samo 2,73 puta.

Treba napomenuti da vrijednost graničnog protoka ne zavisi samo od veličine ekrana, već i od njegovog položaja duž vertikale rezervoara zasićenog gasom, tj. od relativnog otvora rezervoara, ako se ekran nalazi direktno ispred donje rupe. Proučavanje rješenja (6) pokazalo je da postoji optimalna pozicija sita u zavisnosti od parametara ρ, α, Re, koja odgovara najvećem graničnom protoku. U razmatranom problemu optimalni otvor je =0,6.

Prihvatamo ρ=0,145 i =1. Prema navedenoj metodi dobijamo izračunate parametre: S1=0,1; C2=0,5; X=24,672; Y=0,478.

Određujemo bezdimenzionalno zaduženje:

q=24.672(-1) 5.323.

Dimenzionalni granični protok se nalazi po formuli (9)

Qpr = qQo = 5.323 103 = 254.94 hiljada m3 / dan.

Dakle, protok je povećan za 3,6 puta u odnosu na relativni otvor = 0,3.

Ovdje opisana metoda za određivanje granične brzine bezvodnog protoka je približna, jer uzima u obzir stabilnost konusa čiji je vrh već dosegao polumjer sita re.

Kada iz navedenih rješenja dobijemo formule za određivanje q() za nesavršenu plinsku bušotinu pod uvjetima nelinearnog zakona filtracije, uzimajući u obzir dodatne filtracijske otpore. Ove formule će također biti približne, a iz njih se izračunava precijenjena vrijednost graničnog bezvodnog protoka.

Da bi se konstruisala dvočlana jednačina dotoka gasa u uslovima izuzetno stabilnog konusa dna vode, potrebno je poznavati otpore filtracije u tim uslovima. Oni se mogu odrediti na osnovu Musket-Charny teorije formiranja stabilnog konusa. Jednadžba strujne linije koja ograničava područje prostornog kretanja na nesavršenu bušotinu u homogeno anizotropnom ležištu, kada je vrh konusa već probio do dna bušotine, u skladu s teorijom slobodnog protoka, pišemo u formi

(10)

gdje je q= - bezdimenzionalni granični bezvodni protok, određen datim (poznatim) približnim formulama i grafikonima; je bezdimenzionalni parametar.

Izražavajući brzinu filtracije kroz brzinu protoka, zamjenjujući međusklopnu jednačinu (10) u diferencijalnu jednačinu (1), uzimajući u obzir zakon plinskog stanja i integrirajući preko tlaka P i radijusa r u odgovarajućim granicama, dobijamo dotok jednadžba oblika (12) i formula (13), u kojoj treba prihvatiti:

; , (11)

(12)

gdje je Li(x) integralni logaritam, koji je povezan s integralnom funkcijom ovisnošću .

(13)

Za x>1 integral (13) divergira u tački t=1. U ovom slučaju, Li(x) treba shvatiti kao vrijednost nepravilnog integrala. Budući da su metode za određivanje bezdimenzionalnih graničnih bezvodnih protoka dobro poznate, očito nema potrebe za tabelarnim prikazom funkcija (11) i (12).

1. Razvijena je približna metoda za proračun graničnih bezvodnih protoka vertikalnih plinskih bušotina sa nelinearnim zakonom filtracije, zbog prisustva nepropusnog sita na dnu rupe. Bezdimenzionalni granični protok i odgovarajući dodatni otpori filtracije izračunavaju se na računaru, rezultati su tabelarno prikazani i odgovarajuće grafičke zavisnosti.

2. Utvrđeno je da vrijednost graničnog protoka anhidrovanog bezvodnog materijala ne zavisi samo od veličine sita, već i od njegovog položaja duž vertikale rezervoara zasićenog gasom; Određuje se optimalna pozicija sita, koja karakteriše najveći granični protok.

3. Praktični proračuni su napravljeni na konkretnom primjeru.

Recenzenti:

Grachev S.I., doktor tehničkih nauka, profesor, šef katedre "Razvoj i rad naftnih i gasnih polja", Institut za geologiju i proizvodnju nafte i gasa, FGBOU Tsogu, Tjumenj;

Sokhoshko S.K., doktor tehničkih nauka, profesor, profesor odeljenja "Razvoj i rad naftnih i gasnih polja", Institut za geologiju i proizvodnju nafte i gasa, FGBOU Tsogu, Tjumenj.

Bibliografska veza

Kashirina K.O., Zaboeva M.I., Telkov A.P. METOD PRORAČUNA OGRANIČENIH BEZVODNIH STOPA VERTIKALNIH PLINSKIH BUNARA PO NELINEARNOM ZAKONU FILTRACIJE I PRISUSTVO EKRANA // Savremeni problemi nauke i obrazovanja. - 2015. - br. 2-2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=22002 (datum pristupa: 01.02.2020.). Predstavljamo Vam časopise koje izdaje izdavačka kuća "Academy of Natural History"

Protok bunara je glavni parametar bušotine, pokazujući koliko se vode iz njega može dobiti u određenom vremenskom periodu. Ova vrijednost se mjeri u m 3 / dan, m 3 / sat, m 3 / min. Stoga, što je veći protok bušotine, veća je i njegova produktivnost.

