Практическое занятие № 36

Тема: Изучение расчета пускового давления.

Цели: Произвести расчет диаметра подъемных труб, расход газа, выяснить необходимость применения пусковых клапанов.

Средства обучения: учебные пособия, схемы, таблицы, опорный конспект, презентации.

Термины и понятия:

1. Дебит скважины

2. Глубина установки рабочего клапана

3. Оптимальный удельный расход газа

Содержание и порядок выполнения работы:

1.Изучить теоретический материал по теме занятия.

2. Определить диаметр подъемных труб, расход газа, выяснить необходимость применения пусковых клапанов.

3. Оптимальный удельный расход газа

Исходные данные для расчета:

Глубина скважины до верхних отверстий фильтра Н_ф = 1920 м;

Забойное давление Р_заб = 9,6 МПа;

Давление насыщения Р_нас = 8,5 МПа;

Давление нагнетаемого газа Р_г = 9,0МПа;

Газовый фактор скважины Г₀ = 60 м³/т;

Коэффициент растворимости газа в нефти a = 7,0 ;

Статический уровень Н_ст = 200 м (от устья скважины);

Коэффициент продуктивности скважины К = 28,6 т/сут МПа;

Диаметр эксплуатационной колонны D = 146 мм (5²);

Обводненность продукции скважины n_в = 25%;

Плотность воды r_в = 1120 к г /м³;

Плотность нефти = r_н = 800 к г /м³;

Плотность газа = r_г = 1,04 к г /м³;

Объемный коэффициент нефти b = 1,12.

Условие задачи и исходные данные других вариантов представлены в таблице.

Методические указания к решению задачи.

Рекомендуется следующая последовательность решения задачи:

1. Определяют дебит скважины исходя из заданного давления на забое (Р_заб) при условии линейной фильтрации жидкости к забою скважин по уравнению притока (где показатель фильтрации n = 1).

Q = К (Р_пл – Р_заб)ⁿ = 28,6 (15,8 – 9,6) = 177,3 т/сут (3.1)

Для этого предварительно подсчитывают пластовое давление в скважине по формуле:

Р_пл = (Н_ф – Н_ст) × r_ж × g × 10^-6 + Р_у = (3.2)

= (1920 – 200) × 880 × 9,81 × 10^-6 + 1 = 15,8 МПа

где r_ж = r_в × n_в + r_н (1 - n_в) = 1120 × 0,25 + 800(1 – 0,25) = 880 к г /м³.

2. Определяют глубину установки рабочего клапана, которая ограничивается глубиной скважины и располагаемым рабочим давлением нагнетаемого газа (Р_г): Р_гу = Р_г (здесь Р_гу – давление на глубине установки рабочего клапана).

Таблица 6 Исходные данные для расчета газлифтного подъемника

Продолжение таблицы 6

При Р_гу ³ Р_заб глубина установки клапана будет равна

(3.3)

где Dh – расстояние от верхних отверстий фильтра до рабочего клапана, м; выбирается из технологических соображений в пределах Dh = 30¸50 м.

При Р_гу < Р_заб

L_к = Н_ф - (3.4)

где DР_к – потери давления в клапане, МПа;

в среднем DР_к = 0,3 МПа.

r_см – плотность смеси ниже клапана (на участке между забоем и клапаном), к г /м³.

При Р_нас < Р_заб (или Р_заб > Р_нас) плотность смеси будет:

r_см = r_в × n_в + r_н (1 – n_в) = r_ж = 880 к г /м³,

тогда L_к = 1920 - .

3. Определяют диаметр для газлифтного подъемника по той же формуле, как и для фонтанного подъемника:

(3.5)

где Р₁ = Р_гу - DР_к = 9 – 0,3 = 8,7 МПа.

Принимаем НКТ условным диаметром d_у = 73 мм (2,5²), (d_вн = 62 мм).

4. Определяют полный оптимальный удельный расход газа (включая собственный газ скважины) по формуле:

R_{0 опт} = (3.6)

= = 109,8 м³/т

где x - относительная глубина погружения подъемных труб:

x = (3.7)

5. Определяют удельный расход газа, нагнетаемого в скважину (за вычетом собственного газа скважины).

R_{0 наг} = R_{0 опт} – Г_эф (3.8)

109,8 – 19,2 = 90,6 м³/т

где Г_эф – эффективный газовый фактор, м³/т.

При Р_заб ³ Р_нас эффективный газовый фактор определяется по формуле:

Г_эф = (3.9)

= м³/т

При Р_заб < Р_нас эффективный газовый фактор определяется по формуле:

Г_эф = , м³/т (3.10)

6. Определяют суточный расход газа:

V_г = R_{0 опт} × Q = (3.11)

= 90,6 × 177,3 = 16063 м³/сут