Рефотека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Пермский государственный технический университет

Горно-нефтяной факультет

Кафедра разработки нефтяных и газовых месторождений


Курсовой проект

Тема: "Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское"

Учебная дисциплина: "Эксплуатация нефтяных и газовых скважин"


Выполнил: студент гр. РНГМ-05-2

Валиуллин А.В

Проверил: Илюшин П.Ю.


г. Пермь, 2009 г.


Содержание


Введение

1. Геолого-промысловая характеристика и состояние разработки залежи

2. Технологическая часть

2.1 Анализ технологических режимов и условий эксплуатации добывающих скважин

2.2 Расчет процесса освоения скважины. Анализ данных исследований. Характеристика призабойной зоны

2.2.1 Расчет процесса освоения скважины

2.2.1.1 Прямая закачка

2.2.1.2 Обратная закачка

2.2.2 Характеристика призабойной зоны пласта

2.3 Расчет условий фонтанирования скважины. Расчет распределения давления в эксплуатационной колонне и колонне НКТ

2.3.1 Расчет условий фонтанирования скважины при текущих и начальных условиях

2.3.2 Расчет распределения давления в эксплуатационной колонне и колонне НКТ

2.4 Технико-экономическое обоснование способа эксплуатации скважины выбор скважинного оборудования и режима его работы

Заключение

Список литературы

Приложение


Введение


В курсовом проекте описаны геолого-промысловая характеристика и состояние разработки Лянторского месторождения на 01.10.2009 г., а также проанализирован фонд добывающих скважин и решены задачи освоения, исследования и обоснования способа эксплуатации добывающей скважины № 1263.


1. Геолого-промысловая характеристика и состояние разработки залежи


Лянторское месторождение расположено в Сургутском районе Тюменской области Ханты-Мансийского автономного округа, в среднем течении реки Пим, с 49 по 163 км от устья. Ближайшими населёнными пунктами являются город Лянтор, расположенный на территории месторождения, и посёлок Нижний Сортым – 60 км к северу от него. Наиболее крупный населённый пункт город Сургут, который расположен в 75 км к юго-востоку от Лянторского месторождения. Месторождение находится в зоне деятельности ОАО "Сургутнефтегаз".

Лянторское месторождение введено в разработку в 1978 году. Нефтегазоносность месторождения связана с отложениями нижнего мела: нефтегазонасыщенные пласты АС-9, АС-10, АС-11, нефтенасыщенные – БС-82, БС-18. Пласты АС-9, АС-10, АС-11 объединены в один объект АС. Объект БС включает разрабатываемую залежь пласта БС-18, эксплуатация которого ведется одной скважиной

Запасы нефти, свободного и растворенного газа утверждены ГКЗ СССР в 1987 году в количестве: геологические запасы нефти категории С1 – 108,7 млн.т, категории С2 – 105,2 млн.т, извлекаемые категории С1 – 48,5 млн.т, категории С2 – 39,8 млн.т. Геологические запасы растворенного газа категории С1 утверждены в объеме 24,7 млрд.м3, категории С2 – 18,7 млрд.м3, извлекаемые соответственно 11,0 млрд.м3 и 7,2 млрд.м3. Запасы свободного газа категории С1 оценивались в 4,3 млрд.м3, категории С2 – 7,4 млрд.м3.

В геологическом строении месторождения принимают участие породы палеозойского складчатого фундамента и терригенные песчаноглинистые отложения платформенного мезо-кайнозойского осадочного чехла.

Палеозойский фундамент и полный разрез платформенных отложений, включающий в себя и отложения юрской, меловой, палеогеновой и четвертичной систем, вскрыт на Лянторском месторождении скважиной 17. Общая толщина осадочного чехла в этой скважине составляет 3144 метра.

Палеозойский фундамент.

Породы палеозойского фундамента представлены порфиритом базальтовым, темно-серым и темно-зеленым, с прожилками и включениями кальцита и других минералов. Вскрытая толщина пород фундамента составляет 56 метров.

Кора выветривания.

Образования коры выветривания в пределах Сургутского района имеют площадное распространение. Они вскрыты почти во всех скважинах, пробуренных до палеозойского основания. По положению в разрезе возраст условно принимается триасовым. Литологически кора выветривания представлена выветрелыми порфиритами, разбитыми трещинами, заполненными кальцитом. Толщина коры выветривания достигает 15 метров.

Юрская система.

Отложения юрской системы несогласно залегают на породах коры выветривания всеми тремя отделами: верхним, средним и нижним. Нижний и средний отделы сложены близкими по генезису породами, выделяемыми в тюменскую свиту, в составе верхнего отдела выделяются абалакская и баженовская свиты.

Тюменская свита сложена чередованием аргиллитов, алевролитов и песчаников.

Аргиллиты темно-серые, плотные, крепкие с многочисленными включениями обуглившихся растительных остатков, местами битуминозные. Алевролиты серые и светло-серые, участками глинистые, волнисто-горизонтально-слоистые за счет прослоев и линз песчаника. Песчаники серые, мелко и разнозернистые, крепкие, слюдистые, кремнисто-глинистые. Наблюдаются обильные включения растительных остатков, небольшой мощности, прослойки угля. Толщина Тюменской свиты достигает 340 м.

Абалакская свита, нижняя часть верхнего отдела сложена аргиллитами темно-серыми, плотными, слюдистыми, алевритистыми прослоями известковистыми, содержащими глауконит, обломки фауны аммонитов, пелеципод, фараминифер верхнеюрского возраста. Толщина отложений абалакской свиты изменяется от 25 до 68 метров.

Баженовская свита представлена аргиллитами темно-серыми до черных с коричневым оттенком, битуминозными, листоватыми, с включениями обломков фауны, стяжений пирита, с обильным растительным детритом. Толщина свиты 15-30 метров.

Меловая система.

Отложения меловой системы в изучаемом районе представлены двумя отделами: нижним и верхним, нижний отдел включает в себя мегионскую, вартовскую, алымскую и нижнюю часть покурской свиты; верхний- верхами покурской, кузнецовской, березовской и ганькинской свит.

Мегионская свита согласно залегает на битуминозных аргиллитах баженовской свиты, включает в себя остатки берриасского и нижней части валанжинского яруса.

