Jak poprawnie obliczyć natężenie przepływu studni? Współczesne problemy nauki i edukacji Obliczanie potencjalnego natężenia przepływu w odwiercie gazowym 86.4.

Jednym z głównych zadań po zakończeniu wiercenia studni jest obliczenie jej natężenia przepływu. Niektórzy ludzie nie do końca rozumieją, czym jest szybkość przepływu w studni. W naszym artykule zobaczymy, co to jest i jak jest obliczane. Jest to konieczne, aby zrozumieć, czy może zaspokoić zapotrzebowanie na wodę. Obliczenie natężenia przepływu odwiertu jest ustalane przed wydaniem przez organizację wiertniczą paszportu obiektu, ponieważ obliczone przez nich dane i rzeczywiste mogą nie zawsze być zgodne.

Jak ustalić

Wszyscy wiedzą, że głównym celem studni jest zapewnienie właścicielom wody. Wysoka jakość w wystarczającej ilości. Należy to zrobić przed zakończeniem wiercenia. Następnie dane te należy porównać z danymi uzyskanymi podczas poszukiwań geologicznych. Eksploracja geologiczna dostarcza informacji o tym, czy w danym miejscu występuje warstwa wodonośna i jaka jest jej siła.

Ale nie wszystko zależy od ilości wody zalegającej na miejscu, ponieważ wiele decyduje o prawidłowym ułożeniu samej studni, jak została zaprojektowana, na jakiej głębokości, jak wysokiej jakości jest sprzęt.

Dane podstawowe do ustalania obciążenia

Aby określić produktywność studni i jej zgodność z potrzebami wody, pomocne będzie prawidłowe określenie natężenia przepływu studni. Innymi słowy, czy wystarczy wody z tej studni na potrzeby domowe.

Poziom dynamiczny i statyczny

Zanim dowiesz się, jakie jest natężenie przepływu wody w studni, musisz uzyskać więcej danych. W tym przypadku rozmawiamy o wskaźnikach dynamicznych i statycznych. Czym one są i jak są obliczane, teraz powiemy.

Ważne jest, aby debet był wartością niestałą. Zależy to całkowicie od zmian sezonowych, a także od kilku innych okoliczności. Dlatego niemożliwe jest dokładne ustalenie jego wskaźników. Oznacza to, że musisz użyć przybliżonych liczb. Ta praca jest wymagana, aby ustalić, czy określone zaopatrzenie w wodę wystarcza do normalnych warunków życia.

Poziom statyczny pokazuje, ile wody znajduje się w studni bez pobierania próbek. Taki wskaźnik jest brany pod uwagę poprzez pomiar od powierzchni ziemi do lustra wody. Należy określić, kiedy woda przestanie podnosić się z następnego ogrodzenia.

Wskaźniki produkcji polowej

Aby informacja była obiektywna, musisz poczekać do momentu, gdy woda zostanie zebrana do poprzedniego poziomu. Dopiero wtedy możesz kontynuować swoje badania. Aby informacja była obiektywna, wszystko musi być zrobione konsekwentnie.

Aby określić natężenie przepływu, musimy ustawić wskaźniki dynamiczne i statyczne. Biorąc pod uwagę, że dla dokładności konieczne będzie kilkakrotne obliczenie wskaźnika dynamicznego. Podczas obliczeń konieczne jest pompowanie z różną intensywnością. W takim przypadku błąd będzie minimalny.

Jak obliczane jest obciążenie?

Aby nie zastanawiać się, jak zwiększyć przepływ studni po jej oddaniu do eksploatacji, wymagane jest przeprowadzenie obliczeń tak dokładnie, jak to możliwe. W przeciwnym razie w przyszłości może zabraknąć wody. A jeśli z czasem studnia zacznie się zamulać, a uzysk wody będzie się dalej zmniejszał, problem będzie się tylko pogłębiał.

Jeśli twoja studnia ma głębokość około 80 metrów, a strefa, w której zaczyna się woda, znajduje się 75 metrów od powierzchni, wskaźnik statyczny (Hst) będzie na głębokości 40 metrów. Takie dane pomogą nam obliczyć, jaka jest wysokość słupa wody (Hw): 80 - 40 \u003d 40 m.

Istnieje bardzo prosty sposób, ale jego dane nie zawsze są prawdziwe, sposób na określenie debetu (D). Aby go zainstalować, należy wypompowywać wodę przez godzinę, a następnie zmierzyć poziom dynamiczny (Hd). Jest to całkiem możliwe, aby zrobić to samodzielnie, korzystając z następującego wzoru: D \u003d V * Hw / Hd - Hst. Intensywność pompowania m 3 / godzinę wskazuje V.

W tym przypadku np. wypompowałeś 3 m 3 wody w ciągu godziny, poziom spadł o 12 m, następnie poziom dynamiczny wyniósł 40 + 12 = 52 m. Teraz możemy przenieść nasze dane do wzoru i otrzymać debet, który wynosi 10 m 3 / godz.

Prawie zawsze ta metoda służy do obliczania i wprowadzania do paszportu. Ale nie jest to zbyt dokładne, ponieważ nie biorą pod uwagę zależności między intensywnością a indeksem dynamicznym. Oznacza to, że nie biorą pod uwagę ważny wskaźnik- moc sprzęt pompujący. Jeśli użyjesz mniej lub bardziej wydajnej pompy, wskaźnik ten będzie się znacznie różnić.

Za pomocą liny z pionem możesz określić poziom wody

Jak już powiedzieliśmy, aby uzyskać bardziej wiarygodne obliczenia, konieczne jest kilkukrotne zmierzenie poziomu dynamicznego za pomocą pomp o różnych wydajnościach. Tylko w ten sposób wynik będzie najbliższy prawdy.

Aby wykonać obliczenia tą metodą, po pierwszym pomiarze należy odczekać, aż poziom wody powróci do poprzedniego poziomu. Następnie wypompuj wodę przez godzinę pompą o innej mocy, a następnie zmierz wskaźnik dynamiczny.

Na przykład było to 64 m, a objętość pompowanej wody 5 m 3. Dane, które otrzymaliśmy podczas dwóch pobrań próbek, pozwolą nam uzyskać informacje za pomocą następującego wzoru: Du = V2 - V1 / h2 - h1. V - z jaką intensywnością wykonano pompowanie, h - o ile spadł poziom w porównaniu ze wskaźnikami statycznymi. Dla nas wyniosły one 24 i 12 m. W ten sposób otrzymaliśmy natężenie przepływu 0,17 m 3 / godzinę.

Określone natężenie przepływu w odwiercie pokaże, jak zmieni się rzeczywiste natężenie przepływu, jeśli poziom dynamiczny wzrośnie.

Aby obliczyć rzeczywisty debet, używamy następującego wzoru: D = (Hf - Hst) * Du. Hf pokazuje górny punkt, w którym rozpoczyna się pobór wody (filtr). Za ten wskaźnik wzięliśmy 75 m. Podstawiając wartości do wzoru, otrzymujemy wskaźnik równy 5,95 m 3 / godzinę. Tak więc wskaźnik ten jest prawie dwa razy mniejszy niż zapisany w paszporcie studni. Jest bardziej niezawodny, więc musisz się na nim skupić, gdy ustalasz, czy masz wystarczającą ilość wody, czy potrzebujesz zwiększenia.

Dzięki tym informacjom możesz ustawić średnie natężenie przepływu w studni. Pokaże, jaka jest dzienna produktywność studni.

W niektórych przypadkach budowa studni odbywa się przed wybudowaniem domu, więc nie zawsze można obliczyć, czy będzie wystarczająco dużo wody, czy nie.

