Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Экологическая и технико-экономическая задача.

Методика расчетов параметров ПГЖС для бурения и освоения продуктивных коллекторов с АНПД.

Поскольку плотность ГЖС смеси является главным технологических параметров, то необходимо сначала получить аналитическую зависимость для ее определения, а затем получить другие формулы для расчета параметров этой ГЖС, зависящих от плотности.

После всех свойств ГЖС

-плотность пенной ГЖС:

а) на поверхности при Р0-атмосферном давлении

Уравнение баланса масс:

Мо смж(1-φ)+Мгφ (1)

Мж-масса жидкости

Мг-масса газа

φ-объемное содержание газа (воздуха) в составе ГЖС на устье

 

Vо-объем газа (воздуха) в составе ГЖС при Ро

Vсм-объем смеси при Ра

если: Мо см=Vо см ·ρо см;

Мж=Vо см ·ρж(1-φ) (2)

Мг= Vо см ·ρг ·φ

 

тогда:

Vо см : ρо см= Vо см: ρж (1- φ) + Vо см: ρг φ

тогда:

ρо см = ρж(1- φ) + ρг φ (3)

ρо см –плотность, при Ро (атмосферное давление).

 

б) плотность ГЖС на глубине при Р>Ро

при заполнении скважины ГЖС статическое давление на забое будет больше атмосферного. Пузырьки газа (воздух, который насыщает водный раствор ПАВ(жидкости) на поверхности, будут сжиматься, что приведет к уменьшению их размера, при этом: величина объемного содержания газа φ, степень аэрации будет уменьшаться.

 

 

на поверхности -на забое

объем жидкости одинаков, что на устье, что на забое

 

φ-объемное содержание газа

уменьшение φ произошло на величину отношения

Если объем смеси (ГЖ) на устье:

Vо см=(1- φ)+ φ =1

На глубине объем той же ГЖС составит:

(5)

Уравнение баланса масс для рассматриваемой ГЖС:

 

отсюда:

 

 

 

 

 

 

подставим из ф(3) и (5):

 

 

т.к. ρг-мало≈0, тогда:

 

(7)


-давление столба ГЖС в скважине на забое:

в соответствие с формулой (7) ρг см является величиной переменной на глубине и зависит от давления Р в рассматриваемом интервале.

В реальной скважине.

На глубине Н в ГЖС при давлении Р будет содержаться газообразная среда в количестве , а исходная жидкость (водный раствор ПАВ- пенообразователь) в количестве 1- φ, на основе которой с помощью поверхностного оборудования получена на поверхности (устье) ГЖС.

Необходимо: найти уравнение, по которому можно определить величину гидростатического давления в любом интервале скважины при переменном значении ρг см.

Исходное:

dp= ρг см g dH (8)

Подставим формулу (7) в формулу (8)

 

 

 

(умножим обе части на ρж)

 

 

проинтегрируем обе части уравнения

(9)

 

Решение этого уравнения получается в виде:

(10)

 

В этом уравнении:

Р-Р0г ст (11)

где:

Рг ст- статическое давление ГЖС на глубине Н

Поэтому давление на рассматриваемой глубине составляет (из ф-лы(10))

(12)

Это уравнение неудобно в применении, т.к. Р слева и справа - в неявном виде- можно применять метод подбора при конкретных значениях ρж, φ величина Р давления для конкретного значения Н.

 

Экологическая и технико-экономическая задача.

При вскрытии горизонта с низким пластовым давлением нефти, газа или воды величина давления столба ГЖС в скважине на забое (где ведется вскрытие горизонта) должна регламентироваться для исключения:

-кольматации продуктивного горизонта;

-сохранению проницаемости для последующей эффективной эксплуатации.

В этом случае необходимо совпадение условия:

Р=Рплг.см (13)

Тогда в условии (12) подставляем Р=Рплг.см и находим необходимую для выполнения условия (13) величину объемного содержания газа в ГЖС на глубине H при давлении Pг.см. Тогда решение уравнения (12) относительно φ принимает вид:

 

(14)

 

Кроме объемного содержания газа в составе ГЖС важны и другие параметры:

Степень аэрации;

(15)

Qг, Qж- объемы расхода газовой и жидкой фаз

или

Vo- объем газа при Ро,

Vж- объем жидкости.