В низах свиты выделяется ачимовская толща, сложенная в основном, песчано-алевритовыми породами с прослоями аргиллитов. Песчаники и алевролиты серые и светло-серые, мелкозернистые, глинистые с редкими прослоями известковых песчаников. Ачимовская толща перекрывается мощной толщей аргиллитов темно-серых и серых плотных, слюдистых, иногда известковистых. В верхней части мегионской свиты выделяется песчаный пласт БС10, который на Лянторском месторождении существенно заглинизирован. Толщина мегионской свиты 270-320 метров.

Вартовская свита включает в себя осадки верхне-валанжин-сетерив-барремского возраста и в пределах месторождений вскрыты всеми пробуренными скважинами. Нижняя часть вартовской свиты представлена переслаиванием аргиллитов темно-серых, плотных, слюдистых и песчаников светло-серых, мелкозернистых, глинистых, слюдистых. В верхней части вартовской свиты выделяются песчаные пласты АС9, АС10 и АС11, являющиеся на Лянторском месторождении промышленно нефтегазоносными. Толщина вартовской свиты 430 - 450 метров.

Алымская свита включает в себя осадки нижнеаптского возраста, представлены аргиллитами темно-серыми, в средней части почти черными, плотными, крепкими, слюдистыми, прослоями известковистыми. В нижней части встречаются линзовидные тончайшие прослойки песчаников. Толщина алымской свиты изменяется от 130 до 170 метров.

Покурская свита выделена в объеме осадков верхне-альб-сеноманского возраста, представлены неравномерным переслаиванием алеврито-песчаных пластов с глинистыми.

Кузнецовская свита. Морские отложения отделены от континентальных сеноманских отложений и выделяются в составе кузнецовской свиты. Представлены они пачкой глин темно-серых с зеленоватым оттенком, плотных, аргиллитоподобных, с включениями глауконита. Встречаются обломки фауны, толщина свиты 25-35 метров.

Березовская свита. Отложения свиты разделяются на две подсвиты: нижнеберезовскую (коньяк-сантонский ярусы) и верхнеберезовскую (кампанский ярус). Нижняя подсвита представлена глинами серыми и светло-серыми, слабоалевритовыми, опоковидными, прослоями переходящими в опоки-алевритистые.Толщина нижнеберезовской свиты 35-130 метров, верхнеберезовская свита сложена глинами серыми, зеленовато-серыми, однородными, слабоалевритистыми, толщина 35-70 метров.

Ганькинская свита. Отложения заканчивают разрез меловых отложений. Литологически маастрихт-датские отложения довольно однообразны. Весь разрез представлен глинами серыми, зеленовато-серыми, иногда голубоватыми, известковистыми прослоями, переходящими в мергели. Встречаются включения глауконита, пирита и обломков фауны. Толщина свиты 55-80 метров.

Палеогеновая система.

Разрез палеогеновых образований представлен мощной толщей осадков палеоценового, эоценового, и олигоценового возрастов. В составе палеогеновой системы выделяется ряд свит: талицкая (палеоцен), люлинворская (эоцен), тавдинская, атлымская, новомихайловская, туртасская (олигоцен).

Талицкая свита. Отложения свиты мало отличаются от вышеописанных пород верхнего мела. Она сложена глинами темно-серыми, в верхней части алевритистыми с прослоями тонкозернистого кварцевого алевролита, отмечается глауконит. Толщина свиты 85-120 метров.

Люлинворская свита представлена глинами серыми и светло-серыми и зеленоватым оттенком, в нижней части опоковидными, переходящими в глинистые опоки, в верхней части опоковидными, переходящими в глинистые опоки, в верхней части прослоями диатомовые. Толщина свиты 180-220 метров.

Тавдинская свита сложена глинами зеленовато-серыми, зелеными, голубовато-серыми, вязкими, жирными с линзами и присыпками тонкозернистого кварцевого песка, включениями сидерита, известняка. Толщина свиты 130-150 метров.

Атлымская свита представлена песками светло-серыми почти белыми, преимущественно кварцевыми, мелкозернистыми, с прослоями глин буровато-серых, алевритистых и прослоями бурых углей. Толщина свиты 90-100 метров.

Новомихайловская свита приурочена к олигоцену, представлена чередованием глин буровато-серых, песков и алевролитов серых, светло-серых с прослоями бурых углей. Толщина свиты 75-80 метров.

Туртасская свита завершает разрез третичных осадков породы свиты, представлены глинами зеленовато-серыми, плотными с прослоями песка и алеврита, с включениями углистых остатков. Толщина осадков 30-35 метров.

Четвертичная система.

На размытой поверхности палеогеновых образований залегают отложения четвертичной системы, представленные в основном песками серыми, зеленовато-серыми с прослоями алевритистых глин. Выше залегают озерно-аллювиальные глины серые, коричневато-серые, морские глины с валунами, гальками и гравием, озерно-ледниковые образования. Современные осадки представлены пойменным аллювием и покровными отложениями. Общая толщина четвертичных отложений составляет около 100 метров.

Нефтегазоносность Лянторского месторождения связана с отложениями нижнего мела и средней юры.

В подсчете 1984 г. запасы оценивались по пяти объектам - АС9, АС10, АС11, БС81, БС82 [1]. В процессе доразведки были установлены залежи в трех пластах ачимовской пачки нижнего мела и пласте ЮС2 средней юры.

Таким образом, в разрезе Лянторского месторождения были выделены следующие залежи нефти: газонефтяные - в пластах АС9, АС10, АС11, нефтяные - в пластах БС81, БС82, БС16-17, БС18, БС19-20, ЮС2.

По признаку преобладания газо- и нефтенасыщенных частей основных продуктивных пластов АС9-11 Лянторское месторождение является нефтегазовым, по геологическому строению - сложнопостроенным.

На 1.10.2008 года фонд добывающих скважин по обьекту составил 3291 действующих скважин (16 фонтанных и 3275 насосных) и 236 бездействующих. Почти весь фонд работает насосным способом (99,5%), в основном электроцентробежными насосами (95,6%).