Aby nie rozwiązywać problemu, jak zwiększyć debet, musisz tego wymagać poprawne obliczenia zrobił od razu. W paszporcie należy podać dokładne informacje. Jest to konieczne, aby w przypadku wystąpienia problemów w przyszłości możliwe było przywrócenie poprzedniego poziomu poboru wody.

TakNIE

test

4. Obliczenie wydajności studni bezwodnej, zależność wydajności produkcji od stopnia otwarcia zbiornika, parametr anizotropii

W większości formacji gazonośnych przepuszczalność pionowa i pozioma są różne, a z reguły przepuszczalność pionowa k jest znacznie mniejsza niż pozioma k g. Jednak przy małej przepuszczalności pionowej utrudniony jest również przepływ gazu od dołu w obszar wpływu niedoskonałości odwiertu pod względem stopnia otwarcia. Dokładna zależność matematyczna między parametrem anizotropii a wartością dopuszczalnego poboru w przypadku penetracji zbiornika anizotropowego z wodami dennymi nie została ustalona. Stosowanie metod wyznaczania Q pr, opracowanych dla zbiorników izotropowych, prowadzi do znacznych błędów.

Algorytm rozwiązania:

1. Określ parametry krytyczne gazu:

2. Wyznacz współczynnik superściśliwości w warunkach złożowych:

3. Wyznaczamy gęstość gazu w warunkach normalnych, a następnie w warunkach złożowych:

4. Znajdź wysokość słupa wody formacji potrzebną do wytworzenia ciśnienia 0,1 MPa:

5. Wyznacz współczynniki a* i b*:

6. Wyznacz średni promień:

7. Znajdź współczynnik D:

8. Wyznaczamy współczynniki K o , Q* i maksymalne bezwodne natężenie przepływu Q pr.bezv. w zależności od stopnia penetracji złoża h i dla dwóch różne wartości parametr anizotropii:

Wstępne dane:

Tabela 1 - Wstępne dane do obliczenia reżimu bezwodnego.

Tabela 4 - Obliczenia dla reżimu bezwodnego.

Analiza możliwości produkcyjnych odwiertów na polu Ozernoje wyposażonych w elektrofiltry

Gdzie jest współczynnik produktywności; - ciśnienie w zbiorniku, ; - minimalne dopuszczalne ciśnienie w otworze, ...

2. Znalezienie rozkładu ciśnienia wzdłuż wiązki przechodzącej przez górną część sektora i środek odwiertu. 2. Analiza pracy odwiertu gazowego w sektorze o kącie p / 2, ograniczonym zrzutami, w filtracji gazu w stanie ustalonym zgodnie z prawem Darcy'ego 2 ...

Analiza pracy odwiertu gazowego w sektorze o kącie π/2, ograniczonym zrzutami, przy ustalonej filtracji gazu zgodnie z prawem Darcy'ego

Wpływ zmiany miąższości złoża gazonośnego podczas rozwoju złoża gazowego

Ustalenie technologicznego trybu pracy odwiertów gazowych, które spenetrowały formacje z wodami dennymi, jest zadaniem o największej złożoności. Dokładne rozwiązanie tego problemu, biorąc pod uwagę niestacjonarność procesu formowania stożka...

Budowa geologiczna i zagospodarowanie pola naftowego Chekmagushevsky

Debet jest główna cecha dobrze, co pokazuje, jaką maksymalną ilość wody może oddać w jednostce czasu. Natężenie przepływu mierzone jest w m3/godz., m3/dzień, l/min. Im wyższe natężenie przepływu w odwiercie, tym wyższa jego produktywność...

Badania hydrodynamiczne studni złoża kondensatu gazu Jamsowieskoje

Równanie dopływu gazu do odwiertu oblicza się ze wzoru: ,… (1) wzór G.A. Adamova dla rur: ,… (2) równanie przepływu gazu w rurociągu: ,… (3) gdzie Рpl jest ciśnieniem w zbiorniku, MPa; Рвх - ciśnienie dolotowe kolektora...

Badanie ruchu cieczy i gazów w ośrodku porowatym

1) Badanie zależności natężenia przepływu gazu z odwiertu od kąta b między granicą nieprzepuszczalną a kierunkiem odwiertu w ustalonej odległości od wierzchołka sektora do środka odwiertu...

Metody zalewania zbiorników

Obecnie. Jeżeli MCD jest wyposażony w turbinowy licznik objętości, to na jego odczyty ma wpływ obecność fazy ciekłej na całym przekroju przepływu, wartość lepkości, jakość separacji gazów, obecność struktury piankowej w mierzonym produkcie ...

Ocena wydajności poziomych odwiertów naftowych

drenaż wydajności szybu naftowego To nam pomoże plik Excel, gdzie stosujemy formułę Joshiego Żółte pola są wypełnione współczynnikiem 0,05432 ...

Mechanika płynów podziemnych

Wyznaczamy natężenie przepływu w każdym odwiercie oraz całkowite natężenie przepływu, jeżeli ten kolisty zbiornik jest zagospodarowany przez pięć odwiertów, z których 4 znajdują się w wierzchołkach kwadratu o boku A = 500 m, a piąty w Centrum ...

Mechanika płynów podziemnych

Przy płasko-promieniowym przemieszczaniu ropy przez wodę natężenie przepływu w odwiercie określa wzór: (17) gdzie: rn jest współrzędną (promieniem) granicy faz olej-woda w czasie t...

Zastosowanie nowych technologii podczas prac remontowych i izolacyjnych

Obecnie większość pól naftowych znajduje się w końcowej fazie zagospodarowania, na której procesy produkcyjne są znacznie skomplikowane, w szczególności ze względu na wysoki stopień uwodnienia wytwarzanych produktów...

Rozważ złożony potencjał. Równanie definiuje rodzinę ekwipotencjałów pokrywających się z izobarami: , (5)

Dopływ płynu do studni z częściowo izolowanym obwodem zasilającym

Rozważmy natężenie przepływu przy różnych kątach otwarcia przepuszczalnego obrysu zbiornika (ryc. 10), otrzymane opisaną metodą wykorzystującą zespoloną teorię potencjałów. Ryż. 10 Zależność natężenia przepływu studni od kąta Wykres przedstawia...

Projekt budowy poziomego produkcyjnego szybu naftowego o głębokości 2910 m na polu Wyngapurowskoje

Obecnie istnieje kilka sposobów otwierania horyzontów produkcyjnych: w okresie represji (Rpl< Рз), депрессии (Рпл >Rz) i równowagi. Wiercenie pod wyważeniem i pod wyważeniem odbywa się tylko przy w pełni zbadanym odcinku...

Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej

Rosyjski Uniwersytet stanowy ropa i gaz nazwany na cześć I.M. Gubkin

Wydział Zagospodarowania Złóż Nafty i Gazu

Zakład Zagospodarowania i Eksploatacji Złóż Gazu i Kondensatu Gazu

TEST

na kursie „Zagospodarowanie i eksploatacja złóż gazu i kondensatu gazowego”

na temat: „Obliczanie technologicznego trybu działania - graniczne natężenie przepływu bezwodnego na przykładzie odwiertu pola gazowego Komsomolskoje”.

Stracony Kibiszew AA

Sprawdzone przez: Timashev A.N.

Moskwa, 2014

• 1. Krótka charakterystyka geologiczno-polowa złoża
• 5. Analiza wyników obliczeń

1. Krótka charakterystyka geologiczno-polowa złoża

Pole naftowe z kondensatem gazowym Komsomolskoje znajduje się na terenie obwodu purowskiego Jamalsko-Nienieckiego Okręgu Autonomicznego, 45 km na południe od regionalnego centrum wsi Tarko-Sale i 40 km na wschód od wsi Purpe.

