1. Снижение устьевого давления до нуля. Забойное давление определяется по формуле Рзаб= ρжgH+Ру, Па, в этом случае Ру=0. Следовательно, забойное давление в скважине будет
Рзаб= ρсмgH, Па (1)
Сравнить Рпл и Рзаб, сделать вывод
2. Снижение плотности жидкости в скважине.
Этого можно достичь, например, за счет применения аэрированной нефти. В первом случае при ρсм = 850 кг/м3 забойное давление составит
Рзаб1= ρсм1gH, Па (2)
Во втором случае при газированной нефти плотностью ρж = 500 кг/м3 забойное давление снизится до
Рзаб2= ρсм2gH, Па (3)
Сравнить Рпл и Рзаб, сделать вывод.
3. Компрессорный способ. Максимальное забойное давление при этом способе будет равно сумме рабочего давления воздуха, газ у башмака подъемных труб и давления столба жидкости от башмака до забоя, т. е.
Рзаб= ρвgL+ ρсмg(H-L), Па (4)
Сравнить Рпл и Рзаб, сделать вывод
4. Поршневание скважины. Определим приближенно, через сколько времени можно вызвать приток жидкости из пласта в скважину без учета поступления жидкости на забой в процессе поршневания.
Количество жидкости, подлежащее извлечению при помощи поршня, можно определить по формуле
Q1=0,785D2hст, м3 (5)
Количество жидкости, извлекаемое за каждый рейс поршня, определяется по формуле
Q2 = p( dт- dк)2h/4, м3 (6)
Средняя глубина спуска поршня
hср= hст+0,5h, м (7)
При средних скоростях спуска u1 и подъема u2 поршня найдем необходимое время:
на спуск поршня
t1 = hср/u1, сек (8)
на подъем поршня h
t2 = hср/u2, сек (9)
Время на один рейс с учетом 30 сек на процессы замедления скоростей в начале пуска поршня вниз и при подходе поршня к устью скважины
t= t1+ t2+30, сек (10)
Общее время на откачку всего столба жидкости до статического уровня
Т = t(Q1/ Q2), час (11)
Задача 2
Рассчитать забойное давление фонтанирования, КПД процесса фонтанирования
Исходные данные для расчета
№ варианта
Параметры
Дебит скважины, Q м3/сут
Глубина скважины, Lс=Н, м
Давление насыщения Рнас, МПа
Внутренний диаметр НКТ d,м
Средняя вязкость нефти, nн м2/с
Плотность нефти rн, кг/м3
2,5
0,0503
3*10-6
2,1
0,060
3*10-6
2,3
0,062
3*10-6
2,6
0,0503
3*10-6
2,4
0,060
3*10-6
2,6
0,0503
3*10-6
2,1
0,060
3*10-6
2,6
0,062
3*10-6
2,1
0,0503
3*10-6
2,4
0,060
3*10-6
2,5
0,062
3*10-6
2,6
0,060
3*10-6
2,1
0,062
3*10-6
2,6
0,0503
3*10-6
2,3
0,060
3*10-6
2,6
0,0503
3*10-6
2,5
0,060
3*10-6
2,3
0,062
3*10-6
2,1
0,0503
3*10-6
2,8
0,060
3*10-6
2,1
0,0503
3*10-6
2,6
0,060
3*10-6
2,5
0,062
3*10-6
2,8
0,0503
3*10-6
2,3
0,060
3*10-6
Ход решения задачи
1. Определить режим движения нефти в НКТ. Рассчитать предварительно число Рейнольдса по формуле
(1)
если Rе > 2320 – режим турбулентный
если Rе < 2320 – режим ламинарный
2. Вычислить коэффициент гидравлических сопротивлений по формуле
(2)
где А – числовой коэффициент, зависящий от режима движения жидкости:
А = 50,235 – для ламинарного движения;
А = 0,297 – для турбулентного движения;
nн – средняя вязкость жидкости, м2/с;
а – показатель степени:
а = 1 – ламинарного режима;
а = 0,25 – турбулентного режима.
3. Рассчитать забойное давление фонтанирования по формуле
, МПа (3)
4. Вычислить КПД процесса фонтанирования
Задача 3
Расчет глубины погружения насоса под динамический уровень
Задание: Рассчитать минимальное погружение насоса под динамический уровень без учета влияния газа при следующих условиях работы: диаметр плунжера насоса D,мм; клапаны одинарные, нормального исполнения, открытого типа; диаметр отверстия в седле всасывающего клапана d0, мм; длина хода сальникового штока S, м; число качаний в минуту n; кинематическая вязкость нефти v, м2/с; упругость паров откачиваемой нефти ру, кПа; плотность нефти ρ, кг/м3; атмосферное давление рат = 0,1 МПа.