Фонд нагнетательных составил 1348 скважин , в том числе 1224 действующих (90,8%), 123 бездействующих и 1 скважина в освоении

Основной причиной бездействия добывающих скважин является остановка скважин из-за высокой обводненности

По состоянию на 1.01.2008 г. Накопленная добыча составила нефти и газового конденсата составилы 203,2 млн.т., в т.ч. нефти – 6648 тыс. т, 133,8 млн.т. жидкости (проект – 121,3 млн.т), обводненность продукции составила 95%(прокт – 94,6)


2. Технологическая часть


2.1 Анализ технологических режимов и условий эксплуатации добывающих скважин


На 1 января 2008 года эксплуатационный фонд НГДУ "Лянторнефть" составил 3696 скважин, в том числе 3619 скважин – Лянторское месторождение, 77 скважин – Маслиховское. Добычу нефти осуществляли 7 цехов по добыче нефти и газа на Лянторском и Ларкинском , 1 на Маслиховском , Санинском , Назаргалеевском и один участок по добыче нефти и газа на Западно-Камынском и Северо-Селияровском месторождениях. За 2008 год добыто 8479,385 тыс.т нефти, что на 13,231 тыс.т больше задания, и на 328,385 тыс.т больше гос. заказа. Эксплуатация осуществлялась преимущественно механизированным способом: электроцентробежными насосами – 85,98% (3178 скважин), штанговыми глубинными насосами – 7,90% (292 скважин), фонтанным способом – 6,11% (226 скважин).

Неработающий фонд сократился на 79 скважин и составил на 1.01.2008 год 417 скважин. Средний дебит одной скважины по жидкости составил 65,1 т/сут, по нефти 7,2 т/сут, в 2002 году был 56,2 т/сут и 7,4 т/сут соответственно. Обводненность по Лянторскому месторождению выросла на 1,82% и составила 89,0%. Фонд скважин с обводнённостью более 90% увеличился на 360 скважин и составил 2005 против 1645 на 1.01.2008 г.

Фонд нагнетательных скважин составил 1219 скважин, в том числе эксплуатационный фонд – 1038 скважины, неработающий фонд – 181 скважин.

Динамика изменения действующего фонда и фонда добывающих скважин показана в табл. 3.1.


Таблица 3.1 Динамика изменения действующего фонда и фонда добывающих скважин за 2005 –2008 гг.

№ п/п Год Фонд добывающих скважин Средне действующий фонд В % к добывающему фонду
1 2005 3576 2990 83,6
2 2006 3606 3065 84,9
3 2007 3646 3245 89,0
4 2008 3696 3389 91,7

За последние годы, как видно из приведенной таблицы, произошло увеличение среднедействующего фонда и фонда добывающих скважин. За 4 года (2005 – 2008 гг.) среднедействующий фонд увеличился на 399 скважин. Фонд добывающих скважин увеличился на 120 скважин.

По сравнению с 2007 годом среднедействующий фонд скважин увеличился на 144 скважин и составил 3389 скважин (91,7% добывающего фонда). Фонд добывающих скважин увеличился на 50 и составил 3696 скважин.

Динамика показателей использования эксплуатационного фонда приведена в таблице 3.2.


Таблица 3.2. Динамика показателей использования эксплуатационного фонда

Год Коэффициент эксплуатации Коэффициент использования МРП
2005 0,946 0,756 411
2006 0,956 0,817 427
2007 0,96 0,855 444
2008 0,965 0,878 466

Как видно из приведенной таблицы за последние годы произошло увеличение показателей использования эксплуатационного фонда. За 4 года (2005 – 2008 гг.) коэффициент эксплуатации вырос на 0,019, коэффициент использования повысился на 0,122, межремонтный период увеличился на 55 суток.

По сравнению с 2007 годом коэффициент эксплуатации повысился на 0,05 и составил 0,965. Коэффициент использования увеличился на 0,023 и составил 0,878. Межремонтный период скважин повысился на 22 и составил 466 суток.

Анализ фонда скважин, оборудованных УЭЦН

По состоянию на 01.01.2008г. 3178 скважин Лянторского месторождения оборудованы УЭЦН (86% эксплуатационного фонда). Добыча нефти установками ЭЦН в 2008 году увеличилась по сравнению с 2007 годом на 163225 т и составила 811235 т (в 2007 году – 794133 т).

Состояние эксплуатационного фонда скважин, оборудованных УЭЦН на 01.01.2008г. приведено в табл. 3.3.


Таблица 3.3 Состояние фонда скважин, оборудованных УЭЦН

Типоразмер УЭЦН Экспл. фонд Действ. фонд Дающий Фонд Простой Бездействие Неработ.фонд
УЭЦН-50 1863 1751 1705 46 112 164
УЭЦН-80 603 596 589 7 7 14
УЭЦН-125 244 244 237 7 - 7
УЭЦН-200 33 33 33 - - -
УЭЦН-250 17 17 17 - - -
УЭЦН-400 6 6 6 - - -
УЭЦН-500 1 1 1 - - -
УЭЦН-25,30 132 98 92 6 34 40
FS 53 53 52 1 - 1
ODI 186 186 186 - - -
Всего 3178 3015 2942 73 163 236

На 01.01.2008 г. в действующем фонде находится 3015 скважин, что составляет 94,9% от эксплуатационного фонда. Дающий фонд составляет 92,6% от эксплуатационного фонда (2942 скважины). Неработающий фонд составил 236 скважин (7,4% эксплуатационного фонда). В простое – 73 скважины, в бездействии 163 скважины, скважин в освоении на 01.01.2008г. – нет.

Неработающий фонд составляют в основном скважины, оборудованные УЭЦН-50, УВННП-25, УЭЦН-30. При этом 30,3% скважин, оборудованных УЭЦН-25,30, находятся в неработающем фонде, когда только 8,8% скважин, оборудованных УЭЦН-50, находятся в неработающем фонде.

Коэффициент использования фонда в 2008 году увеличился по сравнению с 2007 годом (0,856) на 0,023 и составил 0,879. Коэффициент эксплуатации в 2008 году увеличился по сравнению с 2007 годом (0,958) на 0,01 и составил 0,968.

Применяемые на месторождении типоразмеры УЭЦН приведены в таблице 3.4.