Najbliższe pola z rezerwami ropy zatwierdzone przez Komitet Rezerw Państwowych ZSRR to Ust-Kharampurskoye (10-15 km na wschód). Novo-Purpeiskoye (100 km na zachód).

Pole zostało odkryte w 1967 roku, początkowo jako pole gazowe (C „Enomanskaya vent). Jako pole naftowe zostało odkryte w 1975 roku. W 1980 roku zostało skompilowane układ technologiczny rozwoju, którego realizację rozpoczęto w 1986 roku.

Istniejący gazociąg Urengoj – Nowopołock znajduje się 30 km na zachód od złoża. Autostrada biegnie 35-40 km na zachód kolej żelazna Surgut - Urengoj.

Terytorium jest lekko pagórkowate (wzniesienia bezwzględne plus 33, plus 80 m), bagnista równina z licznymi jeziorami. Sieć hydrograficzną reprezentują rzeki Pyakupur i Ayvasedapur (dopływy rzeki Pur). Rzeki są spławne tylko podczas wiosennej powodzi (czerwiec), która trwa jeden miesiąc.

Pole Komsomolskoje znajduje się w strukturze drugiego rzędu - wypiętrzenia w kształcie kopuły Piakupurowskiego, które jest częścią północnego megaswellu.

Wypiętrzenie w kształcie kopuły Pyakupurovskoe reprezentuje strefę wypiętrzoną nieregularny kształt, zorientowany w kierunkach południowo-zachodnim-północno-wschodnim, skomplikowany przez kilka lokalnych wypiętrzeń III rzędu.

Analiza właściwości fizycznych i chemicznych ropy naftowej, gazu i wody pozwala na dobór najbardziej optymalnego sprzętu wiertniczego, trybu pracy, technologii magazynowania i transportu, rodzaju operacji oczyszczania strefy formowania odwiertu, objętości zatłaczanego płynu oraz wiele więcej.

Fizyczne i chemiczne właściwości ropy i rozpuszczonego gazu ze złoża Komsomolsk zostały zbadane na podstawie danych z próbek powierzchniowych i głębokich.

Część parametrów oznaczono bezpośrednio na odwiertach (pomiar ciśnień, temperatur itp.). Analizę próbek przeprowadzono w warunki laboratoryjne w TCL. LLC „Geohim”, LLC „Odczynnik”, Tiumeń.

Próbki powierzchni pobrano z linii przepływu, gdy studzienki pracowały w określonym trybie. Wszystkie badania powierzchniowych próbek ropy i gazu przeprowadzono zgodnie z metodami przewidzianymi w normach państwowych.

W toku badań zbadano skład składowy gazu ziemnego, wyniki przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1 - Skład składników gazu ziemnego.

Do obliczania rezerw zaleca się parametry, które są określane w warunkach standardowych i metodą zbliżoną do warunków odgazowania ropy naftowej w terenie, czyli z separacją etapową. W tym zakresie do obliczenia wartości średnich nie wykorzystano wyników badań próbek olejowych metodą odgazowania różnicowego.

Na przekroju zmieniają się również właściwości olejów. Analiza wyników badań laboratoryjnych próbek olejów nie pozwala na określenie ścisłych wzorców, jednak możliwe jest prześledzenie głównych trendów zmian właściwości olejów. Wraz z głębokością gęstość i lepkość oleju mają tendencję do zmniejszania się, ta sama tendencja utrzymuje się w przypadku zawartości żywic.

Rozpuszczalność gazów w wodzie jest znacznie mniejsza niż w oleju. Wraz ze wzrostem mineralizacji wody zmniejsza się rozpuszczalność gazów w wodzie.

Tabela 2 - Skład chemiczny wody formacyjne.

2. Projektowanie studni dla pól z odsłoniętymi wodami złożowymi

W odwiertach gazowych para wodna może skraplać się z gazu, a woda może płynąć na dno odwiertu z formacji. W odwiertach kondensatu gazu do tej cieczy, która pochodzi ze złoża i tworzy się w odwiercie, dodaje się kondensat węglowodorów. W początkowym okresie rozwoju złoża, przy dużych prędkościach przepływu gazu na dnie odwiertów i niewielkiej ilości cieczy, jest on prawie całkowicie wydobyty na powierzchnię. Wraz ze spadkiem natężenia przepływu gazu w otworze dennym i wzrostem natężenia przepływu płynu wpływającego do otworu dennego w wyniku podlewania międzywarstw przepuszczalnych i wzrostu objętościowego nasycenia kondensatem ośrodka porowatego, całkowite usunięcie płynu z studzienka nie jest zapewniona i dochodzi do gromadzenia się słupa cieczy w otworze dennym. Zwiększa to przeciwciśnienie na złożu, prowadzi do znacznego spadku wydobycia, zaprzestania dopływu gazu z międzywarstw o ​​niskiej przepuszczalności, a nawet całkowitego wyłączenia odwiertu.

Możliwe jest uniemożliwienie dopływu cieczy do odwiertu poprzez utrzymanie warunków wydobycia gazu na dnie odwiertu, pod którym nie dochodzi do kondensacji wody i ciekłych węglowodorów w strefie formowania otworu dennego, uniemożliwiając przebicie stożka złoża wodę dolną lub krawędź wody do studni. Ponadto możliwe jest zapobieganie dopływowi wody do studni poprzez izolowanie wód obcych i złożowych.

Płyn z dolnego otworu jest usuwany w sposób ciągły lub okresowy. Ciągłe usuwanie cieczy z odwiertu odbywa się poprzez pracę z prędkościami zapewniającymi usuwanie cieczy z separatorów dennych do powierzchniowych, poprzez pobieranie cieczy przez syfon lub rury przepływowe opuszczane do odwiertu za pomocą podnośnika gazowego, podnośnika nurnikowego lub pompy wydobycie cieczy za pomocą pomp głębinowych.

Okresowe usuwanie cieczy może odbywać się poprzez zamknięcie odwiertu w celu zaabsorbowania cieczy przez formację, wydmuchanie odwiertu do atmosfery syfonem lub rurami przepływowymi bez zatłaczania lub z zatłaczaniem środków powierzchniowo czynnych (środków spieniających) na dno odwiertu.

Wybór metody usuwania płynu z dennika odwiertów zależy od geologicznych i terenowych cech złoża nasyconego gazem, konstrukcji odwiertu, jakości zacementowania pierścienia, okresu zagospodarowania złoża, a także jak ilość i powody dopływu płynu do studni. Minimalne uwalnianie płynu w strefie formowania odwiertu dennego i na dnie odwiertu można zapewnić poprzez kontrolowanie ciśnienia i temperatury w odwiercie dennym. Ilość wody i kondensatu uwalnianych z gazu w otworze dennym przy ciśnieniu i temperaturze w otworze dennym wyznacza się z krzywych wilgotności gazu i izoterm kondensacji.

Aby zapobiec przedostaniu się stożka wód dennych do odwiertu gazowego, eksploatuje się go przy granicznych natężeniach przepływu bezwodnych, określonych teoretycznie lub na podstawie specjalnych badań.

Wody obce i złożowe są izolowane przez iniekcję zaczynu cementowego pod ciśnieniem. Podczas tych działań formacje nasycone gazem są izolowane przez pakerów od zalanych. W podziemnych magazynach gazu opracowano metodę izolowania zalanych międzywarstw poprzez wtłaczanie do nich środków powierzchniowo czynnych, zapobiegając przedostawaniu się wody do odwiertu. Badania pilotażowe wykazały, że dla uzyskania stabilnej piany należy przyjąć „koncentrat piany” (w przeliczeniu na substancję czynną) równy 1,5-2% objętości wstrzykiwanej cieczy, a stabilizator piany – 0,5-1% . Do mieszania środków powierzchniowo czynnych i powietrza na powierzchni stosuje się specjalne urządzenie - aerator (taki jak „perforowana rura w rurze”). Powietrze pompowane jest przez perforowaną rurę odgałęźną przez sprężarkę zgodnie z zadanym a, wodny roztwór środka powierzchniowo czynnego pompowany jest do rury zewnętrznej pompą z szybkością przepływu 2-3 l/s.

