97. Работа газа при подъеме жидкости в стволе скважины. Структуры газожидкостных смесей.

При одновременном движении в скв. жидк. и своб. газа. существуют различные виды структур ГЖС их много, но основных 3:

1. – эмульсьонная структура (пенная) газ распределяется равномерно.

Свободный г. равномерно распределен во всем объеме жидкости. v^отн_г≤0,4м/ Областью сущ-я данной структуры явл. участок от уровня соответств. Р_нас и выше.

2. Р столба ↓ => V_г ↑ => четочная структура v^отн_г=0,4…1,2м/с

- Р в области сущ-я этой структуры меньше чем Р сущ-я эмульсионной.

- объем своб. г. >> V эмульсионной структуры.

- поо центру подъемника движутся крупные одинаковые по размеру газовые пузыри

- v^отн_г ↑ в 3 раза

Чем медленнее г. поднимается в скв. по сравнению с ж. тем большую полезную работу он совершает =>↑ КПД

3. Стержневая структура v^отн_г>1,2м/с

- 2 формы сущ-я своб. г. мелкие пузырьки в V жидкости и струя г. по центру трубы.

- внутри потока г. присутствует капельная жидкость

- скорость опережения газом жидкости >> 1,2м/с

- подъем ж. происх только за счет сил трения м/у газом и ж.

Для удобства определения области сущ-я перечисленных видов структур ГЖС применяется 2 способа:

1. С использованием эмпирических зависимостей

2. с использ. номограммы

Для количественной оценки полезной работы совершаемой газом в подъеме ж. исп. ф-лу Крылова: , , ξ – grad напора ГЖС

Н₂ – напор у башмака подъемника; Н₁ – напор на устье скв.; L – длина напорных труб; ρ_см – сре. плотн. ГЖС в подъемных трубах; ρ_ж – плотность жидкости; h’_тр – суммарные потери на трение.

Особенности зависимости:

1. gradH подъемника не зависит от диаметра

2gradH опеределяется соотношением м/у плотностями газир жикости и просто ж.

3. Мах. вохможный КПД поъемника имеет место при мах. возможной ρ_см т.е. эмульсионной или пенной структуры: 0≤ρ_см/ρ_ж≤1, чем ближе к 1 тем лучше.

98. Характеристика газожидкостного подъемника и факторы, влияющие на ее вид.

Хар-ка ГЖП – зависимость его производительности по ж. от кол-ва своб. г. учавствующего в подъеме ж.

0-1 насыщение сводным г. и подъем жидкости до устья.

На протяжении этого участка не смотря ↑ V г. производительность подъемника по ж =0.

В это время в подъемных трубах происходит насыщение жидкости газом, уменьшением ее ρ_ж и подъем ж. в трубах, уровень жидкости в НКТ достигает устья скв.

1-2 самый выгодный участок

Характеризуется тем, что темп прироста Q_ж на много больше темпа прироста V_г.Соответственно имеет место резкое ↑ КПД подъемника и в т.2 режим работы подъемника становится – оптимальным.

η₂=η_max, q₂<q_max; необходимо стремиться к ↑ производительности по η.

На большей части подъемника этого интрвала ха-ки сущ. эмульсионная (пенная) структура ГЖС.

2-3 При сохранении темпа прироста V_г имеет место снижение темпа прироста Q_ж, т.е. происходит постепенное ↓ η подъемника. Т.к. большую часть подъемных труб занимает четочная структура: η₃<η₂, q₃>q₂.

МРП при ↓ η – высокий, значит если ↓q =>↑η МРП ↓ и нефти мы в итоге добываем больше!

Эта область самых предпочтительных (оптимальных) режимов скв.

3-4 Область самых невыгодных режимов. На вид хар-ки оказывают влияние сл. факторы:

1. Диаметр подъемных труб

d₁<d₂

2. Градиент напора – разность м/у напорами у башмака и у устья деленная на L колонны.

ξ₃>ξ₂>ξ₁