Таблица 3.4 Распределение УЭЦН по типоразмерам

№ п/п Типоразмер УЭЦН Напор, м Подача, м3/сут Число скважин
1 ЭЦН-25-30

1500

1600

1850

12-35 132
2 ЭЦН-50

1300

1550

1700

25-70 1863
3 ЭЦН-80

1200

1550

1800

60-115 603
4 ЭЦН-125

1200

1300

1500

105-165 244
5 ЭЦН-200

1200

1400

150-265 33
6 ЭЦН-250

1200

1700

195-340 17
7 ЭЦН-400

1050

1100

300-440 6
8 ЭЦН-500

1000

1200

430-570 1
9

"CL"

FS-300

FS-320

1600

900

10-60

20-60

186
10

"ODI"

R-5

R-7

R-9

R-12

R-16

R-32

1600

1350

20-60

60-100

53

Согласно приведенной выше таблице, наиболее часто применяются ЭЦН-50, они составляют 58,62% от анализируемого фонда (1863 шт.). ЭЦН-80 составляют 18,97% (603 шт.), ЭЦН-125 - 7,7 % (244 шт.), ЭЦН-20,25,30 – 3,74%, а также применяются установки импортного производства фирмы ODI – 5,85% (186 шт.) и CENTRILIFT- 1,66% (53 шт.) от общего их количества (рис. 3).

Технологические характеристики эксплуатации УЭЦН по месторождению меняются, некоторые в значительной мере, например дебит по жидкости и обводненность. Некоторые характеристики эксплуатации приведены в таблице 3.5.


Таблица 3.5 Технологические характеристики эксплуатации УЭЦН

Тип оборудования Глубина спуска (средняя), м Средний дебит, м3/сут Обводненность, %
ВНН-25 1720 23 48,4
ЭЦН-30 1740 27,9 73
ЭЦН-50 1680 43,2 83,9
ЭЦН-80 1660 78,1 84,1
ЭЦН-125 1640 115,4 88
ЭЦН-200 1600 187 88,6
ЭЦН-250 1640 238 91,4
ЭЦН-400 1550 392 93,2
ЭЦН-500 1480 443 94
" CL " 1760 49,24 82,69
" ODI " 1740 70,9 84,82

Так как обводненность продукции является фактором, существенно влияющим на работы УЭЦН, в связи с этим необходимо проанализировать распределение скважин по обводненности продукции. Скважины дающие продукцию с обводненностью от 0 до 50% составляют 0,15% от анализируемого фонда, от 50 до 80 - 4,15%, от 80 до 90 – 95,09%, от 90 до 99,9 – 0,75 %. Обводнённость продукции скважин, оборудованных установками ЭЦН, повысилась с 87,8% в 2003 году до 89,15% в 2004 году.

Рассмотрим теперь распределение скважин по дебиту Средние дебиты скважин изменяются в пределах от 18,5 до 443 м3/сут (по жидкости). Большинство скважин работают с дебитом до 50 м3/сут – 65,7%, от 50 до 100 м3/сут – 24,82%, а с дебитами от 100 до 443 м3/сут – 8,84 %.

Все сопутствующие графики и таблицы представлены в приложении.


Данные по скважине:
Нс(Lc) 2351 м
Dэкс 146 мм
dэкс 130,4 мм
Dнкт 73 мм
dнкт 62 мм
Pпл тек 19,1 МПа
Pпл нач 21 МПа
ρб.р. 1,109 г/см3
0,746 д.ед.
Hдин 1059 м
Pбуф 1,5 МПа
Pзатр 2,0 МПа
ρпл вода 1008 кг/м3
Pнас 14,5 МПа
ρг 0,758 кг/м3
ρн д 903 кг/м3
ρн пл 843 кг/м3
Pзаб дин 15,3 МПа
Pзаб стат 23,5 МПа
52 м3/сут
h 8 м
Кпрод 1,4 м3/(сут*МПа)
1,115 д.ед.
μн 4,2 мПа*с
k 0,109 мкм2



2.2 Расчет процесса освоения скважины. Анализ данных исследований. Характеристика призабойной зоны


2.2.1 Расчет процесса освоения скважины

Исходные данные:


Величина Значение Ед. измер.
Hc 2351 м
Dнкт 0,073 м
dнкт 0,062 м
Dэкс 0,146 м
dэкс 0,1304 м
ρб.р. 1109 кг/м3
ρж.з. 911 кг/м3
μж.з. 4,2 мПа*с
Pпл нач 21 МПа

Решение:

Освоением скважины называется процесс вызова притока жидкости из пласта к забою скважины после окончания её бурения или ремонта, когда скважина во избежание открытого фонтанирования заполнена "тяжёлой жидкостью" - буровым раствором или солёной водой, которые обеспечивают давление на забое скважины (Рзаб), превышающее величину пластового давления (Рпл).

Наиболее распространённым видом освоения скважины является замена "тяжёлой жидкости" более "лёгкой", именуемой "жидкость замещения", и способствующей созданию перепада (разности) между пластовым и забойным давлениями – как условия притока жидкости:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Рассматриваемая скважина заполнена глинистым раствором плотностью 1109 кг/м3.

В первую очередь необходимо выбрать вид жидкости замещения, удовлетворяющий условию притока жидкости. Если ствол скважины полностью заполнить этой жидкостью, то её плотность rжз определится из соотношения: Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Очевидно, что проще всего использовать в качестве жидкости замещения дегазированную нефть данной залежи плотностью rнд = 903 кг/м3 и заполнить ствол скважины дегазированной нефтью полностью.

Закачка жидкости замещения будет производиться агрегатом


Табл.3

Передача Подача, л/с Давление, МПа Подача, л/с Давление, МПа Подача, л/с Давление, МПа Подача, л/с Давление, МПа Подача, л/с Давление, МПа

при диаметре сменных цилиндрических втулок, мм

80 90 100 115 127
Азинмаш – 32м
I - - - - - - - - 3,16 16,0
II - - - - - - - - 4,61 10,9
III - - - - - - - - 7,01 7,2
IV - - - - - - - - 10,2 4,3

Данный агрегат имеет четыре передачи, отличающиеся напорами и расходами жидкости, выбираем I передачу характеризующуюся подачей 3,16 л/с (0,00316 м3/сек).


2.2.1.1 Прямая закачка

Рассмотрим случай прямой закачки, т.е. когда более лёгкая жидкость нагнетается в НКТ, а тяжелая жидкость вытесняется по межтрубному пространству.

При расчетах этого процесса необходимо определить потери на трение при движении глинистого раствора и нефти в НКТ и в затрубном пространстве (Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское).

Глинистый раствор вязкопластичная жидкость, то для оценки пластической вязкости η и предельного динамического напряжения сдвига τ0 используем формулы Б.С. Филатова:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Рассчитаем критическую скорость в трубе:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Фактическую скорость бурового раствора в трубе:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Рассчитаем параметр Сен-Венана – Ильюшина:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


По графику [1, c.76, рис.3.1] определяем коэффициент Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Так как Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское, режим движения ламинарный, следовательно, потери на трение в трубе определяем по формуле:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Для определения потерь на трение при движении в трубе нефти воспользуемся уравнением Дарси – Вейсбаха:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – коэффициент гидравлического сопротивления.