Skuteczność metody usuwania cieczy jest poparta specjalistycznymi badaniami otworowymi oraz obliczeniami techniczno-ekonomicznymi. Odwiert jest zatrzymywany na 2-4 godziny w celu wchłonięcia płynu przez złoże Natężenia przepływu w odwiertach po uruchomieniu wzrastają, ale nie zawsze rekompensują one straty w produkcji gazu z powodu nieczynnych odwiertów. Ponieważ kolumna cieczy nie zawsze trafia do zbiornika, a dopływ gazu może nie zostać wznowiony przy niskich ciśnieniach, metoda ta jest rzadko stosowana. Podłączenie studni do sieci zbiorczej gazu niskie ciśnienie pozwala na obsługę zalanych studni, oddzielenie wody od gazu, stosowanie gazu pod niskim ciśnieniem przez długi czas. Studnie są wydmuchiwane do atmosfery w ciągu 15-30 minut. Jednocześnie prędkość gazu w otworze dennym powinna sięgać 3-6 m/s. Metoda jest prosta i jest stosowana, jeśli natężenie przepływu jest przywracane przez długi czas (kilka dni). Metoda ta ma jednak wiele wad: ciecz nie jest całkowicie usuwana z otworu dennego, narastający spływ ze zbiornika prowadzi do intensywnego dopływu nowych porcji wody, zniszczenie zbiornika, tworzenie się korka piaskowego, zanieczyszczenie środowisko, utrata gazu.

Okresowe dmuchnięcie studni rurami o średnicy 63-76 mm lub specjalnie obniżonymi syfonami o średnicy 25-37 mm odbywa się na trzy sposoby: ręcznie lub za pomocą automatów zainstalowanych na powierzchni lub na dnie złoża. Dobrze. Ta metoda różni się od wdmuchiwania do atmosfery tym, że jest stosowana dopiero po zgromadzeniu się określonej kolumny cieczy na dnie.

Gaz z odwiertu wraz z cieczą trafia do kolektora zbiorczego gazu niskiego ciśnienia, jest oddzielany od wody w separatorach i wchodzi do sprężania lub spalany na pochodniach. Maszyna zainstalowana na głowicy odwiertu okresowo otwiera zawór na linii roboczej. Maszyna otrzymuje w tym celu polecenie, gdy różnica ciśnień między pierścieniem a linią roboczą wzrasta do z góry określonej różnicy. Wielkość tej różnicy zależy od wysokości słupa cieczy w przewodzie.

Automaty zainstalowane na dole pracują również na określonej wysokości słupa cieczy. Zamontować jeden zawór na wlocie do przewodu lub kilka zaworów podnoszenia gazu rozruchowego w dolnej części przewodu.

Oddzielenie przepływu gazu od cieczy w otworze może być wykorzystane do gromadzenia płynu w otworze dennym. Ta metoda separacji, po której następuje wtłaczanie płynu do niższego poziomu, została przetestowana po wstępnych badaniach laboratoryjnych w odwiercie. 408 i 328 Pole Korobkowskiego. Dzięki tej metodzie straty ciśnienia hydraulicznego w odwiercie oraz koszty poboru i wykorzystania wód złożowych są znacznie obniżone.

Okresowe usuwanie cieczy można również przeprowadzić podczas nakładania środka powierzchniowo czynnego na dno studzienki. Kiedy woda wchodzi w kontakt ze środkiem porotwórczym i gaz jest przepuszczany przez kolumnę cieczy, tworzy się piana. Ponieważ gęstość piany jest znacznie mniejsza niż gęstość wody, nawet stosunkowo niewielkie prędkości gazu (0,2-0,5 m/s) zapewniają usunięcie spienionej masy na powierzchnię.

Gdy mineralizacja wody jest mniejsza niż 3-4 g/l stosuje się 3-5% wodny roztwór kwasu sulfonowego, przy dużym zasoleniu (do 15-20 g/l) stosuje się sole sodowe kwasów sulfonowych . Płynne środki powierzchniowo czynne są okresowo wpompowywane do odwiertu, a stałe środki powierzchniowo czynne (proszki Don, Ladoga, Trialon itp.) służą do wytwarzania granulek o średnicy 1,5-2 cm lub prętów o długości 60-80 cm, które są następnie podawane na dno studni studnie.

Dla studni o dopływie wody do 200 l/dobę zaleca się wprowadzać do 4 g surfaktantu aktywnego na 1 litr wody, w studniach o dopływie do 10 t/dobę ilość ta ulega zmniejszeniu.

Wprowadzenie do 300-400 litrów roztworów sulfonolu lub proszku Novost do poszczególnych odwiertów pola Maykop doprowadziło do 1,5-2,5-krotnego wzrostu natężenia przepływu w porównaniu z początkowymi, czas trwania efektu osiągnął 10-15 dni . Obecność kondensatu w cieczy zmniejsza aktywność środków powierzchniowo czynnych o 10-30%, a jeśli kondensatu jest więcej niż wody, nie tworzy się piana. W tych warunkach stosuje się specjalne środki powierzchniowo czynne.

Ciągłe usuwanie cieczy z dna następuje przy określonych prędkościach gazu, które zapewniają powstanie dwufazowego przepływu kropel. Wiadomo, że warunki te są zapewnione przy prędkościach gazu powyżej 5 m/s w ciągach rur o średnicy 63–76 mm na głębokości odwiertów do 2500 m.

Ciągłe usuwanie płynu jest stosowane w przypadkach, gdy woda złożowa w sposób ciągły wpływa na dno odwiertu.Średnicę przewodu rurowego dobiera się tak, aby uzyskać prędkości przepływu zapewniające usunięcie płynu z dna. Przy zmianie na mniejszą średnicę rury wzrasta opór hydrauliczny. Dlatego przejście na mniejszą średnicę jest skuteczne, jeśli strata ciśnienia spowodowana tarciem jest mniejsza niż ciśnienie wsteczne przy tworzeniu się kolumny cieczy, która nie jest usuwana z otworu dennego.

Systemy podnośników gazowych z zaworem wgłębnym są z powodzeniem stosowane do usuwania cieczy z odwiertu. Gaz jest pobierany przez pierścień, a ciecz jest usuwana przez rurkę, na której zainstalowane są zawory rozruchowe i wgłębne. Na zawór działa siła ściskająca sprężynę i różnica ciśnień wytwarzana przez kolumny płynu w przewodzie i pierścieniu (w dół), a także siła spowodowana ciśnieniem w pierścieniu (w górę). Przy obliczonym poziomie cieczy w pierścieniu stosunek czynne siły staje się taki, że zawór otwiera się i ciecz wchodzi do rurki i dalej do atmosfery lub do separatora. Po spadku poziomu cieczy w pierścieniu do zadanej wartości zawór wlotowy zamyka się. Płyn gromadzi się wewnątrz rurki do momentu zadziałania zaworów wznoszących gazu startowego. Kiedy te ostatnie są otwarte, gaz z pierścienia wchodzi do rurki i przenosi ciecz na powierzchnię. Po obniżeniu poziomu cieczy w rurkach zawory rozruchowe są zamykane, a ciecz ponownie gromadzi się w rurach z powodu jej obejścia z pierścienia.