-объемное содержание газа в ГЖС тоже может быть в виде:

(16)

Из этой формулы (16) получаем:

(17)

Подставим в формулу (15) формулу (17)

, (18)

Подставим формулу (18) в формулу (12) получим:

Р=Р0 (19)

Решив формулу (19) отношении α получаем:

 

(20)

 

Из формулы (15) расход сжатого воздуха

(21)

При проектировании технологии бурения с использованием ГЖС необходимо определять плотность ее при определенном составе важно для низкодебетных и малонапорных горизонтов. Для этого:

- по формуле (3) плотность на устье скважины при Ро;

- по формуле (7) плотность на горизонте Н при давлении Р=Рг.смпл;

- давление на глубине Н по формуле (12);

- средняя плотность ГЖС по скважине глубиной Н будет равна

(22)

отсюда (23)

Подставив в формулу (23) формулу (12) и получаем:

(24)

 

Получению зависимости необходимо для решения задач при выборе плотности и других параметров ГЖС для вскрытия горизонтов с пластовым давлением:

 

, Па (25)

ρ р- плотность пластовой жидкости(воды),кг/м3;

g=9,81 м/с2;

Н- расстояние от устья до кровли, м;

h- статический уровень, м.

 
 

Далее:

- приняв конкретный ПАВ- пенообразователь и компонентный состав водного раствора для получения ГЖС, рассчитываем величину объемного содержания газа(воздуха) в ГЖС по формуле (14).

при Рплг.см;

- по формуле (3) и (7) плотность ГЖС при Ро и на глубине:

- необходимая степень аэрации по формуле (20).

 

Технологический способ борьбы с поглощением при бурении или освоении скважин.

 

 
 

- создание равновесия в системе: поглощающий горизонт – скважина за счет плотности ρсм

 

 

Давление поглощения будет равно:

, Па (26)

 

Давление гидростатическое ГЖС, заполняющей скважину до поглощающего горизонта будет равно:

ρсм.ср средняя по скважине плотность ГЖС.

 

Условие устранения поглощения:

(27)

или:


 

Откуда:

или

 

тогда:

или

(28)

 

Таким образом, при этой плотности ГЖС необходимо обеспечить вскрытие и бурение по поглощающему горизонту для недопущения поглощения, сопровождающегося потерей промывочной жидкости и загрязнением продуктивного пласта.

В дальнейших расчетах необходимо по ф.(3) рассчитать плотность ГЖС на устье скважины при Ро и по формуле (7) плотность ее на глубине при Р=Рп для недопущения поглощения.

 

 

Задание №2

Последовальность расчета параметров газожидкостной смеси (ГЖС)

 

Определить параметры ГЖС для вскрытия продуктивных горизонтов в условиях аномально низких пластовых давлений (см. стр. 361 «Бурение разведочных скважин», 2007г.).

 

1. Рассчитываем величину пластового давления продуктивного коллектора:

Па

где:

ρж – плотность пластового флюида, заполняющего скважину, кг/м3;

g = 9,81 м/с2;

Н – расстояние от устья до кровли продуктивного коллектора, м3;

h – статический уровень продуктивного коллектора, м;

 

2. Определяем необходимую величину объемного содержания газа в составе ГЖС при условии Р = Рг.см:

где:

Рг.см – гидростатическое давление столбу ГЖС в скважине на глубине у поглощающего горизонта, Па.

 

3. Определим необходимую величину степени аэрации для вскрытия продуктивного пласта:

 

4. Рассчитываем величину плотности ГЖС на устье скважины при атмосферном давлении:

где ρ – плотность воздуха.

 

5. Рассчитываем величину плотности ГЖС на глубине в скважине при давлении Рг.см:

 

6. Определяем величину средней плотности ГЖС по всей скважине:

 

7. При заданной величине объемного расхода пенообразующего раствора определяем объемный расход сжатого воздуха для получения ГЖС с рассчитанными выше параметрами:

где Qж – объемный расход пенообразующего раствора (водного раствора ПАВ-пенообразователя)

 

Расчеты выполняются в соответствии с заданными вариантами.

 



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Лесные богатства. Строение дерева. | заочного отделения Филологического факультета
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-02-11; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 265 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Два самых важных дня в твоей жизни: день, когда ты появился на свет, и день, когда понял, зачем. © Марк Твен
==> читать все изречения...

2253 - | 2077 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.013 с.