Рассчитаем число Рейнольдса:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


При Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское коэффициент гидравлического сопротивления вычисляем по формуле Кольбрука:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Соответственно потери на трение в трубе при движении нефти состявят:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Расчет потерь на трение в кольцевом пространстве

Рассчитывается критическая скорость движения жидкости замещения в кольцевом зазоре


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


где Reкр – критическое число Рейнольдса, характеризующее смену режима течения жидкости в кольцевом зазоре и определяемое по формуле


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


где He = ReЧSen – параметр Хёдстрема.

Параметр Сен-Венана – Ильюшина для кольцевого зазора записывается в виде


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


а число Рейнольдса


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


и тогда параметр Хёдстрема


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Средняя скорость движения жидкости замещения в кольцевом зазоре


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Параметр Хедстрема


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Критическое число Рейнольдса


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Число Рейнольдса при движении глинистого раствора


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Так как Reгл 1< Reкр 1, то режим движения структурный

Потери давления на трение в кольцевом зазоре при движении бурового раствора определяются по формуле


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


где brI – коэффициент, зависящий от параметра Сен-Венана-Ильюшина, который для случая движения жидкости по кольцевому зазору определяется по формуле


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


по графику рис.3.1. [5] brI = 0,60


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское МПа.


Для жидкости замещения


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


потери давления на трение


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


поскольку ReжзI = 3682> Reкр = 2320,


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


и согласно


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское МПа.


Суммарные потери напора на трение в кольцевом зазоре при закачке жидкости замещения на первой передаче составят


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское МПа;


Весь процесс закачки

1). Расчёт расстояния x, на которое должна подняться жидкость замещения, считая от забоя, в кольцевом зазоре для случая, когда


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское -


проверяется возможность неполного заполнения скважины жидкостью замещения в целях её экономии и сокращения времени освоения.

Давление на забое скважины в этом случае равно


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Откуда


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


где Aкзгл и Aкжз – градиенты давления от гидравлических потерь при движении соответственно бурового раствора и жидкости замещения в кольцевом зазоре, Па/м, определяемые по формулам:

для структурного режима бурового раствора


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское Па/м,


для структурного режима жидкости замещения


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское Па/м


и тогда


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское м.


2) Расчёт давления закачки при равенстве забойного и пластового давлений


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

= (1160-885)*9,8(1414,5-639)+0,544+0,38+0,105=2,1 МПа;


это давление обеспечивается агрегатом АзИНМАШ-32м на любой передаче.

3). Расчёт объёма закачиваемой жидкости.

Очевидно, что объём закачиваемой жидкости складывается из объёма НКТ


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское м3


и объёма части кольцевого зазора, заполненного жидкостью замещения


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское м3,

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское м3.


4).Расчёт продолжительности закачки жидкости замещения


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское ч.


2.2.1.2 Обратная закачка

Забойное давление определяем


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Откуда


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское Па/м,

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское Па/м

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Объем жидкости закачки


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское м3,


Продолжительность закачки:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское ч.


Вывод: сравнивая показатели прямой и обратной закачки, я выбрал прямую закачку, так как объем закачивающей жидкости и время закачки меньше, чем у обратной.


2.2.2 Характеристика призабойной зоны пласта

Для оценки состояния ОЗП определим скин – фактор по методике Ван - Эвердинга и Херста.

Исходные данные:


Величина Значение Ед. измер.
q 52 м3/сут
μ 4,2 мПа*с
h 8 м
m 0,25 д.ед.
βн 1,09*10-9 1/Па
βп 3,6*10-10 1/Па
rc 0,0665 м
250 м

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Решение:

Строим КВД в координатах ΔP – Lg(T):


Т, час Р, МПа ∆P, МПа LgT
20 18,00 2,70 4,86
22 18,10 2,80 4,90
24 18,20 2,90 4,94
26 18,24 2,94 4,97
28 18,38 3,08 5,00
30 18,40 3,10 5,03
32 18,47 3,17 5,06
34 18,52 3,22 5,09
36 18,55 3,25 5,11
38 18,59 3,29 5,14
40 18,60 3,30 5,16
42 18,64 3,34 5,18
44 18,70 3,40 5,20
46 18,75 3,45 5,22
48 18,79 3,49 5,24
50 18,80 3,50 5,26

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Уклон прямолинейного участка:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Выбираем т. на прямой


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Гидропроводность:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Проницаемость


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Пьезопроводность:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Вычисляем Скин – фактор:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение ЛянторскоеАнализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Скин – фактор, параметр определяющий потери давления в ОЗП, отрицательный, следовательно, призабойная зона улучшена относительно удаленной зоны пласта, и проектирование мероприятий по интенсификации продуктивности скважины не требуется.


2.3 Расчет условий фонтанирования скважины. Расчет распределения давления в эксплуатационной колонне и колонне НКТ


2.3.1 Расчет условий фонтанирования скважины при текущих и начальных условиях


Исходные данные:

Величина Значение Ед. измер.
2351 м
Pпл нач 21 МПа
Pпл тек 19,1 МПа
Dэкс 0,146 м
dэкс 0,1304 м
ρгл.р. 1109 кг/м3
Dнкт 0,073 м
dнкт 0,062 м
ρн д 903 кг/м3
Руст 1,5 МПа
Рнас 14,5 МПа
Г 90 м3/т
ρн пл 843 кг/м3
n 74,6 %
ρв пл 1008 кг/м3
Ya 0,0029 д.ед.
Yс1 0,9501 д.ед.
Tпл 65 ˚С

Решение:

Минимальным забойным давлением фонтанирования называется такое давление, которое, если его пересчитать в высоту столба жидкости, то эта высота окажется больше глубины скважины, т.е. из скважины будет переливаться жидкость.

Рассчитаем минимальное забойное давление фонтанирования для текущих условий:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Объем выделившегося газа при давлении на устье 1,5 МПа, приходящийся на единицу массы дегазированной нефти, определим по формуле:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Давление насыщения при температуре 20 °С определим из соотношения:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – Функция состава газа


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Объем выделившегося газа при давлении на устье 1,5 МПа


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Объём выделившегося газа на башмаке подъемника равен нулю, т.к. Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Эффективный газовый фактор определяем по формуле:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Максимальную длину подъемника определим по:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – Средняя плотность жидкости на длине газожидкостного подъемника.