W studniach gazowych i kondensatowych stosuje się podnośnik nurnikowy typu „latający zawór". W dolnej części ciągu rurowego montowany jest ogranicznik, a na choince górny amortyzator. „tłok”.

Praktyka operacyjna ustaliła optymalne prędkości podnoszenia (1-3 m/s) i opadania (2-5 m/s) tłoka. Przy prędkościach gazu w trzewiku powyżej 2 m/s stosuje się ciągłe podnoszenie tłoka.

Przy niskich ciśnieniach złożowych w odwiertach do głębokości 2500 m, otworowo jednostki pompujące. W tym przypadku usuwanie cieczy nie jest uzależnione od prędkości gazu* i może być prowadzone do samego końca rozwoju złoża przy spadku ciśnienia głowicowego do 0,2-0,4 MPa. Tym samym wgłębne agregaty pompowe są stosowane w warunkach, w których inne metody usuwania cieczy w ogóle nie mogą być zastosowane lub ich wydajność gwałtownie spada.

Pompy wgłębne są instalowane na rurach, a gaz jest pobierany przez pierścień. Aby zapobiec przedostawaniu się gazu do wlotu pompy, umieszcza się go poniżej strefy perforacji pod poziomem bufora cieczy lub nad zaworem wgłębnym, który przepuszcza tylko ciecz do wężyka.

anizotropia natężenia przepływu w studni polowej

3. Technologiczne tryby pracy studni, przyczyny ograniczeń przepływów

Technologiczny tryb pracy odwiertów projektowych jest jednym z najbardziej ważne decyzje akceptowane przez projektanta. Technologiczny tryb pracy wraz z rodzajem odwiertów (pionowe lub poziome) determinuje ich liczbę, a więc orurowanie gruntowe, a docelowo inwestycje kapitałowe w zagospodarowanie pola z danym wyborem ze złoża. Trudno znaleźć problem projektowy, który podobnie jak reżim technologiczny miałby wielowymiarowe i czysto subiektywne rozwiązanie.

Reżim technologiczny - są to specyficzne warunki ruchu gazu w złożu, strefie dennej i odwiercie, charakteryzujące się wartością natężenia przepływu i ciśnienia dennego (gradientu ciśnienia) oraz określone pewnymi ograniczeniami naturalnymi.

Do tej pory zidentyfikowano 6 kryteriów, których przestrzeganie pozwala kontrolować stabilną pracę odwiertu. wyrażenie matematyczne z uwzględnieniem wpływu różnych grup czynników na tryb pracy. Największy wpływ na działanie studni mają:

Deformacja ośrodka porowatego przy tworzeniu znacznych spuścizn w formacji, prowadząca do zmniejszenia przepuszczalności strefy dennej, zwłaszcza w utworach szczelinowo-porowatych;

Zniszczenie strefy dennej podczas otwierania zbiorników niestabilnych, słabo stabilnych i słabo cementowanych;

Powstawanie korków piaskowo-cieczowych podczas eksploatacji odwiertu i ich wpływ na wybrany tryb pracy;

Powstawanie hydratów w strefie dennej iw odwiercie;

Podlewanie studni wodą denną;

Korozja urządzeń wiertniczych podczas eksploatacji;

Podłączanie studni do kolektorów społecznościowych;

Otwarcie warstwy osadów wielowarstwowych z uwzględnieniem obecności połączenia hydrodynamicznego między warstwami itp.

Wszystkie te i inne czynniki są wyrażone przez następujące kryteria, które mają postać:

dP/dR = Const -- stały gradient, z jakim należy eksploatować studnie;

DP=Ppl(t) - Pz(t) = Const -- stały spadek;

Pz(t) = Const -- stałe ciśnienie w otworze dennym;

Q(t) = Const — stałe natężenie przepływu;

Py(t) = Const -- stałe ciśnienie w głowicy odwiertu;

x(t) = Stała -- stała prędkość przepływ.

Dla każdej dziedziny uzasadniając technologiczny sposób działania należy wybrać jedno (bardzo rzadko dwa) z tych kryteriów.

Przy wyborze technologicznych trybów pracy odwiertów, projektowanego pola, niezależnie od tego, jakie kryteria zostaną przyjęte jako główne określające tryb pracy, należy przestrzegać następujących zasad:

Kompletność uwzględnienia cech geologicznych złoża, właściwości płynów nasycających ośrodek porowaty;

Zgodność z wymaganiami prawa ochrony środowiska i zasoby naturalne węglowodory gazowe, kondensat i olej;

Pełna gwarancja niezawodności systemu „Zbiornik – początek gazociągu” w procesie zagospodarowania złoża;

Maksymalne uwzględnienie możliwości usunięcia wszystkich czynników ograniczających produktywność odwiertów;

Terminowa zmiana wcześniej ustalonych reżimów, które nie są odpowiednie na tym etapie rozwoju pola;

Zapewnienie planowanego wolumenu wydobycia gazu, kondensatu i ropy naftowej przy minimalnych nakładach kapitałowych i kosztach eksploatacji oraz stabilnej pracy całego układu „zbiornik-gazociąg”.

Aby wybrać kryteria technologicznego trybu pracy odwiertów, należy najpierw ustalić czynnik determinujący lub grupę czynników uzasadniających tryb pracy odwiertów projektowych. Specjalna uwaga projektant musi jednocześnie zwrócić uwagę na występowanie wód dennych, wielowarstwowość i występowanie komunikacji hydrodynamicznej między warstwami, na parametr anizotropii, na występowanie ekranów litologicznych nad obszarem złoża, na bliskość warstwowych, na rezerwy i przepuszczalność cienkich, wysoce przepuszczalnych międzywarstw (superzbiorników), na stabilność międzywarstw, na wielkość granicznych gradientów, od których rozpoczyna się niszczenie formacji, na ciśnienie i temperatury w „formacji UKPG”, na temat zmiany właściwości gazu i cieczy pod wpływem ciśnienia, rurociągów i warunków suszenia gazu itp.

4. Obliczenie wydajności studni bezwodnej, zależność wydajności produkcji od stopnia otwarcia zbiornika, parametr anizotropii

W większości formacji gazonośnych przepuszczalność pionowa i pozioma są różne, a z reguły przepuszczalność pionowa k jest znacznie mniejsza niż pozioma k g. Jednak przy małej przepuszczalności pionowej utrudniony jest również przepływ gazu od dołu w obszar wpływu niedoskonałości odwiertu pod względem stopnia otwarcia. Dokładna zależność matematyczna między parametrem anizotropii a wartością dopuszczalnego poboru w przypadku penetracji zbiornika anizotropowego z wodami dennymi nie została ustalona. Stosowanie metod wyznaczania Q pr, opracowanych dla zbiorników izotropowych, prowadzi do znacznych błędów.

Algorytm rozwiązania:

1. Określ parametry krytyczne gazu:

2. Wyznacz współczynnik superściśliwości w warunkach złożowych:

3. Wyznaczamy gęstość gazu w warunkach normalnych, a następnie w warunkach złożowych:

4. Znajdź wysokość słupa wody formacji potrzebną do wytworzenia ciśnienia 0,1 MPa:

5. Wyznacz współczynniki a* i b*:

6. Wyznacz średni promień:

7. Znajdź współczynnik D:

8. Wyznaczamy współczynniki K o , Q* i maksymalne bezwodne natężenie przepływu Q pr.bezv. w zależności od stopnia penetracji formacji h oraz dla dwóch różnych wartości parametru anizotropii:

Wstępne dane:

Tabela 1 - Wstępne dane do obliczenia reżimu bezwodnego.

Tabela 4 - Obliczenia dla reżimu bezwodnego.

5. Analiza wyników obliczeń

W wyniku obliczeń reżimu bezwodnego dla różnych stopni penetracji zbiornika oraz przy wartościach parametru anizotropii równych 0,03 i 0,003 otrzymałem następujące zależności:

Rysunek 1 - Zależność granicznego natężenia przepływu bezwodnego od stopnia penetracji dla dwóch wartości parametru anizotropii: 0,03 i 0,003.

Można stwierdzić, że optymalna wartość otwarcia w obu przypadkach wynosi 0,72. W tym przypadku większe natężenie przepływu będzie przy wyższej wartości anizotropii, to znaczy przy większym stosunku przepuszczalności pionowej do poziomej.

Bibliografia

1. „Instrukcja kompleksowego badania odwiertów gazu i kondensatu gazu”. M: Nedra, 1980. Pod redakcją Zotowa GA Alijewa ZS.

2. Ermilov OM, Remizov V.V., Shirkovsky A.I., Chugunov LS. „Fizyka zbiorników, produkcja i podziemne magazynowanie gazu”. M. Nauka, 1996

3. Aliev Z.S., Bondarenko V.V. Wytyczne do projektowania zagospodarowania złóż gazu i gazu ziemnego. Peczora.: Czas Peczory, 2002 - 896 s.

Podobne dokumenty

Położenie geograficzne, budowa geologiczna, zagazowanie złoża. Analiza wskaźników wydajności zasobów wiertniczych. Obliczenie reżim temperaturowy zidentyfikować natężenie przepływu, przy którym hydraty nie utworzą się na dnie i wzdłuż odwiertu.

praca dyplomowa, dodano 13.04.2015


Schemat studni produkcyjnej. Prace prowadzone w trakcie jego opracowywania. Zbiornikowe źródła energii i reżimy odwadniania zbiorników gazowych. Średnie natężenia przepływu metodami eksploatacji odwiertów. Sprzęt zanurzeniowy i powierzchniowy. Warunki towarowe ropy naftowej.

praca kontrolna, dodano 06.05.2013


Charakterystyka geologiczno-fizyczna obiektu. Projekt zagospodarowania odcinka złoża Sutorminskoje metodą Giprowostok-nieft. Schematy rozstawu studni, chwilowe natężenia przepływu w studni. Obliczanie zależności udziału ropy naftowej w produkcji odwiertu.

praca semestralna, dodano 01.13.2011


Analiza wiarygodności złóż rezerw gazu; obsada studni, coroczne pobory z pola, stan nawodnienia. Obliczanie wskaźników zagospodarowania złoża dla wyczerpania w technologicznym trybie eksploatacji odwiertów przy stałym poborze na zbiorniku.

praca semestralna, dodano 27.11.2013


Definicja wymagana ilość studnie pod pole gazowe. Metoda źródeł i ujścia. Analiza zależności natężenia przepływu odwiertu gazowego od jego współrzędnych w sektorze. Rozkłady ciśnienia wzdłuż belki przechodzącej przez górną część sektora, środek odwiertu.

praca semestralna, dodano 03.12.2015


Opis budowa geologiczna Miejsce urodzenia. Właściwości fizyczne i chemiczne oraz skład gazu swobodnego. Obliczanie ilości inhibitora tworzenia hydratów dla procesu jego wytwarzania. Technologiczny tryb pracy odwiertu. Obliczanie zasobów złoża gazu z formacji.

praca dyplomowa, dodano 29.09.2014


Metody obliczania bezwodnego okresu eksploatacji odwiertu z uwzględnieniem rzeczywistych właściwości gazu i niejednorodności złoża. Odzysk kondensatu gazowego z osadów z wodami dennymi. Dynamika skumulowanej produkcji gazu i intruzji wody do złoża złoża Srednebotuobinskoye.

praca semestralna, dodano 17.06.2014


Charakterystyka geologiczno-polowa pola naftowego Samotlor. Tektonika i stratygrafia sekcji. Skład i właściwości skał warstw wytwórczych. Etapy zagospodarowania złoża, metody eksploatacji i pomiary otworowe. Przygotowanie oleju w terenie.

raport z praktyki, dodano 12.08.2015


Dobór wyposażenia i dobór zespołów pompowych zespołu odśrodkowego do eksploatacji studni w polu. Sprawdzenie wymiarów średnicowych urządzeń podwodnych, parametrów transformatora i stacji sterowniczej. Opis konstrukcji silnika elektrycznego.

praca semestralna, dodano 24.06.2011


Rozkład ciśnień w części gazowej. Równanie Bernoulliego dla przepływu lepkiej cieczy. Wykresy zależności natężenia przepływu w studni i ciśnienia pierścieniowego od przepuszczalności wewnętrznej strefy pierścieniowej. Formuła Dupuisa dla stałego przepływu w jednorodnym zbiorniku.

Operacja technologiczna pionowego szczelinowania hydraulicznego (HF) jest często stosowana na polach wydobywających gaz w celu stymulacji przepływu płynu do odwiertu. szeroki praktyczne użycie Szczelinowanie hydrauliczne stymuluje badania naukowe i terenowe do badania wzorców filtracji gazu do odwiertów ze szczelinami hydraulicznymi. W proponowanym artykule wyprowadzony został nowy wzór na obliczenie natężenia przepływu w odwiercie wydobywczym gazu po szczelinowaniu hydraulicznym, dla którego obliczenia przeprowadza się znacznie łatwiej niż przy użyciu wzorów. Jednocześnie zaproponowana przez autorów alternatywna formuła daje wyniki odbiegające od wyników w granicach nie więcej niż 3–5%, co pozwala rekomendować alternatywną formułę do praktycznego zastosowania.

1. Model geometryczny strefy dennej i szczeliny hydraulicznej

Podążając za pracą Kanevskaya R.D. i Katza R.M. Pionowa szczelina hydrauliczna o skończonej grubości i przewodności jest modelowana jako elipsa o półosiach l i w (rys. 1).

Ryż. 1. Schemat obszaru filtracji:
1 - warstwa; 2 - pęknięcie; 3 - strefa formowania się dna.
za 2 - b 2 \u003d l 2 - w 2 \u003d fa 2; f jest ogniskową elips konfokalnych;
r c - promień studni. Dopływ płynu do studni odbywa się tylko przez szczelinę

Granica strefy tworzenia się dna (BFZ) jest modelowana przez elipsę konfokalną do szczeliny eliptycznej. Wymiary geometryczne a ogniskowa f tych dwóch elips konfokalnych będzie powiązana równaniem

Przepuszczalność wypełniacza szczeliny 2, strefy formacji dennej 3 i niezanieczyszczonej (oddalonej od odwiertu) części złoża ℓ będzie oznaczana odpowiednio jako k2, k3 i k1. Filtracja płynu w stanie ustalonym w całym obszarze filtracji na rys. 1, jak w , uważamy, że jest to zgodne z liniowym prawem Darcy'ego. Wzdłuż eliptycznych granic szczeliny i strefy dennej zakłada się, że ciśnienie jest stałe – granice te przyjmuje się jako izobary przy wyprowadzaniu wzoru na natężenie przepływu w odwiercie.

Aby wyprowadzić wzór na natężenie przepływu studni ze szczeliną hydrauliczną, najpierw obliczamy przepływy filtracyjne w każdej części obszaru filtracyjnego na ryc. 1.

