Условие артезианского фонтанирования

Фонтанирование скважины возможно в том случае, если из пласта на забой поступают флюиды, количество энергии кото­рых не меньше, чем требуется ее для их подъема на поверх­ность. Условие артезианского фонтанирования непосредственно следует из уравнения (1) баланса давлений:

(2)

где Н - глубина скважины по вертикали (принимается обычно до середины продуктивного пласта); r = (r₃ + r₂)/2 - средняя плотность жидкости в скважине; r₃, r₂ - плотность жидкости соответственно в условиях забоя и устья; g - ускорение сво­бодного падения.

С учетом искривления ствола скважины:

(3)

где Н' - расстояние от устья до забоя вдоль оси наклонной скважины; a₃ - средний зенитный угол кривизны скважины или угол отклонения оси скважины от вертикали; a_{3 i} - зенитный угол на участке ствола длиною Н'_i ; n - число участков разной кривизны ствола (в дальнейшем будем рассматривать верти­кальные скважины, а кривизну легко учесть подобным обра­зом). Потери давления на трение р_тр рассчитываем по формуле Дарси - Вейсбаха. Давление p₂ принимаем в зависимости от условий сбора и подготовки продукции скважины. Оно обеспечивает движение продукции скважины от устья до пункта сбора, зависит от потерь давления на гидравлические сопротивления в устьевом оборудовании, системе сбора и т. д.

В силу неразрывности потока длительное фонтанирование возможно при условии равенства расходов притекающей из пласта Q_пл и поднимающейся в стволе скважины Q_под жидко­сти:

Q_пл= Q_под = Q.                 (4)

Поскольку приток и подъем жидкости происходит за счет пластовой энергии, то совместная работа пласта и фонтанной скважины будет согласовываться через р₃. Приток (дебит скважины) можно, например, описать уравнением

           (5)

Тогда условие (4) взаимосвязанной совместной согласован­ной работы пласта и скважины на основе условия (2) артези­анского фонтанирования можно записать в виде:

         (6)

или в функциональном виде с учетом зависимости р_тр от Q

M (Q) = N (Q).                 (7)

Решая последнее равенство графоаналитическим методом (рис. 8, а) или путем итераций, находим дебит скважины Q и соответствующее забойное давление, причем минимальное забойное давление артезианского фонтанирования р_{з min}. Из рис. 8, а следует, что фонтанирование возможно при всех p_з ³ р_{з min}, однако при согласованной работе р_з < р_пл. При ар­тезианском фонтанировании наибольший дебит можно получить при р₂ = р_н.

 

 

Рис. 8. Графическая интерпретация условий артезианского (а) и газлифтного (б) фонтанирований (штриховкой показаны области возможного фон­танирования)

Из условия (6) следует, что при Q = 0

                                   (8)

т. е. для определения пластового давления р_пл достаточно из­мерить устьевое давление p'₂ в остановленной скважине. Если НКТ спущены до забоя, то по затрубному давлению можно оп­ределить забойное давление (9)

              

 

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 777; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!