Prije svega, morate odrediti brzinu protoka bunara kako biste znali na koju količinu tekućine možete računati. Na primjer, ima li dovoljno vode za nesmetano korištenje u kupatilu, u bašti za zalijevanje itd. Osim toga, ovaj parametar je od velike pomoći pri odabiru pumpe za vodoopskrbu. dakle, što je veća, to je pumpa efikasnija može biti korišteno. Ako kupite pumpu ne vodeći računa o protoku bunara, onda se može dogoditi da će isisati vodu iz bunara brže nego što će se napuniti.

Statički i dinamički vodostaji

Za izračunavanje protoka bunara potrebno je poznavati statički i dinamički vodostaj. Prva vrijednost označava nivo vode u mirnom stanju, tj. u trenutku kada crpljenje vode još nije izvršeno. Druga vrijednost određuje utvrđeni nivo vode dok pumpa radi, tj. kada je brzina njenog crpljenja jednaka brzini punjenja bunara (voda prestane da se smanjuje). Drugim riječima, ovo zaduženje direktno zavisi od performansi pumpe, što je naznačeno u njenom pasošu.

Oba ova indikatora mjere se od površine vode do površine zemlje. Jedinica mjere je obično metar. Tako je, na primjer, nivo vode bio fiksiran na 2 m, a nakon uključivanja pumpe se smirio na 3 m, dakle statički nivo vode je 2 m, a dinamički 3 m.

Ovdje bih također želio napomenuti da ako razlika između ove dvije vrijednosti nije značajna (na primjer, 0,5-1 m), onda možemo reći da je brzina protoka bunara velika i najvjerovatnije veća od pumpe performanse.

Proračun protoka bunara

Kako se određuje protok bušotine? To zahtijeva pumpu visokih performansi i mjerni rezervoar za pumpanu vodu, po mogućnosti što veći. Samu kalkulaciju najbolje je razmotriti na konkretnom primjeru.

Početni podaci 1:

  • dubina bunara - 10 m.
  • Početak nivoa filtracione zone (zona zahvata vode iz vodonosnika) - 8 m.
  • Statički nivo vode - 6 m.
  • Visina vodenog stuba u cevi - 10-6 = 4m.
  • Dinamički vodostaj - 8,5 m. Ova vrijednost odražava preostalu količinu vode u bunaru nakon ispumpavanja 3 m 3 vode iz bunara, pri čemu je vrijeme utrošeno na to 1 sat. Drugim riječima, 8,5 m je dinamički vodostaj na debitu od 3 m 3 / h, koji je smanjen za 2,5 m.

Obračun 1:

Protok bunara se izračunava po formuli:

D sk = (U / (H dyn -H st)) H in = (3 / (8,5-6)) * 4 = 4,8 m 3 / h,

zaključak: dobro zaduženje je jednako 4,8 m3/h.

Prikazani proračun vrlo često koriste bušači. Ali nosi veoma veliku grešku. Budući da ovaj proračun pretpostavlja da će se dinamički nivo vode povećati direktno proporcionalno brzini pumpanja vode. Na primjer, s povećanjem crpljenja vode na 4 m 3 / h, prema njemu, nivo vode u cijevi opada za 5 m, što nije tačno. Stoga postoji preciznija metoda s uključivanjem u proračun parametara drugog vodozahvata za određivanje specifičnog protoka.

Šta bi trebalo učiniti povodom toga? Potrebno je nakon prvog zahvata vode i snimanja podataka (prethodna opcija), omogućiti da se voda slegne i vrati na statički nivo. Nakon toga ispumpajte vodu različitom brzinom, na primjer, 4 m 3 /sat.

Početni podaci 2:

  • Parametri bunara su isti.
  • Dinamički vodostaj - 9,5 m. Sa intenzitetom unosa vode od 4 m 3 / h.

Obračun 2:

Specifični protok bunara izračunava se po formuli:

D y \u003d (U 2 -U 1) / (h 2 -h 1) = (4-3) / (3,5-2,5) = 1 m 3 / h,

Kao rezultat toga, ispada da povećanje dinamičkog nivoa vode za 1 m doprinosi povećanju protoka za 1 m 3 / h. Ali to je samo pod uslovom da se pumpa nalazi ne niže od početka zone filtracije.

Stvarni protok se ovdje izračunava po formuli:

D sc \u003d (N f -H st) D y = (8-6) 1 = 2 m 3 / h,

  • H f = 8 m- početak nivoa filtracione zone.

zaključak: dobro zaduženje je jednako 2 m 3 /h.

Nakon poređenja, može se vidjeti da se vrijednosti protoka bunara, ovisno o metodi proračuna, razlikuju jedna od druge više od 2 puta. Ali i druga računica nije tačna. Protok bunara, izračunat kroz specifičan protok, samo je blizu stvarnoj vrijednosti.

Načini povećanja proizvodnje bunara

U zaključku, želio bih napomenuti kako se može povećati protok bušotine. U suštini postoje dva načina. Prvi način je čišćenje proizvodne cijevi i filtera u bušotini. Drugi je da provjerite performanse pumpe. Iznenada se iz njegovog razloga količina proizvedene vode smanjila.

Podijeli: