Valg av driftsmodus for en gassbrønn. Fremskritt innen moderne naturvitenskap Beregning av strømningshastigheten til en gassbrønn

test

4. Beregning av vannfri brønnproduksjonshastighet, avhengighet av produksjonshastighet på graden av reservoaråpning, anisotropiparameter

I de fleste gassførende formasjoner er vertikale og horisontale permeabiliteter forskjellige, og som regel er vertikal permeabilitet k mye mindre enn horisontal k g. Imidlertid, med lav vertikal permeabilitet, er strømmen av gass nedenfra til påvirkningsområdet av brønnens ufullkommenhet når det gjelder graden av åpning også vanskelig. Den eksakte matematiske sammenhengen mellom anisotropi-parameteren og verdien av tillatt uttak når brønnen penetrerer et anisotropt reservoar med bunnvann er ikke fastslått. Bruk av metoder for å bestemme Q pr, utviklet for isotropiske reservoarer, fører til betydelige feil.

Løsningsalgoritme:

1. Bestem de kritiske parameterne for gassen:

2. Bestem koeffisienten for superkomprimerbarhet under reservoarforhold:

3. Vi bestemmer tettheten til gassen under standardforhold og deretter under reservoarforhold:

4. Finn høyden på formasjonsvannsøylen som kreves for å skape et trykk på 0,1 MPa:

5. Bestem koeffisientene a* og b*:

6. Bestem den gjennomsnittlige radiusen:

7. Finn koeffisienten D:

8. Vi bestemmer koeffisientene K o , Q* og maksimal vannfri strømningshastighet Q pr.bezv. avhengig av graden av formasjonspenetrasjon h og for to forskjellige verdier av anisotropiparameteren:

Opprinnelige data:

Tabell 1 - Startdata for beregning av vannfri regime.

Tabell 4 - Beregning av vannfri regime.

Analyse av produksjonsevnen til brønner på Ozernoye-feltet utstyrt med ESP-er

Hvor er produktivitetsfaktoren, ; - reservoartrykk, ; - minste tillatte bunnhullstrykk, ...

2. Finne trykkfordelingen langs bjelken som går gjennom toppen av sektoren og midten av brønnen. 2. Analyse av driften av en gassbrønn i en sektor med en vinkel p / 2, begrenset av utslipp, i stabil gassfiltrering i henhold til Darcy-loven 2 ...

Analyse av driften av en gassbrønn i en sektor med en vinkel π/2, begrenset av utslipp, under stabil gassfiltrering i henhold til Darcy-loven

Effekten av å endre tykkelsen på det gassførende reservoaret under utviklingen av et gassfelt

Å etablere den teknologiske driftsmåten for gassbrønner som har penetrert formasjoner med bunnvann er en oppgave av høyeste kompleksitet. Den nøyaktige løsningen på dette problemet, tatt i betraktning ikke-stasjonariteten til kjegleformasjonsprosessen ...

Geologisk struktur og utvikling av oljefeltet Chekmagushevsky

Strømningshastigheten er hovedkarakteristikken til brønnen, som viser den maksimale mengden vann den kan produsere per tidsenhet. Strømningshastigheten måles i m3/time, m3/døgn, l/min. Jo høyere brønnstrømningshastighet, jo høyere er produktiviteten...

Hydrodynamiske studier av brønner i gasskondensatfeltet Yamsoveyskoye

Ligningen for gassinnstrømning til brønnen beregnes med formelen: ,… (1) G.A. Adamovs formel for rør: ,… (2) ligningen for gassstrøm i rørledningen: ,… (3) hvor Ppl er reservoartrykket, MPa; Рвх - manifold innløpstrykk...

Studie av bevegelsen til væske og gass i et porøst medium

1) Undersøkelse av avhengigheten av strømningshastigheten til en gassbrønn på vinkelen b mellom den ugjennomtrengelige grensen og retningen til brønnen i en fast avstand fra toppen av sektoren til midten av brønnen...

Metoder for oversvømmelse av reservoar

For tiden. Hvis MCD-en er utstyrt med en turbinvolumetrisk teller, påvirkes avlesningene av tilstedeværelsen av en væskefase over hele strømningstverrsnittet, viskositetsverdien, kvaliteten på gasseparasjonen, tilstedeværelsen av en skumstruktur i det målte produktet. ...

Ytelsesevaluering av horisontale oljebrønner

oljebrønnproduktivitetsdrenering En Excel-fil vil hjelpe oss med dette, hvor vi bruker Joshi-formelen Gule celler er fylt med 0,05432 koeffisient ...

Underjordisk væskemekanikk

Vi bestemmer strømningshastigheten til hver brønn og den totale strømningshastigheten hvis dette sirkulære reservoaret er utviklet av fem brønner, hvorav 4 er plassert på toppene av en firkant med side A = 500 m, og den femte er i sentrum. ..

Underjordisk væskemekanikk

Med planradial forskyvning av olje med vann, bestemmes brønnstrømningshastigheten av formelen: (17) hvor: rн er koordinaten (radiusen) til olje-vann-grensesnittet på tidspunktet t...

Anvendelse av ny teknologi under reparasjons- og isolasjonsarbeid

For øyeblikket er de fleste oljefelt i sluttfasen av utviklingen, hvor produksjonsprosessene er betydelig kompliserte, spesielt på grunn av det høye vannkuttet i de produserte produktene...

Vurder det komplekse potensialet. Ligningen definerer en familie av ekvipotensialer som faller sammen med isobarer: , (5)

Væsketilstrømning til brønnen med en delvis isolert strømkrets

La oss vurdere strømningshastigheten ved forskjellige åpningsvinkler av den permeable reservoarkonturen (fig. 10), oppnådd ved den beskrevne metoden ved bruk av den komplekse potensialteorien. Ris. 10 Avhengighet av brønnstrømningshastigheten av vinkelen Grafen viser ...

Prosjekt for bygging av en horisontal produksjonsoljebrønn med en dybde på 2910 m på Vyngapurovskoye-feltet

For tiden er det flere måter å åpne produktive horisonter på: under undertrykkelse (Rpl< Рз), депрессии (Рпл >Rz) og likevekt. Underbalansert og underbalansert boring utføres kun med en fullt utforsket seksjon...

UDDANNELSES- OG VITENSKAPSMINISTERIET I DEN RUSSISKE FØDERASJON

høyere profesjonsutdanning

"Tyumen State Oil and Gas University"

Funksjoner ved utviklingen av oljefelt ved horisontale brønner

Retningslinjer

for selvstendig arbeid med disiplinen "Særheter ved feltutvikling ved horisontale brønner" for mastere som studerer i spesialiteten 131000.68 "Olje- og gassvirksomhet"

Satt sammen av: S.I. Grachev, A.S. Samoilov, I.B. Kushnarev

Utdannings- og vitenskapsdepartementet i Den russiske føderasjonen

Federal State Budgetary Education Institution
høyere profesjonsutdanning

"Tyumen State Oil and Gas University"

Institutt for geologi og olje- og gassproduksjon

Avdeling "Utbygging og drift av olje- og gassfelt"

Retningslinjer

I faget "Funksjoner ved utvikling av oljefelt ved horisontale brønner"

for praktisk, laboratorietimer og selvstendig arbeid for bachelorer i retning 131000.62 "Olje- og gassvirksomhet" for alle former for utdanning

Tyumen 2013

Godkjent av redaksjons- og forlagsrådet

Tyumen State Oil and Gas University

Metodiske instruksjoner er beregnet på bachelorer retning 131000.62 "Olje- og gassvirksomhet" for alle former for utdanning. Retningslinjene gir hovedoppgavene eksempler på løsninger for faget «Features of the development of oil fields by horizontal wells».

Sammensatt av: Førsteamanuensis, Ph.D. Samoilov A.S.

Førsteamanuensis, Ph.D. Fominykh O.V.

laboratorieassistent Nevkin A.A.

© Statens utdanningsinstitusjon for høyere profesjonsutdanning

"Tyumen State Oil and Gas University" 2013

INTRODUKSJON 2

Emne 1. Beregning av produksjonsrater for brønner med horisontal komplettering og sammenligning av resultater. 7

Emne 2. Beregning av strømningshastigheten til en horisontal brønn og en retningsbestemt hydraulisk frakturering med et brudd i henhold til formlene ovenfor, sammenligning av resultatene. 2

Emne 3. Beregning av strømningshastigheten til en multilateral brønn. 17

Emne 4. Beregning av det optimale rutenettet for horisontale brønner og den komparative effektiviteten av deres arbeid med vertikale brønner. 21

Emne 5. Tolkning av resultatene av hydrodynamiske studier av brønner med horisontal avslutning i steady-state forhold (i henhold til metoden til Evchenko V.S.). 2

Tema 6. Produksjonshastighet av en horisontal brønn med hydrauliske brudd lokalisert i en anisotropisk, stripelignende formasjon. 34

Emne 7

Emne 8

INTRODUKSJON

Med en storstilt introduksjon på begynnelsen av 2000-tallet og i løpet av det neste tiåret, horisontale brønner (HW) og horisontale sidespor (SHS) i feltutviklingssystemet i Vest-Sibir, ble tvungen produksjon av oljereserver oppnådd med en rask tilbakebetaling av investeringer uten bygging av nye brønner. Implementering ble utført raskt, ikke alltid i samsvar med vedtatte designbeslutninger, eller ved å transformere det eksisterende utviklingssystemet. Men uten en systematisk begrunnelse av teknologien for horisontal åpning og drift av anlegg, oppnås ikke designverdiene til oljeutvinningsfaktoren (ORF).

De siste årene har horisontal strippingsteknologi fått mye mer oppmerksomhet ved utforming av et utviklingssystem, i noen selskaper utføres begrunnelsen for byggingen av hver HW i form av et miniprosjekt. Dette ble også påvirket av den globale finanskrisen, da feilen og andelen usikkerhet ble minimert for å optimalisere produksjonen. Nye tilnærminger har blitt brukt på den horisontale boreteknologien, som bevist av resultatene fra driften av den bygde HW og BGS siden 2009 (mer enn 350 brønner er bygget ved Surgutneftegaz, mer enn 200 brønner ved Lukoil og mer enn 100 brønner ved TNK-BP). , OAO NGK Slavneft har mer enn 100 brønner, OAO Gazprom Neft har mer enn 70 brønner, OAO NK Rosneft har mer enn 50 brønner, OAO NK RussNeft har mer enn 20 brønner).

Det er kjent at det ikke er nok å bestemme bare hovedparametrene for bruk av horisontale brønner: lengde, profil, plassering av stammen i forhold til taket og sålen, noe som begrenser teknologiske driftsformer. Det er nødvendig å ta hensyn til plasseringen og parametrene til brønnmønsteret, reservoaråpningsskjemaer og regulering av deres driftsmoduser. Det er nødvendig å lage fundamentalt nye metoder for overvåking og styring av utvinning av oljereserver, spesielt for komplekse reservoarer, som vil være basert på en pålitelig studie av den geologiske strukturen gjennom studiet av horisontale brønner, avhengigheten av oljeproduksjon på heterogeniteten av den geologiske strukturen og den hydrauliske motstanden langs lengden, og skapelsen av ensartethet i utvinningen av oljereserver gjennom volumreservoaret til en drenert HW, høypresisjonsbestemmelse av dreneringssonen, muligheten for å utføre og forutsi effektiviteten av metoder for å forbedre oljeutvinningen, bestemme hovedspenningene til bergarter, som direkte påvirker effektiviteten til vannoversvømmelsen og mekaniske metoder for å påvirke reservoaret (hydraulisk oppsprekking).

Hensikten med denne retningslinjen er å gi studentene kunnskapen som moderne vitenskap og industri bruker når de håndterer brønnproduktivitet.

Retningslinjene for hver oppgave etter emne presenterer en beregningsalgoritme og et eksempel på løsning av en typisk oppgave, som i betydelig grad bidrar til å fullføre oppgaven. Imidlertid er anvendelsen kun mulig etter å ha studert det teoretiske grunnlaget.

Alle beregninger bør utføres innenfor rammen av det internasjonale enhetssystem (SI).

Det teoretiske grunnlaget for disiplinen er godt beskrevet i lærebøkene, hvis lenker er gitt.

Emne 1. Beregning av produksjonsrater for brønner med en horisontal komplettering og sammenligning av resultater

For å bestemme oljeproduksjonshastigheten i en enkelt horisontal brønn i et jevnt anisotropt reservoar, brukes S.D.-formelen. joshi:

hvor, Q g- oljestrømningshastighet for en horisontal brønn m 3 / sek; k h– horisontal permeabilitet av formasjonen m 2 ; h– oljemettet tykkelse, m; ∆P– nedtrekking av reservoar, Pa; μ n– oljeviskositet Pa s; B0– oljevolumfaktor; L– lengden på den horisontale delen av brønnen, m; rc er radiusen til brønnhullet i reservoaret, m; - hovedaksen til dreneringsellipsen (fig. 1.1), m:

, (1.2)

hvor Rk– mateløkkeradius, m; er perbestemt av formelen:

kv- vertikal permeabilitet av reservoaret, m 2 . Vertikal permeabilitet lik 0,3 k h, den gjennomsnittlige parameteren for terrigene forekomster i Vest-Sibir; også, for en pålitelig beregning, tilstanden - , .

Figur 1.1 — Skjema for innstrømning til et horisontalt brønnhull i en sirkulær formasjon

Borisov Yu.L. da han beskrev en elliptisk strømning, foreslo han en annen betingelse for å bestemme R k . Som en gitt verdi brukes her ellipsens hovedradius (fig. 1.2), som er gjennomsnittsverdien mellom halvaksene:

(1.4)

Figur 1.2 — Skjema for innstrømning til et horisontalt brønnhull i en sirkulær formasjon

Den generelle formelen for tilsiget til HW, oppnådd av Yu.P. Borisov, er som følger:

, (1.5)

hvor J- filtreringsmotstand, bestemt av formelen:

. (1.6)

Giger foreslår å bruke formel (1.8), hvor for filtreringsmotstanden J ta uttrykk

(1.7)

Den generelle formelen for tilsiget til den oppnådde HW Giger ligner på ligningene til tidligere forfattere:

. (1.8)

Alle parameterkonvensjoner ligner de som er presentert for Joshi S.D.-ligningen.

Oppgave 1.1. For de geologiske og fysiske forholdene til PK 20-formasjonen av Yarainerskoye-feltet, presentert i tabell 1.1, beregne strømningshastigheten til en brønn med en horisontal avslutning Q g i henhold til de presenterte metodene, sammenlign de oppnådde resultatene, bestem den optimale lengden på den horisontale seksjonen i henhold til plottet av brønnstrømningshastigheten kontra horisontal brønnlengde for 10 verdier (fra den første) med et trinn på 50 meter for løsninger fra de betraktede forfatterne.

Tabell 1.1

Beslutning. Problemet løses i følgende rekkefølge:

1. Beregn strømningshastigheten til HW i henhold til metoden til Joshi S.D. For å gjøre dette er det nødvendig å bestemme anisotropiparameteren fra uttrykk 1.3 og hovedhalvaksen til dreneringsellipsen (uttrykk 1.2):

Ved å erstatte resultatene oppnådd med uttrykk 1.1, får vi,

2. Beregn strømningshastighetene til HW i henhold til metoden til Borisov Yu.P.

Filtreringsmotstand, bestemt ved formel 1.6:

For å bestemme den daglige strømningshastigheten multipliserer vi resultatet oppnådd med antall sekunder på en dag (86 400).

3. Beregn produksjonshastighetene til HW ved å bruke Giger-metoden.

Filtreringsmotstand J ta uttrykket (1.7)

Vi bestemmer strømningshastigheten til HS:

For å bestemme den daglige strømningshastigheten multipliserer vi resultatet oppnådd med antall sekunder på en dag (86 400).

4. Sammenlign resultatene:

5. Beregn brønnstrømningshastighetene for 20 verdier av lengden på den horisontale seksjonen med et trinn på 50 meter i henhold til de presenterte metodene og bygg en grafisk avhengighet:

Figur 1.3—Avhengighet av endring i brønnstrømningshastighet på lengden av den horisontale seksjonen

Funn: Basert på resultatene av å beregne den forutsagte strømningshastigheten til en horisontal brønn ved å bruke metodene til Joshi S.D., Borisov Yu.P., Giger for de geologiske og fysiske forholdene til PK 20-formasjonen av Yarainerskoye-feltet, følger det:

- med en liten forskjell (formen for innstrømning i horisontal projeksjon) av de analytiske modellene for driften av horisontale brønner som har penetrert en jevnt anisotropisk formasjon i midten mellom topp og bunn, er forskjellen i de beregnede strømningshastighetene ganske stor;

- for betingelsene for PK 20-formasjonen av Yarainerskoye-feltet, ble grafiske avhengigheter av den forutsagte brønnproduksjonshastigheten på lengden av den horisontale seksjonen plottet, i henhold til resultatene av analysen, følger det at alternativene i intervallet L1=150 m. Q1\u003d 2620 m 3 / dag opp til L2=400 m. Q2\u003d 3230 m 3 / dag;

- de oppnådde verdiene er de første omtrentlige resultatene av valget av den optimale lengden på den horisontale delen av brønnen, ytterligere begrunnelse er basert på raffinering av de forutsagte strømningshastighetene på digitale reservoarmodeller og omberegning av økonomien, basert på på beregningsresultatene som det mest rasjonelle alternativet vil bli valgt av.

Alternativer Oppgave #1

Testspørsmål.

Hovedelementet i vannforsyningssystemet er kilden til vannforsyning. For autonome systemer i private husholdninger, hytter eller gårder, brukes brønner eller brønner som kilder. Prinsippet for vannforsyning er enkelt: akviferen fyller dem med vann, som pumpes til brukerne. Ved langvarig drift av pumpen, uansett kraft, kan den ikke levere mer vann enn vannbæreren gir inn i røret.

Enhver kilde har et begrenset volum vann som den kan gi til forbrukeren per tidsenhet.

Debetdefinisjoner

Etter boring gir organisasjonen som utførte arbeidet en testrapport, eller et pass for brønnen, der alle nødvendige parametere er lagt inn. Men når de borer for husholdninger, legger entreprenører ofte inn en omtrentlig verdi i passet.

Du kan dobbeltsjekke nøyaktigheten til informasjonen eller beregne strømningshastigheten til brønnen din med egne hender.

Dynamikk, statikk og høyde på vannsøylen

Før du begynner å måle, må du forstå hva som er den statiske og dynamiske vannstanden i brønnen, samt høyden på vannsøylen i brønnstrengen. Målingen av disse parametrene er nødvendig ikke bare for å beregne produktiviteten til brønnen, men også for riktig valg av pumpeenheten for vannforsyningssystemet.

• Det statiske nivået er høyden på vannsøylen i fravær av vanninntak. Avhenger av trykket på stedet og stilles inn under nedetid (vanligvis minst en time);
• Dynamisk nivå - stabil vann under vanninntak, det vil si når tilstrømningen av væske er lik utstrømningen;
• Søylehøyden er forskjellen mellom brønnens dybde og det statiske nivået.

Dynamikk og statikk måles i meter fra bakken, og høyden på søylen fra bunnen av brønnen

Du kan gjøre en måling ved å bruke:

• Elektrisk nivåmåler;
• En elektrode som lukker kontakten når den samhandler med vann;
• En vanlig vekt knyttet til et tau.

Bestemmelse av pumpeytelse

Når du beregner strømningshastigheten, er det nødvendig å vite ytelsen til pumpen under pumping. For å gjøre dette kan du bruke følgende metoder:

• Se data for strømningsmåler eller teller;
• Gjør deg kjent med passet til pumpen og finn ut ytelsen på driftspunktet;
• Beregn den omtrentlige strømningshastigheten ved vanntrykk.

I sistnevnte tilfelle er det nødvendig å fikse et rør med mindre diameter i horisontal posisjon ved utløpet av stigerøret. Og ta følgende mål:

• Lengden på røret (min 1,5 m) og dens diameter;
• Høyde fra bakken til midten av røret;
• Lengden på utstøtingen av strålen fra enden av røret til treffpunktet på bakken.

Etter å ha mottatt dataene, må du sammenligne dem i henhold til diagrammet.

Måling av brønnens dynamiske nivå og strømningshastighet skal utføres med en pumpe med en kapasitet på i det minste din estimerte toppvannføring.

Forenklet regnestykke

Strømningshastigheten til en brønn er forholdet mellom produktet av intensiteten av vannpumping og høyden på vannsøylen og forskjellen mellom dynamiske og statiske vannnivåer. For å bestemme strømningshastigheten til definisjonsbrønnen, brukes følgende formel:

Dt \u003d (V / (Hdyn-Nst)) * Hv, hvor

• Dt er ønsket strømningshastighet;
• V er volumet av pumpet væske;
• Hdyn – dynamisk nivå;
• Hst - statisk nivå;
• Hv er høyden på vannsøylen.

For eksempel har vi en brønn på 60 meter dyp; statikken som er 40 meter; det dynamiske nivået under drift av pumpen med en kapasitet på 3 kubikkmeter/time ble satt til rundt 47 meter.

Totalt vil strømningshastigheten være: Dt \u003d (3 / (47-40)) * 20 \u003d 8,57 kubikkmeter / time.

En forenklet målemetode innebærer å måle det dynamiske nivået når pumpen går på én kapasitet, for privat sektor kan dette være nok, men ikke for å fastslå det eksakte bildet.

Spesifikk debet

Med en økning i pumpeytelsen reduseres det dynamiske nivået, og følgelig den faktiske strømningshastigheten. Derfor karakteriserer vanninntaket produktivitetsfaktoren og den spesifikke strømningshastigheten mer nøyaktig.

For å beregne sistnevnte, er det nødvendig å gjøre ikke én, men to målinger av det dynamiske nivået ved forskjellige indikatorer på intensiteten av vanninntaket.

Den spesifikke strømningshastigheten til en brønn er volumet av vann som produseres når nivået synker for hver meter.

Formelen definerer det som forholdet mellom forskjellen mellom de større og mindre verdiene av vanninntaksintensiteten og forskjellen mellom verdiene for vannsøylens fall.

Dsp \u003d (V2-V1) / (h2-h1), hvor

• Dud - spesifikk debet
• V2 - volumet av pumpet vann ved det andre vanninntaket
• V1 - primært pumpet volum
• h2 - vannstandsnedgang ved andre vanninntak
• h1 - nivånedgang ved første vanninntak

Tilbake til vår betingede brønn: med vanninntak med en hastighet på 3 kubikkmeter per time, var forskjellen mellom dynamikk og statikk 7 m; ved ettermåling med en pumpekapasitet på 6 kubikkmeter/time var forskjellen 15m.

Totalt vil den spesifikke strømningshastigheten være: Dsp \u003d (6-3) / (15-7) \u003d 0,375 kubikkmeter / time

Ekte debet

Beregningen er basert på den spesifikke indikatoren og avstanden fra jordoverflaten til toppen av filtersonen, tatt i betraktning betingelsen om at pumpeenheten ikke skal senkes under vann. Denne beregningen samsvarer så mye som mulig med virkeligheten.

Dt= (Hf-Hst) * Dut, hvor

• Dt – brønnstrømningshastighet;
• Hf er avstanden til begynnelsen av filtersonen (i vårt tilfelle vil vi ta det som 57 m);
• Hst - statisk nivå;
• Dud - spesifikk debet.

Totalt vil den reelle strømningshastigheten være: Dt \u003d (57-40) * 0,375 \u003d 6,375 kubikkmeter / time.

Som du kan se, i tilfellet med vår imaginære brønn, var forskjellen mellom den forenklede og påfølgende målingen nesten 2,2 kubikkmeter i timen i retning av avtagende produktivitet.

Nedgang i strømningshastighet

Under drift kan brønnproduktiviteten reduseres, hovedårsaken til reduksjonen i strømningshastigheten er tilstopping, og for å øke den til forrige nivå, er det nødvendig å rengjøre filtrene.

Over tid kan sentrifugalpumpehjul slites ut, spesielt hvis brønnen din er i sand, i så fall vil ytelsen reduseres.

Det kan imidlertid hende at rengjøring ikke hjelper hvis du først har en marginal vannbrønn. Årsakene til dette er forskjellige: diameteren på produksjonsrøret er utilstrekkelig, det kom forbi akviferen, eller det inneholder lite fuktighet.

Gassbrønner drives på en flytende måte, d.v.s. gjennom bruk av reservoarenergi. Beregningen av heisen reduseres til å bestemme diameteren på fontenerørene. Det kan bestemmes ut fra betingelsene for fjerning av faste og flytende partikler i bunnhullet eller for å sikre maksimalt brønnhodetrykk (minimum trykktap i brønnhullet ved en gitt strømningshastighet).

Fjerningen av faste og flytende partikler avhenger av gasshastigheten. Når gassen stiger i rørene, øker hastigheten på grunn av økningen i gassvolum med synkende trykk. Beregningen utføres for forholdene til skoen til fontenerørene. Dybden av nedstigningen av rør inn i brønnen tas med i betraktning de produktive egenskapene til reservoaret og den teknologiske driftsmåten til brønnen.

Det anbefales å senke rørene til de nedre perforeringshullene. Hvis rørene senkes til de øvre hullene i perforeringene, øker hastigheten til gasstrømmen i produksjonsstrengen overfor den perforerte produktive formasjonen fra bunn til topp fra null til en viss verdi. Dette betyr at i nedre del og opp til skoen er fjerning av faste og flytende partikler ikke sikret. Derfor er den nedre delen av reservoaret avskåret av en sandleireplugg eller væske, mens brønnstrømningshastigheten avtar.

Vi bruker loven om gassstaten Mendeleev - Clapeyron

For en gitt brønnstrømningshastighet er gasshastigheten ved rørskoen:

hvor Q 0 - brønnstrømningshastighet under standardforhold (trykk P 0 = 0,1 MPa, temperatur T 0 = 273 K), m 3 / dag;

P Z, T Z - trykk og temperatur på gassen ved bunnhullet, Pa, K;

zo, zz - henholdsvis gass under betingelsene T 0 , P 0 og T, P;

F - strømningsareal av fontenerør, m 2

d - diameter (intern) av fontenerør, m.

Basert på formlene for å beregne den kritiske hastigheten for fjerning av faste og flytende partikler og i henhold til eksperimentelle data, er minimumshastigheten vcr for fjerning av faste og flytende partikler fra bunnen 5 - 10 m/s. Deretter den maksimale rørdiameteren der stein- og væskepartikler bringes til overflaten:

Under drift av gasskondensatbrønner frigjøres flytende hydrokarboner (gasskondensat) fra gassen, som skaper en tofasestrøm i fontenerørene. For å forhindre akkumulering av væske ved bunnhullet og reduksjon i produksjonshastighet, må en gasskondensatbrønn opereres med en produksjonshastighet som ikke er mindre enn den minste tillatte, som sikrer fjerning av gasskondensat til overflaten. Verdien av denne strømningshastigheten bestemmes av den empiriske formelen:

hvor M er molekylvekten til gassen. Deretter rørdiameteren:

Ved bestemmelse av diameteren til strømningsrørene, fra betingelsen om å sikre minimalt trykktap i brønnhullet, er det nødvendig å sørge for deres reduksjon i brønnhullet til et minimum slik at gassen kommer inn i brønnhodet med et mulig høyt trykk. Da vil kostnadene for å transportere gass gå ned. Bunnhulls- og brønnhodetrykket til en gassbrønn er knyttet til hverandre med formelen til G.A.Adamov.

hvor P 2 - trykk ved brønnhodet, MPa;

e er grunnlaget for naturlige logaritmer;

s er eksponenten lik s = 0,03415 med g L / (T cf z cf);

c r er den relative tettheten til gassen i luft;

L - lengde på fontenerør, m;

d - rørdiameter, m;

T cf - gjennomsnittlig gasstemperatur i brønnen, K;

Qo - brønnstrømningshastighet under standardforhold, tusen m 3 /dag;

l - koeffisient for hydraulisk motstand;

z cf - koeffisient for gass superkomprimerbarhet ved gjennomsnittstemperatur T cf og gjennomsnittlig trykk P cf = (Pz + P 2) / 2.

Siden P З er ukjent, blir z cf bestemt av metoden for suksessive tilnærminger. Så, hvis strømningshastigheten til brønnen Qo og det tilsvarende bunnhulltrykket P W er kjent fra resultatene av gassdynamiske studier, ved et gitt brønnhodetrykk P 2, bestemmes diameteren til strømningsrørene fra formelen i formen:

Den faktiske diameteren på fontenerørene velges basert på standarddiametre. Merk at i beregninger basert på to forhold er den avgjørende faktoren fjerning av stein- og væskepartikler til overflaten. Hvis brønnstrømningshastigheter begrenses av andre faktorer, utføres beregningen fra betingelsen om å redusere trykktapene til minst mulig verdi fra et teknologisk og teknisk synspunkt. Noen ganger, ved en gitt rørdiameter, ved bruk av de skrevne formlene, bestemmes brønnstrømningshastigheten eller trykktapet i brønnhullet.

Beregningen av løftet reduseres til å bestemme diameteren på røret (tabell 18 A i vedlegg A). Innledende data: brønnstrømningshastighet under standardforhold Q o = 38,4 tusen m 3 /dag = 0,444 m 3 /s (trykk Po = 0,1 MPa, temperatur To = 293 K); bunnhullstrykk Pz = 10,1 MPa; brønndybde H = 1320 m; gasskompressibilitetsfaktor under standardbetingelser z o = 1; den kritiske hastigheten for fjerning av faste og flytende partikler til overflaten x cr = 5 m/s.

1) Brønntemperatur T bestemmes av formelen:

T = H? G, (19)

hvor H - brønndybde, m

G - geotermisk gradient.

2) Koeffisienten for gasskompressibilitet z z bestemmes av den brune kurven (Figur 6 B, Vedlegg B). For å gjøre dette finner vi det reduserte trykket P pr og temperaturen T pr:

hvor Р pl - reservoartrykk, MPa

Р cr - kritisk trykk, MPa

For metan P cr = 4,48 MPa

hvor T cr - kritisk temperatur, K

For metan T cr = - 82,5? C = 190,5 K

Koeffisienten for gasskompressibilitet ved bunnhullet z z = 0,86 er bestemt fra figur 6 B (vedlegg B).

1) Diameter på pumpekompressor...

• - daglig gassvolum q, nm 3 / dag,
• - innledende og slutttrykk i gassrørledningen Р 1 og Р 2 , MPa;
• - start- og slutttemperatur t 1 og t 2 o C;
• - konsentrasjon av fersk metanol C 1, % vekt.

Beregningen av den individuelle metanolforbrukshastigheten for den teknologiske prosessen i tilberedning og transport av natur- og petroleumsgass for hver seksjon utføres i henhold til formelen:

H Ti = q w + q g + q k, (23)

hvor H Ti - individuell forbrukshastighet av metanol i den i-te delen;

q w - mengden metanol som kreves for å mette væskefasen;

q g - mengden metanol som kreves for å mette gassfasen;

q til - mengden metanol som kreves for å mette kondensatet.

Mengden metanol q w (kg / 1000 m 3) som kreves for å mette væskefasen, bestemmes av formelen:

hvor DW er mengden fuktighet som tas fra gassen, kg/1000 m 3 ;

C 1 - vektkonsentrasjon av tilført metanol, %;

C 2 - vektkonsentrasjon av metanol i vann (konsentrasjon av brukt metanol ved enden av seksjonen der hydrater dannes), %;

Det følger av formel 24 at for å bestemme mengden metanol for å mette væskefasen, er det nødvendig å kjenne gassfuktigheten og metanolkonsentrasjonen på to punkter: i begynnelsen og på slutten av seksjonen hvor hydratdannelse er mulig .

Fuktighet av hydrokarbongasser med en relativ tetthet (ved luft) på 0,60, fri for nitrogen og mettet med ferskvann.

Etter å ha bestemt gassfuktigheten i begynnelsen av seksjon W 1 og på slutten av seksjon W 2, finner de mengden fuktighet DW som frigjøres fra hver 1000 m 3 passerende gass:

DW \u003d W 2 - W 1 (25)

Vi bestemmer fuktigheten ved hjelp av formelen:

hvor P - gasstrykk, MPa;

A er en koeffisient som karakteriserer fuktigheten til en ideell gass;

B er en koeffisient avhengig av sammensetningen av gassen.

For å bestemme konsentrasjonen av brukt metanol C 2, bestemme først likevektstemperaturen T (°C) hydratdannelse. For å gjøre dette, bruk likevektskurvene for dannelse av gasshydrater med forskjellige tettheter (Figur 7 B, Vedlegg B) basert på gjennomsnittstrykket i metanolforsyningsdelen:

hvor P 1 og P 2 - trykk i begynnelsen og slutten av seksjonen, MPa.

Etter å ha bestemt T, finner de verdien av reduksjonen i DT for likevektstemperaturen, som er nødvendig for å forhindre hydratdannelse:

DT \u003d T - T 2, (28)

der T 2 er temperaturen på slutten av seksjonen der hydrater dannes, ° C.

Etter å ha bestemt DT, i henhold til grafen i figur 8 B (vedlegg B), finner vi konsentrasjonen av den behandlede metanolen C 2 (%).

Mengden metanol (q g, kg / 1000 m 3) som kreves for å mette det gassformige mediet, bestemmes av formelen:

q g \u003d k m C 2, (29)

hvor km er forholdet mellom metanolinnholdet som kreves for å mette gassen og metanolkonsentrasjonen i væsken (løseligheten til metanol i gassen).

Koeffisienten k m bestemmes for forholdene i enden av seksjonen der dannelsen av hydrater er mulig, i henhold til figur 9 B (vedlegg B) for trykk P 2 og temperatur T 2.

Mengden metanoltilførsel (tabell 20 A - 22 A i vedlegg A), under hensyntagen til strømningshastigheten, bestemmes av formelen.

Formelen for å beregne strømningshastigheten til en oljebrønn er en nødvendig ting i den moderne verden. Alle virksomheter som utvinner oljeprodukter må beregne belastningen for sine hjernebarn. Mange bruker formelen til Dupuis, en fransk ingeniør som viet mange år til å studere grunnvannets bevegelse. Formelen hans vil hjelpe deg enkelt å forstå om ytelsen til en bestemt kilde til penger for brønnutstyr.

Hva er strømningshastigheten til en oljebrønn?

Debet - volumet av væske som tilføres gjennom brønnen i en viss tidsenhet. Mange forsømmer beregningene hans når de installerer pumpeutstyr, men dette kan være dødelig for hele strukturen. Integralverdien som bestemmer mengden olje beregnes ved hjelp av flere formler, som vil bli gitt nedenfor.

Strømningshastigheten blir ofte referert til som pumpeytelse. Men denne egenskapen er litt utenfor definisjonen, siden alle pumpeegenskaper har sine egne feil. Og et visst volum av væsker og gasser er noen ganger fundamentalt forskjellig fra det deklarerte.

I utgangspunktet bør denne indikatoren beregnes for å velge pumpeutstyr. Når du vet hva produktiviteten til nettstedet er, vil det være mulig å umiddelbart ekskludere flere uegnede enheter fra den valgbare utstyrslisten.

Det er viktig å beregne strømningshastigheten i oljeindustrien, siden lavproduktive områder vil være ulønnsomme for enhver bedrift. Og en feil valgt pumpeenhet, på grunn av tapte beregninger, kan gi tap for selskapet, og ikke fortjenesten som forventes fra brønnen.

Det er obligatorisk for beregning ved alle typer oljeproduserende virksomheter - selv strømningshastighetene til nærliggende brønner kan avvike for mye fra den nye. Oftest ligger en stor forskjell i verdiene som er erstattet i formlene for beregning. For eksempel kan permeabiliteten til et reservoar variere betydelig per kilometer under bakken. Med dårlig permeabilitet vil indikatoren være mindre, noe som betyr at lønnsomheten til brønnen vil avta eksponentielt.

