Дебит газа горизонтальной скважины

В соответствии с аналогией фильтрации несжимаемой жидкости и реального газа известные решения для фильтрации несжимаемой жидкости легко преобразуются для фильтрации газа. Для этого необходимо объемный расход заменить весовым , а отношение - обобщенной функцией Лейбензона[4]:

С учетом уравнения газового состояния:

функция (1.1) принимает следующий вид:

где P -давление;

- удельный вес газа;

- коэффициент абсолютной вязкости;

- пластовая температура газа;

- коэффициент сверхсжимаемости газа;

ст - символ, означающий стандартные условия.

Интеграл (1.3) рассчитывается численным способом. Усредняя параметры и и применяя их к функции (1.3) для преобразования, например, формулы притока нефти к горизонтальной скважине, получаем формулу дебита горизонтальной газовой скважины[4]:

2.2 Установившийся приток реального газа к горизонтальной скважине по нелинейному закону фильтрации

Задача решается по двухзонной схеме притока к горизонтальной скважине, дренирующей полосообразный однородно-анизотропный пласт с двухсторонним симметричным контуром питания (рис. 1.1). Получено следующее уравнение притока[4]:

Где:

Усредняя параметры и , интегрируя формулу (21) в пределах от до , получаем выражение для левой части уравнения притока (20):

Здесь - добавочные фильтрационные сопротивления, обусловленные перфорацией колонны, (рисунок 3);

Рисунок 3 - Модель горизонтальной скважины

- добавочные фильтрационные сопротивления, обусловленные относительным расположением горизонтального ствола;

- добавочные фильтрационные сопротивления, обусловленные нелинейным законом фильтрации.

Где:

- коэффициент анизотропии пласта;

-коэффициенты проницаемости по горизонтали и вертикали

соответственно;

-расстояние от кровли пласта до положения горизонтального ствола;

- горизонтальная толщина продуктивного пласта.

ГЛАВА 3 - РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Задача 1.

Проведем расчёт притока жидкости (дебита) единицы длины горизонтальной скважины по формуле:

Таблица 1.1. Исходные данные


		0,106	2,4		0,908	1,2

Полагая, что - р и , получаем следующие значения дебитов для различных длин горизонтальных скважин:

Таблица 1.2. Полученные результаты.

		2,4	13,7
	2,91	7,00		58,2	145,5

Учитывая то положение, что при расчетах для определения дебита горизонтальной скважины конечной длины использовалась формула для бесконечной горизонтальной скважины, полученные результаты следует считать ориентировочными, а формула (16) может быть использована для оценочных расчетов.

Задача 2.

Рассчитаем приток жидкости (дебита) к многоствольной горизонтальной скважине по уравнению Борисова Ю.П., Пилатовского В.П., Табакова В.П.:

Таблица 2.1. Исходные данные.

,МПА	,МПа
23,1					0,1

Рассчитываем приток жидкости к многоствольной горизонтальной скважине по уравнению Григулецкого В.Г., Никитина Б.А.:

Рассчитываем приток жидкости по формуле для одноярусной многоствольной горизонтальной скважине:

Таблица 2.2. Полученные результаты.

Борисов	Григулецкий	Одноярусная	n

ГЛАВА 4 - ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Задачи притока пластовых жидкостей к горизонтальным скважинам рассматривались многими авторами в различной постановке. Современное развитие техники бурения и технологии эксплуатации горизонтальных скважин сделало вполне реальным их широкое практическое разрешение с существенной технико-экономической эффективностью. Однако горизонтальное бурение все еще остается новым делом, требующим во многих нефтедобывающих регионах проводить сравнительные экономические анализы для скважин с вертикальными и горизонтальными стволами. На основе имеющихся теоретических исследований и накопленного теоретического опыта авторы выделяют следующие основные направления применения горизонтальных скважин: — маломощные пласты (5 — 10 м) с низкой или неравномерной проницаемостью; — объекты с подошвенной водой и верхним газом с целью ограничения конусообразования; — коллектора с вертикальной трещиноватостью; — разработка месторождений высоковязких нефтей и битумов, шельфовых и труднодоступных продуктивных зон.

