Результаты расчетов давления у башмака фонтанных труб трех горизонта-льных скважин с малым радиусом кривизны представлены в таблице 3.2

Следует отметить, что значения коэффициента гидравлического сопротивления труб l_i , входящие в формулы (3.5) и (3.10) зависят от диаметра и шероховатости труб, скорости движения потока, режима течения и др.

 

Таблица 3.2 – Результаты расчетов давления у башмака фонтанных труб скважин №14060,15072,15073

№ скв.	Q	Pу	Hв	Rкр	dк	dНКТ	Pб
тыс.м³/сут	МПа	м	м	м	м	МПа
		4,118			0,1778	0,1	4,915
0,088	5,006
0,076	5,214
0,062	5,893
		5,982			0,1778	0,1	7,089
0,088	7,132
0,076	7,232
0,062	7,577
		8,041			0,1778	0,1	9,578
0,088	9,626
0,076	9,738
0,062	10,128

 

 

Методика определения давления у башмака фонтанных труб для различных длин и диаметров на горизонтальном участке.

 

Определение забойного давления в горизонтальных скважинах с большим и средним радиусами кривизны при отсутствии в их продукции жидкости и частично оборудованных фонтанными трубами

В горизонтальных скважинах, частично оборудованных в горизонта-льном участке фонтанными трубами необходимы методы, позволяющие определить забойное давление у башмака фонтанных труб, у торца ствола и в затрубном пространстве.

Забойное давление у башмака фонтанных труб в горизонтальной скважине(рисунок 3.3) необходимо определить по формуле

 

, (3.11)

 

; ; , (3.12)

 

где h_фi - отклонение башмака фонтанных труб от горизонтали вверх или вниз (рисунок 3.3). Если профиль горизонтального участка ствола не восходящий или не нисходящий, то h_фi будет равным h_фг = 0, и, следовательно, параметр S_бфi также будет равен нулю, т.е. S_бфi = 0.

Рисунок 3.2 – Схема горизонтальной скважины, частично оборудо-ванной фонтанными трубами на горизонтальном участке ствола

 

Входящие в формулу (3.11) параметры q_в, q_иск и q_г.бф должны определяться по формулам

 

, (3.13)

, (3.14)

, (3.15)

, (3.16)

 

где d_гф – диаметр фонтанных труб в горизонтальном участке ствола;

Z_{ср гф} – коэффициент сверхсжимаемости газа при средних значениях давления и темпе-ратуры в пределах длины фонтанных труб в горизонтальном участке;

Т_ср.гф – температура газа в пределах длины фонтанных труб в горизонтальном участке.

Значения Z_{ср гф} и Т_{ср гф} определяются по равенствам

 

 

,

(3.17)

где Т_{к иск} и Р_{к иск} – температура и давление на конечном сечении искри-вленного участка;

Т_бф и Р_бф – температура и давление у башмака фонтанных труб;

l_гф – коэффициент гидравлического сопротивления фонтанных труб в горизонтальном участке ствола;

L_гф – длина фонтанных труб в горизонтальном участке [7].

Определение давления в затрубном пространстве горизонтальных скважин с большим и со средним радиусами кривизны, частично оборудо-ванных фонтанными трубами при отсутствии жидкости в их продукции

Суммарный дебит горизонтальной скважины, частично оборудованной фонтанными трубами у башмака, состоит из притока газа в затрубное пространство и от башмака этих труб до торца к горизонтальной скважине, т.е.

(3.18)

При этом существенный интерес представляет характер изменения дебита в затрубном пространстве и от башмака фонтанных труб до торца скважины.

Для определения давления в затрубном пространстве горизонтального участка ствола необходимо сначала определить по известным устьевым давлениям и дебитам забойное давление у башмака фонтанных труб, используя при этом формулы (3.11) – (3.17). Далее, ориентируясь на результаты расчетов по распределению дебита, как линейной связи между длиной ствола и дебитом, полученной для принятого постоянного значения коэффициента продуктивности, разделить суммарный дебит, использованный при определении забойного давления у башмака фонтанных труб на две части пропорционально длине горизонтального ствола. С таким предположением, в зависимости от длины фонтанных труб в горизонтальном участке ствола, был разделен дебит горизонтальной скважины и использован для определения давления в затрубном пространстве. Таким образом, при предположении о том, что дебит газа из затрубного пространства известен, забойное давление в этом пространстве должно определяться следующим образом. Кольцевое затрубное пространство заменяется круговым сечением с эквивалентным диаметром D_экв через равенство

(3.19)

где D_в.экс, d_н.ф - внутренний диаметр эксплуатационной колонны и наружный диаметр фонтанных труб, а гидравлический диаметр из равенства

(3.20)

Тогда, вместо d⁵_ф вставим следующую формулу

(3.21)

С учетом формул (3.19)¸(3.21) давление в затрубном пространстве горизонтальной скважины должно определяться по формуле

, (3.22)

где Р_{з бф} - давление у башмака фонтанных труб;

q_{г зат} – параметр, определяемый по формуле

, (3.23)

где l_зат – коэффициент гидравлического сопротивления при движении газа по затрубному пространству;

L_гф – длина фонтанных труб, т.е. затрубного пространства в горизонтальном участке ствола;

Т_{ср заб} – средняя температура газа на участке с длиной L_гф определяемая по формуле

(3.24)

Z_{ср заб} – коэффициент сверхсжимаемости газа в интервале с длиной L_гф и определяется в зависимости от

, (3.25)

где Р_вход, Т_вход – давление и температура у входа горизонтального ствола в продуктивный пласт;

Р_збф, Т_бф - давление и температура у башмака фонтанных труб.

Величина коэффициента гидравлического сопротивления l_зат при дви-жении газа по затрубному пространству с учетом потерь давления на местные сопротивления в соединительных узлах фонтанных труб может быть оценена по формуле

, (3.26)

 

где l_экв - коэффициент гидравлического сопротивления труб с эквивалентным диаметром;

D_экв; D_экс, d_нф – соответственно диаметр эксплуатационной колонны и внешний диаметр фонтанных труб;

D_м – диаметр соеди-нительных муфт;

l – длина одной фонтанной трубы.

Значение l_экв, т.е. коэффициента гидравлического сопротивления труб с эквивалентным диаметром D_экв, определяемый по формуле (3.19). Таким образом, для определения давления в затрубном пространстве горизонтальных скважин с большим и со средним радиусами кривизны частично оборудованных фонтанными трубами при отсутствии в их продукции жидкости сначала необходимо вычислить давление у башмака фонтанных труб, а затем, используя формулы (3.19) ¸ (3.26), давление в затрубном пространстве на любом сечении длиной L_фi при соответствующих знаках Т_{ср заб}, Z_{ср заб}, d_нф, D_{в обс}, D_м и Q_{зат ф}.