2. Obliczenie dopływu płynu do odwiertu przez pionową szczelinę hydrauliczną

Przy obliczaniu dopływu płynu do odwiertu z pionowej szczeliny eliptycznej, na początku współrzędnych umieszcza się odpływ punktowy, którego grubość określa pożądane natężenie przepływu odwiertu ze szczelinowaniem hydraulicznym. Jednak promień odwiertu wynosi ≈ 10-15 cm, a maksymalna grubość (rozwarcie) szczeliny ≈ 1 cm Przy takim stosunku wielkości promienia odwiertu do grubości szczeliny modelowanie przepływu jest problematyczne do studni ze szczeliny hydraulicznej za pomocą przepływu punktowego na początku współrzędnych, co najwyraźniej doprowadziło autorów do złożonego algorytmu obliczeniowego.

Aby uniknąć trudności obliczeniowych związanych z wykorzystaniem przepływu punktowego, w niniejszej pracy na etapie obliczania dopływu płynu do odwiertu ze szczeliny hydraulicznej modeluje się ten ostatni jako dwa identyczne cienkie rozciągnięte prostokąty o wymiarach ℓ′ (długość) i 2w′ (szerokość). Prostokąty przylegają bezpośrednio do studni wzdłuż różne strony od niej, a ich osie leżą na tej samej linii prostej przechodzącej przez środek studni. Pęknięcie eliptyczne utożsamiane jest z prostokątnym, jeżeli poza obrysem kołowym odwiertu mają równe długości i pola przekroju poprzecznego. Opierając się na tej definicji tożsamości dwóch kształtów pęknięć, dla parametry geometryczne pęknięć, otrzymujemy następujące równania sprzężenia:

(2)

Rozważ przepływ płynu do studni przez prostokątną szczelinę hydrauliczną. Wiadomo, że ustalona równoległa do płaszczyzny filtracja gazu doskonałego jest opisana rozwiązaniami równania Laplace'a

(3)

w odniesieniu do funkcji , gdzie p jest ciśnieniem. Jeśli zostanie znalezione rozwiązanie równania (3) przy odpowiednich warunkach brzegowych, to pole prędkości można wyznaczyć z prawa Darcy'ego ze wzoru

W rozwiązywanym problemie dziedziną obliczeniową jest prostokąt, na którego bokach określone są następujące warunki brzegowe:

Rozwiązanie problemu wartości brzegowych (3)–(6) jest konstruowane standardową metodą Fouriera i ma postać

Niepewne współczynniki A n we wzorze (7) znajdują się z ostatniego warunku brzegowego (6). Otrzymujemy to, korzystając ze znanych wzorów na współczynniki szeregu Fouriera

(9)

Podstawiając współczynniki A n ze wzorów (9) do (7) otrzymujemy następujące wyrażenie dla funkcji:

We wzorze (10) pozostaje tylko jedna niewiadoma - szybkość filtracji na granicy x = 0 - na wlocie przepływu ze szczeliny hydraulicznej do odwiertu. Aby wyznaczyć nieznaną wartość v, obliczamy średnią wartość funkcji Ф(x, y) na granicy x = 0. Na podstawie wzoru (10) dla wartości średniej

(11)

Znajdź to

(12)

Z drugiej strony na granicy x = 0 ciśnienie musi być równe ciśnieniu w odwiercie, a zatem równość musi być spełniona. W związku z ostatnią uwagą
z (12) dla nieznanej wielkości otrzymujemy następującą wartość:

(13)

Gdzie .

Biorąc pod uwagę, że dopływ płynu do studni (obliczony dla ciśnienie atmosferyczne i temperatura zbiornika) przez szczelinę hydrauliczną w zbiorniku o grubości b′ jest równa wartości , dla pożądanego natężenia przepływu w studni Q, ostatecznie otrzymujemy wyrażenie

(14)

3. Obliczenie dopływu płynu do pionowej eliptycznej szczeliny hydraulicznej od granicy konfokalnej BFZ

Rozważmy teraz filtrację w obszarze 3 między szczeliną hydrauliczną a eliptyczną granicą strefy dennej. Na tym etapie badań za kształt pęknięcia przyjęto wydłużoną elipsę o osiach 2l (długość pęknięcia) i 2w (parametr charakteryzujący rozwarcie pęknięcia). Wzór na dopływ gazu doskonałego od eliptycznej granicy BFZ do eliptycznej granicy szczeliny jest dobrze znany i ma postać:

(15)

4. Obliczenie dopływu płynu do eliptycznej granicy BFZ z okrężnej pętli zasilającej

Rozważmy teraz filtrację w 1. obszarze między eliptyczną granicą strefy dennej a kołową pętlą zasilającą o promieniu R. Wzór na dopływ płynu do eliptycznej granicy strefy dennej można otrzymać metodą EGDA, opartą na na wzorze (4)-(25) z podręcznika obliczania pojemności elektrycznych. Wzór (4)-(25) w zakresie rozważanego problemu filtracji na podstawie EGDA zapiszemy następująco:

(16)

gdzie K(k) i K(k′) = K′(k) są całkami eliptycznymi zupełnymi pierwszego rodzaju o modułach odpowiednio k i, a F(ψ; k) jest całką eliptyczną niezupełną pierwszego rodzaju. Moduł k i argument ψ są obliczane na podstawie parametrów równań granic BFZ i promienia R kołowej pętli zasilającej zgodnie z następującymi wzorami:

(17)

5. Wyprowadzenie wzoru na obliczenie natężenia przepływu odwiertu gazowego z pionową szczeliną hydrauliczną

Wzory (14), (15) i (16) dają układ trzech równań liniowych z trzema niewiadomymi - natężeniem przepływu Q oraz ciśnieniami P trsh i P PZP. Rozwiązując ten układ równań metodą eliminacji, aby obliczyć natężenie przepływu studni z pionową szczeliną hydrauliczną w BFZ, otrzymujemy wzór:

Komponując stosunek wydajności odwiertu po szczelinowaniu hydraulicznym do wydajności tego samego odwiertu bez szczelinowania hydraulicznego, otrzymujemy następujące wyrażenie na współczynnik efektywności szczelinowania hydraulicznego:

Obliczenia porównawcze natężenia przepływu otworów ze szczelinowaniem hydraulicznym z wykorzystaniem wzorów (18) wykazały, że maksymalne rozbieżności względne nie przekraczają 3-5%. Jednocześnie pod względem obliczeniowym formuła (18) jest preferowana w praktyce, ponieważ ma prostszą implementację programową.

W praktyce wzory (18) i (19) umożliwiają obliczenie przewidywanego natężenia przepływu w odwiercie, w którym planowana jest operacja szczelinowania hydraulicznego, a docelowo ocenę oczekiwanej efektywności technicznej i ekonomicznej szczelinowania hydraulicznego.

BIBLIOGRAFIA

1. Technologia projektowania szczelinowania hydraulicznego jako elementu systemu zagospodarowania złoża gazowo-kondensatowego / O.P. Andriejew [i dr.]. - M.: Gazprom Expo LLC, 2009. -
   183 str.
2. Kadet V.V., Selyakov VI. Filtracja płynu w ośrodku zawierającym eliptyczną szczelinę hydrauliczną Izv. uniwersytety. Olej i gaz. - 1988. - Nr 5. - S. 54-60.
3. Kanevskaya R.D., Katz R.M. Analityczne rozwiązania problemów dopływu płynu do odwiertu z pionową szczeliną hydrauliczną i ich wykorzystanie w numerycznych modelach filtracji //
   Izw. BIEGŁ. MJG. - 1996. - Nr 6. - S. 59-80.
4. Dobra produktywność. Przewodnik Hemanta Mukherjee. - M.: 2001.
5. Basniev K.S., Dmitriev N.M., Rozenberg G.D. Hydromechanika ropy i gazu. - Moskwa-Iżewsk: Instytut Badań Komputerowych, 2003. - 480 s.
6. Iossel Yu.Ya., Kochanov ES, Strunsky MG. Obliczanie pojemności elektrycznej. - L.: Energoizdat, 1981. - 288 s.