Strømningshastigheten til en oljebrønn vil fortelle deg ikke bare hvordan du velger riktig utstyr, men også hvor du skal installere det. Å installere en ny oljerigg er en risikabel virksomhet, siden selv de smarteste geologene ikke kan løse jordens mysterier.

Ja, tusenvis av modeller av profesjonelt utstyr er laget som bestemmer alle nødvendige parametere for å bore en ny brønn, men bare resultatet sett etter denne prosessen vil kunne vise de riktige dataene. Basert på dem er det verdt å beregne lønnsomheten til et bestemt nettsted.

Metoder for å beregne brønnstrømningshastigheter.

Det er bare noen få metoder for å beregne strømningshastigheten til et oljefelt - standard og Dupuis. Formelen til en person som har studert dette materialet og utledet en formel for nesten hele livet viser resultatet mye mer nøyaktig, fordi den inneholder mye mer data for beregning.

Formel for beregning av brønnstrømningshastigheter

For beregninger i henhold til standardformelen - D \u003d H x V / (Hd - Hst), trenger du bare følgende informasjon:

• Høyden på vannsøylen;
• pumpens ytelse;
• Statisk og dynamisk nivå.

Det statiske nivået i dette tilfellet er avstanden fra begynnelsen av grunnvannet til de første jordlagene, og det dynamiske nivået er den absolutte verdien oppnådd ved å måle vannstanden etter pumping.

Det finnes også et konsept som en optimal indikator på produksjonsraten for oljefeltet. Det er bestemt både for den generelle etableringen av nivået for nedtrekking av en individuell brønn, og hele reservoaret som helhet. Formelen for å beregne gjennomsnittsnivået av depresjon av feltet er definert som P zab=0. Strømningshastigheten til én brønn, som ble oppnådd ved optimal nedtrekking, vil være den optimale strømningshastigheten til en oljebrønn.

En slik formel og indikatoren for den optimale strømningshastigheten i seg selv brukes imidlertid ikke i alle felt. På grunn av mekanisk og fysisk press på formasjonen kan deler av de indre veggene til oljebrønner kollapse. Av disse grunner er det ofte nødvendig å redusere den potensielle strømningshastigheten mekanisk for å opprettholde kontinuiteten i oljeproduksjonsprosessen og opprettholde styrken til veggene.

Dette er den enkleste beregningsformelen, som ikke vil være i stand til å oppnå det riktige resultatet nøyaktig - det vil være en stor feil. For å unngå feil beregninger og lede deg selv til å få et mer nøyaktig resultat, bruk Dupuis-formelen, der du må ta mye mer data enn i den som er presentert ovenfor.

Men Dupuis var ikke bare en intelligent person, men også en utmerket teoretiker, så han utviklet to formler. Den første er for den potensielle produktiviteten og hydrauliske ledningsevnen som pumpen og oljefeltet genererer. Den andre er for et ikke-ideelt felt og pumpe, med deres faktiske produktivitet.

Tenk på den første formelen:

NO = kh/ub * 2Pi/ln(Rk/rc).

Denne formelen for potensiell ytelse inkluderer:

N0 – potensiell produktivitet;

Kh/u er koeffisienten som bestemmer egenskapen til den hydrauliske ledningsevnen til oljereservoaret;

B er volumekspansjonskoeffisienten;

Pi - Tall P \u003d 3.14 ...;

Rk er radiusen til sløyfetilførselen;

Rc er boreradiusen til brønnen når det gjelder avstanden til den penetrerte formasjonen.

Den andre formelen ser slik ut:

N = kh/ub * 2Pi/(ln(Rk/rc)+S).

Denne formelen for feltets faktiske produktivitet brukes nå av absolutt alle selskaper som borer oljebrønner. Det endrer bare to variabler:

N - faktisk produktivitet;

S-hudfaktor (parameter for filtreringsmotstand mot strømning).

I noen metoder, for å øke produksjonshastigheten til oljefelt, brukes teknologien for hydraulisk frakturering med mineraler. Det antydes av dannelsen av mekaniske sprekker i den produktive bergarten.

Den naturlige prosessen med å redusere produksjonshastigheten til oljefelt skjer med en indikator på 1-20 prosent per år, basert på de første dataene til denne indikatoren ved starten av brønnen. Teknologiene brukt og beskrevet ovenfor kan intensivere produksjonen av olje fra en brønn.

Periodisk kan mekanisk justering av strømningshastigheten til oljebrønner utføres. Det er preget av en økning i bunnhullstrykket, noe som fører til en reduksjon i produksjonsnivåer og en høy indikator på mulighetene til et enkelt felt.

Den termiske syrebehandlingsmetoden kan også brukes til å øke ytelsen og produksjonshastigheten. Ved hjelp av flere typer løsninger, for eksempel en sur væske, blir elementene i forekomsten renset for tjæreavleiringer, salt og andre kjemiske komponenter som forstyrrer kvaliteten og effektiv passasje av den utvunne bergarten.

Sur væske trenger først inn i brønnen og fyller området foran formasjonen. Deretter utføres prosessen med å lukke ventilen, og under trykk trenger syreløsningen inn i den dype formasjonen. De resterende delene av denne væsken vaskes med olje eller vann etter at produksjonsoperasjonen fortsetter.

Beregningen av strømningshastigheten bør utføres med jevne mellomrom for å danne en strategi for vektorutviklingen til en oljeproduserende virksomhet.

Brønnproduktivitetsberegning