Горизонтальными называются скважины, в которых интервал вскрытия продуктивного пласта стволом скважины более чем в два раза превышает толщину пласта. Многозабойными называются скважины, когда забуривание дополнительных стволов проводится в точках, находящихся в пределах продуктивного пласта. Если протяженность дополнительных стволов превышает более чем в два раза толщину пласта, скважины называются многозабойными горизонтальными (МЗГС).

Традиционные методы разработки месторождений системой вертикально пробуренных скважин не всегда эффективны. В 50-е годы в нашей стране группа специалистов начала разрабатывать и применять специальную технику и технологию бурения многозабойных наклонных и горизонтальных скважин. Большой вклад в этом направлении был сделан А.М. Григоряном. В эти же годы были выполнены первые теоретические работы по расчету притока нефти к горизонтальным (П.Я. Полуборинова-Кочина, Ю.П. Борисов, В.П. Пилатовский, В.П. Меркулов, В.П. Табаков). Однако отсутствие необходимой техники в то время не позволило найти широкое практическое применение этому методу.

В последнее десятилетие в нашей стране и за рубежом интенсивные практические и теоретические работы в области применения технологии наклонно горизонтального бурения. Преимущества горизонтальных скважин в ряде случаев очевидны. Горизонтальная скважина имеет значительно большую область дренирования, чем вертикальная. Особенно проявляется этот эффект в пластах малой продуктивной толщины. Область дренирования горизонтальной скважины можно аппроксимировать объемом достаточно протяженного вдоль напластования эллипсоида, тогда как вертикальная скважина дренирует объем кругового цилиндра. Продуктивность горизонтальной скважины растет с ее длиной. Выигрыш в производительности может быть в 3-5 раз.

Горизонтальные скважины особенно эффективны в месторождениях, содержащих вертикальные трещины. В сильно неоднородных по проницаемости пластах (таких, например, как карстовые залежи) горизонтальные скважины имеют большую вероятность встретить продуктивную зону, чем вертикальные. В плане борьбы с обводнением горизонтальная скважина так же имеет преимущества.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе были проведены исследование и анализ притока жидкости к горизонтальным скважинам с помощью различных методов, а именно:

1) Изучение потока с помощью уравнения И.А. Чарного. Это уравнение позволяет рассчитать дебит жидкости в том случае, когда горизонтальный ствол расположен симметрично контуру питания.

2) Расчёт потока жидкости по методу Джоши. Уравнения по Джоши позволяет рассчитать приток жидкости к горизонтальному стволу в зависимости от его длины, а также провести оценку «кратности увеличения» дебита при сравнении производительности скважин с горизонтальным и вертикальным стволами, законченными на один и тот же пласт.

3) Решение Борисова задачи о притоке нефти к горизонтальной скважине. Данное решение позволяет определить внутреннее сопротивление для горизонтальной скважины.

Для определения притока газа горизонтальной скважины необходимо объемный расход заменить весовым , а отношение - обобщенной функцией Лейбензона.

Выводы по задачам можно сделать следующие:

1) Методика Борисова. Исходя из данной методики при α=90⁰, бурение многоствольных ГС с равномерным веерным расположением приводит к значительному увеличению дебита скважины. При этом резкое увеличение дебита наблюдается при бурении двух боковых стволов.

2) Методика Григулецкого. При одноярусном расположении ГС с увеличением количества боковых стволов дебит увеличивается. Значительное увеличение дебита наблюдается при зарезке двух боковых стволов.

3) Одноярусное расположение. Дебит увеличивается прямо пропорционально.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А.М. Брехунцов, А.П. Телков, В.К. Федорцов «Развитие теории фильтрации жидкости и газа к горизонтальным стволам скважин»

2. Ю. П. Борисов, В. П. Пилатовский, В. П. Табаков «Разработка нефтяных месторождений горизонтальными и многозабойными скважинами »

Дебит газа горизонтальной скважины

Поиск по сайту