Link bibliograficzny

Głównym elementem systemu zaopatrzenia w wodę jest źródło zaopatrzenia w wodę. Dla systemy autonomiczne w prywatnych gospodarstwach domowych, domkach letniskowych lub gospodarstwach rolnych studnie lub studnie są wykorzystywane jako źródła. Zasada zaopatrzenia w wodę jest prosta: warstwa wodonośna napełnia je wodą, która jest pompowana do użytkowników. Podczas długotrwałej pracy pompy, niezależnie od jej mocy, nie może ona dostarczyć więcej wody niż nośnik wody podaje do rury.

Każde źródło ma ograniczoną ilość wody, którą może dostarczyć konsumentowi w jednostce czasu.

Definicje debetowe

Po wierceniu organizacja, która wykonała prace, dostarcza raport z badań lub paszport dla odwiertu, w którym wpisane są wszystkie niezbędne parametry. Jednak podczas wiercenia dla gospodarstw domowych kontrahenci często wpisują w paszporcie przybliżoną wartość.

Możesz dwukrotnie sprawdzić dokładność informacji lub obliczyć natężenie przepływu w studni własnymi rękami.

Dynamika, statyka i wysokość słupa wody

Zanim zaczniesz mierzyć, musisz zrozumieć, jaki jest statyczny i dynamiczny poziom wody w studni, a także wysokość słupa wody w ciągu studni. Pomiar tych parametrów jest niezbędny nie tylko do obliczenia produktywności odwiertu, ale także do właściwy wybór zespół pompujący do systemu zaopatrzenia w wodę.

• Poziom statyczny to wysokość słupa wody przy braku poboru wody. Zależy od ciśnienia in situ i jest ustawiany podczas przestoju (zwykle co najmniej godzina);
• Poziom dynamiczny - stan stabilny woda podczas poboru wody, czyli gdy dopływ cieczy jest równy odpływowi;
• Wysokość kolumny to różnica między głębokością studni a poziomem statycznym.

Dynamikę i statykę mierzy się w metrach od podłoża, a wysokość kolumny od dna studni

Pomiaru możesz dokonać za pomocą:

• Wskaźnik poziomu elektrycznego;
• Elektroda, która zamyka styk podczas interakcji z wodą;
• Zwykły ciężarek przywiązany do liny.

Określenie wydajności pompy

Przy obliczaniu natężenia przepływu konieczna jest znajomość wydajności pompy podczas pompowania. Aby to zrobić, możesz użyć następujących metod:

• Wyświetl dane przepływomierza lub licznika;
• Zapoznaj się z paszportem pompy i sprawdź wydajność w punkcie pracy;
• Oblicz przybliżone natężenie przepływu na podstawie ciśnienia wody.

W tym drugim przypadku konieczne jest zamocowanie rury o mniejszej średnicy w pozycji poziomej na wylocie rury wznośnej. I wykonaj następujące pomiary:

• Długość rury (min. 1,5 m) i jej średnica;
• Wysokość od ziemi do środka rury;
• Długość wyrzutu strumienia od końca rury do punktu uderzenia w ziemię.

Po otrzymaniu danych należy je porównać zgodnie ze schematem.

Pomiar poziomu dynamicznego i natężenia przepływu w studni należy przeprowadzić pompą o wydajności ok co najmniej szacowany szczytowy przepływ wody.

Uproszczone obliczenia

Natężenie przepływu w studni to stosunek iloczynu intensywności pompowania wody i wysokości słupa wody do różnicy między dynamicznym a statycznym poziomem wody. Aby określić natężenie przepływu studni definicji, stosuje się następujący wzór:

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

• Dt to żądane natężenie przepływu;
• V to objętość pompowanej cieczy;
• Hdyn – poziom dynamiczny;
• Hst - poziom statyczny;
• Hv to wysokość słupa wody.

Na przykład mamy studnię głęboką na 60 metrów; którego statyka wynosi 40 metrów; poziom dynamiczny podczas pracy pompy o wydajności 3m3/godz. ustalono na ok. 47m.

W sumie natężenie przepływu wyniesie: Dt \u003d (3 / (47-40)) * 20 \u003d 8,57 metrów sześciennych / godzinę.

Uproszczona metoda pomiaru polega na pomiarze poziomu dynamicznego, gdy pompa pracuje z jedną wydajnością, dla sektora prywatnego może to wystarczyć, ale nie do określenia dokładnego obrazu.

Konkretne obciążenie

Wraz ze wzrostem wydajności pompy poziom dynamiczny i odpowiednio rzeczywiste natężenie przepływu maleje. Dlatego pobór wody dokładniej charakteryzuje współczynnik wydajności i określone natężenie przepływu.

Aby obliczyć to drugie, konieczne jest wykonanie nie jednego, ale dwóch pomiarów poziomu dynamicznego przy różnych wskaźnikach intensywności poboru wody.

Specyficzne natężenie przepływu studni to objętość wody wytwarzanej, gdy jej poziom spada na każdy metr.

Wzór definiuje ją jako stosunek różnicy pomiędzy większymi i mniejszymi wartościami natężenia poboru wody do różnicy pomiędzy wartościami spadku słupa wody.

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

• Niewypał - określony debet
• V2 - objętość pompowanej wody przy drugim ujęciu wody
• V1 - pompowana objętość pierwotna
• h2 - spadek poziomu wody przy drugim ujęciu wody
• h1 - spadek poziomu przy pierwszym pobraniu wody

Wracając do naszej studni warunkowej: przy poborze wody w tempie 3 metrów sześciennych na godzinę różnica między dynamiką a statyką wyniosła 7 m; przy ponownym pomiarze przy wydajności pompy 6 metrów sześciennych / godzinę różnica wyniosła 15 m.

W sumie właściwe natężenie przepływu wyniesie: Dsp \u003d (6-3) / (15-7) \u003d 0,375 metrów sześciennych / godzinę

Prawdziwy debet

Obliczenie opiera się na określonym wskaźniku i odległości od powierzchni ziemi do górnej części strefy filtracyjnej, z uwzględnieniem warunku, że zespół pompowy nie zostanie zanurzony poniżej. Ta kalkulacja jak najbardziej odpowiada rzeczywistości.

DT= (HF-Hul) * Dud, Gdzie

• Dt – natężenie przepływu w studni;
• Hf to odległość do początku strefy filtra (w naszym przypadku przyjmiemy, że jest to 57 m);
• Hst - poziom statyczny;
• Niewypał - określony debet.

W sumie rzeczywiste natężenie przepływu wyniesie: Dt \u003d (57-40) * 0,375 \u003d 6,375 metrów sześciennych / godzinę.

Jak widać, w przypadku naszego wyimaginowanego odwiertu różnica między pomiarem uproszczonym a późniejszym wyniosła prawie 2,2 m3 na godzinę w kierunku malejącej produktywności.

Zmniejszenie natężenia przepływu

Podczas eksploatacji wydajność odwiertu może spaść, główną przyczyną spadku tempa produkcji jest zatykanie, a aby ją zwiększyć do poprzedniego poziomu konieczne jest oczyszczenie filtrów.

Z biegiem czasu wirniki pompa wirowa może się zużyć, zwłaszcza jeśli studnia znajduje się w piasku, w którym to przypadku jej wydajność będzie niższa.

Jednak czyszczenie może nie pomóc, jeśli początkowo miałeś niską wydajność studnia. Przyczyny tego są różne: średnica rury produkcyjnej jest niewystarczająca, przedostała się przez warstwę wodonośną lub zawiera mało wilgoci.