vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Рассчитываем максимальное |
давление закачки по (1.33): |
рзmах= 9,81∙3200(1150 − 1000) |
∙ 10 -6 +4,07 + 1,45 + 2,3 = 12,53 МПа. |
Следовательно, при работе агрегата на третьей скорости максимальное
давление прямой закачки составляет 12,53 МПа, а насосный агperaт развивает давление 37,4 МПа. Имеет смысл повторить расчет: целью оценки возможности работы на четвертой скорости.
2. Обратная закачка
Параметры работы агрегата остаются теми же, что и при прямой закачке.
Рассчитывают расстояние от забоя х, на которое должно подняться жидкость
закачки в колонне НКТ для рзаб = рпл. В этом случае забойное давление
|
|
|
|
Р з а б = Р п л = |
|
гл |
g(H x) |
gx р |
тгл |
р |
тз |
, |
(1 . 35) |
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|||||
где |
|
ртгл, |
|
РТЗ ~ соответственно потери давления на трение при движении в |
|||||||||
|
|
||||||||||||
НКТ жидкости глушения на расстоянии (Н − х) и жидкости закачки на расстоянии х, Па.
Обозначим градиенты потерь на трение при движении жидкости
глушения и закачки в колонне НКТ соответственно через Втгл и Втз (Па/м):
Втгл=4 |
|
0 |
/( |
т |
d |
вн |
) |
− структурный режим, |
|
|
|
|
(1.36)
0,012 гл w 2 / dвн |
− турбулентный режим, |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
2 |
|
|
/(2d |
|
) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
В т з = |
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
вн . |
|
|
|||||
С учетом (1.36) и (1.37) из выражения (1.35) получаем |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
Н( |
гл |
g B |
тгл |
) р |
пл |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
х = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
g( |
|
|
|
) (В |
|
|
В |
|
|
) |
|
|
||||||||||
|
|
|
гл |
з |
тгл |
тз |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
При рза6 = рпл давление закачки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
р = ( |
гл |
|
з |
)g(H x) ) + |
р |
кзз |
|
+ р |
тз |
+ р , |
|||||||||||||
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тгл |
|||||
(1.37)
(1.38)
(1.39)
12
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
где ркзз − потери на трение при движении жидкости закачки в кольцевом зазоре на расстоянии Н, Па.
Объем закачки
Vз = |
[d |
2 |
|
х |
(D |
2 |
|
d |
2 |
)Н] / 4. |
|
|||
вн |
вн |
нар |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Максимальное давление закачки |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Рзmax= gH( гп − |
|
|
з) |
+ |
т гл + |
ркз гл + |
ркзз. |
|||||||
Рассчитываем по (1.37) Втз, учитывая, что w= 2,646 м/с; |
||||||||||||||
(решение при прямой закачке) : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Втз =0,0156(2,646)2 ∙1000/(2∙0,076) = 718,556 Па/м. |
|
|||||||||||||
Для предыдущего случая |
|
ртгл |
= 4068135 Па. |
|
||||||||||
|
|
|||||||||||||
Рассчитываем градиент потерь на трение |
|
|
|
|||||||||||
|
Втг п = |
|
ртгл/Н |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
или
Втгл =4068135/3200 = 1271,292 Па/м.
По формуле (1.38) рассчитываем
(1.40)
(1.41) = 0,0156
(1.42)
х =
3200(1150 9,81 1271,292) |
35 10 |
6 |
|
|
|
|
2553,52 |
м. |
|||
9,81(1150 1000) (1271,292 |
718,556) |
||||
|
|
||||
Объем жидкости закачки по (1.40)
V3 = 3,14 [ (0,076)2 ∙ 2553,52 + (0,15032 − 0,0892) 3200] /4 = 48,43 м3.
Время закачки Т3 = 48,43/0,012 = 4035,5 с = 67,26 мин.
Для случая прямой закачки по формуле (1.24) уже определен градиент потерь давления на трение при движении жидкости закачки в кольцевом зазоре Акззз = 176,24 Па/м. Рассчитываем:
ркзз =АКзз Н = 176,24 ∙ 3200 = 563968 Па 0,56 МПа.
Также вычислен по формуле (1.23) градиент потерь на трение Акзгп = 452,69 Па/м. Рассчитываем:
13
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
рКЗГл = 452,69 ∙ 3200 = 1448608 Па 1,45 МПа.
По выражению (1.39) давление закачки (при Втз = 718,556 Па/м;
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тгл = 4,07 МПа): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
р3 = (1150 − 1000) 9,81 (3200 − 2553,2) 10-6 + 0,56 + |
|
|
|
|
||||||||
+ 718,556 ∙ 3200 ∙ 10 -6 + 4,07 = 0,95 + 0,56 + 2,3 + 4,07 = 7,88 МПа. |
|
|
||||||||||
|
Таким образом, давление закачки равно 7,88 МПа, т. е. почти на 15 % |
|||||||||||
больше значения при прямой закачке. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Рассчитываем максимальное давление закачки по (1.41) (при |
|
ртгл = 4,07 |
|||||||||
|
|
|||||||||||
МПа): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рзтах =9,81∙3200(1150 − 1000) 10 -6 +4,07 + 1,45 + 0,56 = 10,79 МПа. |
|
|||||||||||
|
Следовательно, максимальное давление закачки равно 10,79 МПа, т. е. на 14 |
|||||||||||
% меньше значения при прямой закачке. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Задача 1.2. Для условий предыдущей задачи рассчитать параметры процесса |
|||||||||||
освоения при работе насосного агрегата: |
|
|
|
|
|
|||||||
на первой скорости, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
на второй скорости, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
на четвертой скорости при диаметре плунжера 100 мм. Сравнить полученные |
|||||||||||
параметры. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 1.3. Для условий предыдущей задачи рассчитать параметры процесса |
|||||||||||
освоения |
насосным |
агрегатом, если скважина |
полностью |
|
задавлена |
|||||||
минерализованной водой плотностью |
|
в = 1116 кг/м |
3 |
и вязкостью |
|
|
||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
в = 1,2∙10 |
-3 |
Па∙с. В качестве жидкости закачки используется неньютоновская |
|||||||||
|
||||||||||||
|
|
|||||||||||
нефть с плотностью |
|
3 |
. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
н = 880 кг/м |
|
|
|
|
|
|
|||||
Вопросы к лабораторной работе №1
1.Опишите процесс освоения скважин
2.Методы закачки жидкости при проведении освоения скважин
3.Ньютоновские и вязкопластичные жидкости.
4.Основные параметры процесса освоения скважин
14
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Варианты расчета параметров освоения нефтяной скважины
Параметры |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глубина |
3000 |
2900 |
3100 |
3150 |
3250 |
3300 |
3050 |
2950 |
3120 |
3000 |
скважин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lc, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пластовое |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
38 |
37 |
37,5 |
37 |
37,5 |
давление, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15