Продукция скважины обводнена Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское. Определяем среднюю плотность нефти:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение ЛянторскоеАнализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение ЛянторскоеАнализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


При текущих условиях (Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское), скважина фонтанирует и прекратит фонтанировать при снижении забойного давления до 23 – 23,96 МПа.

Аналогичным образом, рассчитаем минимальное забойное давление фонтанирования для начальных условий: Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское.


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


2.3.2 Расчет распределения давления в эксплуатационной колонне и колонне НКТ

Исходные данные:


Величина Значение Ед. измер. СИ
Тпл 65 ° С 338 К
Рнас 14,5 МПа 14500000 Па
Yc1 0,9501 д.ед. 0,4926 д.ед
Ya 0,0029 д.ед. 0,0535 д.ед
Рпл тек 19,1 МПа 19100000 Па
Ру 1,5 МПа 1500000 Па
Г 90 м3/т 90 м3/т
ρнд 903 кг/м3 903 кг/м3
ρго 1,02 - 1,02 -
n 74,6 % 0,746 д.ед.
ρпл вода 1008 кг/м3 1008 кг/м3
52 м3/сут 52 м3/сут
dнкт 0,062 м 0,062 м
μ 0,0042 Па*с 0,0042 Па*с
Pзаб дин 15,3 МПа 15300000 Па
dэкс 1304 мм 0,133 м
2351 м 2351 м

Решение:

Используя метод Ф. Поэтмана – П. Карпентера. Расчет ведем "сверху-вниз".

Задаем шаг Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское, Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское и определяем число расчетных точек:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


2. Рассчитываем температурный градиент потока


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


где Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское - средний геотермический градиент скважины, Qж ст – дебит скважины по жидкости при стандартных условиях; DТ – внутренний диаметр колонны НКТ, м.

3. Определяем температуру на устье скважины


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Рассчитываем температуру потока в рассматриваемых сечениях (точках) потока. Например, в сечении, где Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское, температура будет:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


5. Используя данные исследования проб пластовой нефти, определяем физические параметры, соответствующие заданным давлениям


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


6. Вычислим коэффициент сверхсжимаемости газа Z, для этого определим приведенные параметры смеси газов:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – относительная по воздуху плотность смеси газов,


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Коэффициент сверхсжимаемости газовой смеси при Р = 3,0 МПа:

При Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское и Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


При Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское и Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


7. Определяем удельный объем ГЖС при Р=3,0 МПа


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


8. Определяем удельную массу смеси при стандартных условиях


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


9. Рассчитываем идеальную плотность ГЖСм при Р=3,0 МПа


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

10. Определяем корреляционный коэффициент Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


11. Вычисляем полный градиент давления при Р=3,0 МПа


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


13. Рассчитываем приведенную скорость жидкости в сечении колонны, Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – относительная шероховатость, k = 0,262*10-3:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Вычисляем Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское - обратные расчетным градиентам давления.

Последовательно определяем положение сечений (точек) с заданными термодинамическими условиями газожидкостного потока:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Аналогичным образом вычисляем распределение давления "снизу – вверх", все данные расчетов сводим в таб.3.3.2.1 и таб.3.3.2.2.


Таб.3.3.2.1. Распределение давления в НКТ, расчет "сверху вниз"

Р, Мпа ρ, кг/м3 μ, мПа*с b Г, м3/т T ГЖС, К Vгв, м3/т Рпр Тпр Z Vсм Мсм, кг/м3 f Росм dp/dH dH/dp H
1,5 873,2 5,39 1,041 35,56 285,3 21,8 0,338 0,997 0,89 5,33 4106,6 0,09 770,3 0,0077 129,6 0,0
2,0 869,7 5,28 1,056 39,57 286,8 21,8 0,45 1,002 0,84 4,95 4106,6 0,09 828,9 0,0083 120,7 62,6
2,5 867,0 5,19 1,07 42,68 288,3 21,2 0,563 1,007 0,79 4,71 4106,6 0,09 871,7 0,0087 115 121,5
3,0 864,8 5,13 1,084 45,22 289,8 20,4 0,676 1,013 0,73 4,55 4106,6 0,09 903,3 0,0090 111,1 178,0
3,5 862,9 5,07 1,097 47,37 291,3 19,5 0,788 1,018 0,66 4,43 4106,6 0,09 927,2 0,0092 108,3 232,9
4,0 861,3 5,02 1,11 49,23 292,8 18,5 0,901 1,023 0,60 4,34 4106,6 0,09 945,6 0,0094 106,3 286,5
4,5 859,9 4,97 1,122 50,88 294,3 17,5 1,013 1,028 0,53 4,28 4106,6 0,09 959,5 0,0095 104,8 339,3
5,0 858,6 4,93 1,134 52,35 295,8 16,5 1,126 1,033 0,45 4,23 4106,6 0,09 970,1 0,0096 103,7 391,4
5,5 857,5 4,9 1,145 53,67 297,3 15,5 1,239 1,039 0,38 4,20 4106,6 0,09 978 0,0097 102,9 443,1
6,0 856,4 4,86 1,156 54,89 298,8 14,4 1,351 1,044 0,31 4,17 4106,6 0,09 983,8 0,0098 102,3 494,4
6,5 855,5 4,83 1,166 56,00 300,3 13,4 1,464 1,049 0,23 4,16 4106,6 0,09 988,1 0,0098 101,8 545,4
7,0 854,6 4,8 1,176 57,04 301,8 12,4 1,576 1,054 0,25 4,16 4106,6 0,09 986,4 0,0098 102 596,4
7,5 853,7 4,78 1,185 58,00 303,3 11,4 1,689 1,06 0,28 4,17 4106,6 0,09 985 0,0098 102,2 647,4
8,0 852,9 4,75 1,194 58,90 304,8 10,4 1,802 1,065 0,29 4,17 4106,6 0,09 983,8 0,0098 102,3 698,5
8,5 852,2 4,73 1,202 59,74 306,3 9,4 1,914 1,07 0,31 4,18 4106,6 0,09 982,9 0,0098 102,4 749,7
9,0 851,5 4,71 1,21 60,54 307,8 8,4 2,027 1,075 0,33 4,18 4106,6 0,09 982 0,0098 102,5 800,9
9,5 850,9 4,69 1,217 61,29 309,3 7,5 2,139 1,081 0,34 4,19 4106,6 0,09 981,3 0,0098 102,5 852,2
10,0 850,2 4,67 1,224 62,01 310,8 6,5 2,252 1,086 0,36 4,19 4106,6 0,09 980,6 0,0097 102,6 903,5
10,5 849,7 4,65 1,23 62,69 312,3 5,6 2,364 1,091 0,37 4,19 4106,6 0,09 980,1 0,0097 102,7 954,8
11,0 849,1 4,63 1,236 63,34 313,8 4,7 2,477 1,096 0,39 4,19 4106,6 0,09 979,6 0,0097 102,7 1006,1
11,5 848,6 4,61 1,241 63,96 315,2 3,8 2,59 1,101 0,40 4,19 4106,6 0,09 979,4 0,0097 102,7 1057,5
12,0 848,0 4,6 1,246 64,55 316,7 2,9 2,702 1,107 0,42 4,20 4106,6 0,09 978,9 0,0097 102,8 1108,9
12,5 847,5 4,58 1,25 65,12 318,2 2,0 2,815 1,112 0,43 4,20 4106,6 0,09 978,9 0,0097 102,8 1160,3
13,0 847,1 4,57 1,254 65,67 319,7 1,2 2,927 1,117 0,45 4,20 4106,6 0,09 978,7 0,0097 102,8 1211,7
13,5 846,6 4,55 1,257 66,19 321,2 0,3 3,04 1,122 0,46 4,20 4106,6 0,09 978,9 0,0097 102,8 1263,1
14,0 846,2 4,54 1,26 66,70 322,7 0,1 3,153 1,128 0,47 4,20 4106,6 0,09 978,5 0,0097 102,8 1314,5
14,5 845,7 4,53 1,262 67,19 324,2 0,0 3,265 1,133 0,49 4,20 4106,6 0,09 978 0,0097 102,9 1365,9
15,0 845,3 4,51 1,264 67,66 325,7 1,0 3,378 1,138 0,50 4,21 4106,6 0,09 976,6 0,0097 103 1417,4

Таб.3.3.2.2. Распределение давления в эксплуатационной колонне, расчет "Снизу вверх".

Р, Мпа ρ, кг/м3 μ, мПа*с b Г, м3/т T ГЖС, К Vгв Рпр Тпр Z Vсм Мсм, кг/м3 f Росм dp/dH dH/dp H
15,5 844,9 4,5 1,265 68,12 326,2 0 - - - 4,173 4224,9 0,01547 1012,4 0,0099 100,7 2351
15 845,3 4,51 1,264 67,66 324,6 0 - - - 4,187

1009,1 0,0099 101 2301
14,5 845,7 4,53 1,262 67,19 322,9 0,031 3,24 1,185 0,4212 4,199

1006,1 0,0099 101,3 2250
14 846,2 4,54 1,26 66,70 321,3 0,076 3,048 1,179 0,3962 4,197

1006,6 0,0099 101,3 2199
13,5 846,6 4,55 1,257 66,19 319,7 0,082 2,939 1,173 0,3821 4,194

1007,3 0,0099 101,2 2149
13 847,1 4,57 1,254 65,67 318,0 0,574 2,83 1,167 0,3679 4,193

1007,6 0,0099 101,2 2098
12,5 847,5 4,58 1,25 65,12 316,4 1,078 2,721 1,161 0,3537 4,191

1008,2 0,0099 101,1 2048
12 848,0 4,6 1,246 64,55 314,8 1,598 2,613 1,155 0,3397 4,188

1008,8 0,0099 101 1997
11,5 848,6 4,61 1,241 63,96 313,1 2,134 2,504 1,149 0,3255 4,185

1009,6 0,0099 101 1947
11 849,1 4,63 1,236 63,34 311,5 2,686 2,395 1,143 0,3114 4,182

1010,3 0,0099 100,9 1896
10,5 849,7 4,65 1,23 62,69 309,9 3,258 2,286 1,137 0,2972 4,177

1011,4 0,0099 100,8 1846
10 850,2 4,67 1,224 62,01 308,2 3,849 2,177 1,131 0,2830 4,173

1012,4 0,0099 100,7 1795
9,5 850,9 4,69 1,217 61,29 306,6 4,462 2,068 1,125 0,2688 4,168

1013,6 0,0099 100,6 1745
9 851,5 4,71 1,21 60,54 304,9 5,104 1,959 1,119 0,2547 4,163

1014,8 0,0100 100,5 1695
8,5 852,2 4,73 1,202 59,74 303,3 5,77 1,851 1,113 0,2406 4,157

1016,3 0,0100 100,3 1644
8 852,9 4,75 1,194 58,90 301,7 6,471 1,742 1,107 0,2265 4,151

1017,7 0,0100 100,2 1594
7,5 853,7 4,78 1,185 58,00 300,0 7,203 1,633 1,101 0,2123 4,144

1019,4 0,0100 100 1544
7 854,6 4,8 1,176 57,04 298,4 7,974 1,524 1,095 0,1981 4,138

1021,1 0,0100 99,8 1494
6,5 855,5 4,83 1,166 56,00 296,8 8,804 1,415 1,089 0,3990 4,162

1015,2 0,0100 100,4 1444
6 856,4 4,86 1,156 54,89 295,1 9,672 1,306 1,083 0,4486 4,171

1012,9 0,0099 100,6 1394
5,5 857,5 4,9 1,145 53,67 293,5 10,607 1,197 1,077 0,5000 4,186

1009,4 0,0099 101 1344
5 858,6 4,93 1,134 52,35 291,9 11,606 1,089 1,071 0,5522 4,208

1004 0,0098 101,5 1293
4,5 859,9 4,97 1,122 50,88 290,2 12,69 0,98 1,065 0,6056 4,241

996,3 0,0098 102,3 1242
4 861,3 5,02 1,11 49,23 288,6 13,883 0,871 1,059 0,6589 4,289

985,1 0,0097 103,5 1191
3,5 862,9 5,07 1,097 47,37 286,9 15,196 0,762 1,053 0,7114 4,359

969,3 0,0095 105,2 1138
3 864,8 5,13 1,084 45,22 285,3 16,68 0,653 1,047 0,7625 4,464

946,4 0,0093 107,7 1085
2,5 867,0 5,19 1,07 42,68 283,7 18,37 0,544 1,041 0,8114 4,627

913,2 0,0090 111,6 1030
2 869,7 5,28 1,056 39,57 282,0 20,356 0,435 1,035 0,8576 4,895

863,2 0,0085 118,1 973

Строим график распределения давления и оцениваем погрешность результата расчета:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


2.4 Технико-экономическое обоснование способа эксплуатации скважины и выбор скважинного оборудования и режима его работы


Расчёты оптимального, допускаемого и предельного давлений на приёме насоса

Оптимальным называется давление, при котором в продукции скважины имеется такое количество газа, попадание которого в насос не влечёт за собой отклонений реальных характеристик от стендовых при максимальном (h); оно определяется по эмпирическим формулам и при Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Допускаемым называется давление, при котором попадание свободного газа в ЭЦН приводит к отклонению реальных характеристик от стендовых, однако устойчивая работа насоса обеспечивается при допустимых h.

При Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Предельным называется давление, при котором в продукции скважины имеется такое количество свободного газа, попадание которого в насос приводит к нестабильной его работе или к срыву подачи, когда h = 0; определяется по формуле


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Рассчитанные Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское имеют максимальное значение, поскольку формулы выведены из предположения, что коэффициент сепарации газа на приёме насоса равен нулю, и весь свободный газ попадает в насос. Если же какое-то количество газа отделяется у приёма насоса, то эти давления будут ниже максимальных. Величинами Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское определяется глубина спуска насоса и, следовательно, расходы труб, материалов, электроэнергии и т.д.

Глубина погружения насоса должна соответствовать зоне оптимального содержания газа в жидкости; приблизительно её можно определить по формуле


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Глубина спуска насоса Lн=1760 м.

Необходимый напор ЦН определяется из уравнения условной характеристики скважины


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


- высота, соответствующая депрессии на пласт при показателе степени в уравнении притока жидкости, равном единице,

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское потери напора за счёт трения движущейся жидкости в НКТ, определяемые по формуле


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Подбор насоса ведётся в зависимости от дебита скважины и необходимого напора, а также диаметра эксплуатационной колонны.

Для рассматриваемой скважины приемлем насос УЭЦНД5-30-1600 с числом рабочих ступеней Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское.


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Для подвода электроэнергии к электродвигателю используется кабель плоского сечения марки КПБК3Ч35 с площадью сечения жилы 35 мм2. От сечения и длины кабеля зависят потери электроэнергии в нём и к.п.д. установки.

Потери электроэнергии в кабеле КПБК3Ч35 длиной 100 м определяются по формуле:


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


где Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – сила тока в статоре электродвигателя;

R – сопротивление в кабеле длиной 100 м, которое определяется по формуле


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


где Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское площадь сечения жилы кабеля, Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – удельное сопротивление при средней температуре в скважине, определяемое по формуле


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


где Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское ОмЧмм2/м – удельное сопротивление меди при Т = 293К;

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – температурный коэффициент для меди; тогда Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское ,


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское.


Длина кабеля должна равняться глубине спуска насоса, увеличенной на 10% для учёта расстояния от скважины до станции управления


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Общие потери электрической мощности в кабеле составят


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Расчётная мощность двигателя, необходимая для работы УЭЦН, определяется по формуле


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


С учётом потерь мощности в кабеле потребная мощность двигателя составит


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Принимается двигатель ПЭД40-103 с номинальной мощностью 40 кВт и диаметром Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское.

Наружные диаметры двигателя, насоса и НКТ необходимо выбирать с учётом их размещения вместе с кабелем в эксплуатационной колонне. Допустимый зазор между наружным диаметром агрегата и внутренним диаметром эксплуатационной колонны должен быть не менее пяти мм; тогда наибольший допустимый основной размер агрегата


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


фактический диаметр агрегата с учётом плоского кабеля составит


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – толщина плоского кабеля,

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – толщина металлического пояса, крепящего кабель к агрегату.

Результат расчётов показывает, что насосный агрегат в эксплуатационной колонне размещается удовлетворительно.

7. Для выбора автотрансформатора и определения величины напряжения в его вторичной обмотке необходимо найти падение напряжения в кабеле


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – активное удельное сопротивление кабеля,

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское = 0,1 Ом/км – индуктивное удельное сопротивление кабеля,

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – коэффициент мощности установки,

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское – коэффициент реактивной мощности.

Напряжение на вторичной обмотке трансформатора равно сумме напряжений электродвигателя (520 В) и потерь напряжения в кабеле, т.е. на вторичной обмотке трансформатора требуется напряжение 465 + 117,6 = 582,6 В; этому требованию удовлетворяют автотрансформаторы АТС 30-0,5.



Заключение


В настоящем курсовом проекте рассмотрены вопросы ввода в эксплуатацию и особенностей эксплуатации скв. № 1263 Лянторского месторождения, в частности установлено, что данную скважину наиболее целесообразно эксплуатировать с помощью УЭЦН.



Приложение


Таблица 1 - Лянторское месторождение. Геолого-физические параметры продуктивных пластов

Параметры АС 9 АС10 АС11
Средняя глубина залегания, м 2093 2099 2101
Тип коллектора Терригенный
Средняя общая толщина, м 11,73 22,84 23,1
Газовый фактор, м3/т 84 89 78
Эффективная средняя толщина, м 8,6 16,71 13,26
Пористость газонасыщенного коллектора, доли едениц 0,248 0,247 0,24
Пористость нефтенасыщенного коллектора, доли едениц 0,248 0,251 0,246
Начальная насыщенность газом, доли едениц 0,665 0,686 0,673
Начальная насыщенность нефтью, доли едениц 0,625 0,623 0,639
Объемный коэффициент газа, доли едениц 0,0048 0,0048 0,0048
Объемный коэффициент нефти, доли едениц 1,7 1,7 1,7
Объемный коэффициент воды, доли едениц 1,01 1,01 1,01
Плотность газа в поверхностных условиях, кг/м3 0,686 0,636 0,686
Плотность нефти в поверхностных условиях, кг/м3 891 905 906
Плотность воды в поверхностных условиях, кг/м3 1009 1008 1008
Средняя проницаемость по керну, мкм2 0,299 0,399 0,266
Средняя проницаемость по геофизике, мкм2 0,432 0,539 0,496
Средняя проницаемость по гидродинамике, мкм2 0,122 0,109 0,1
Вязкость газа в пластовых условиях, мПаЧс 0,0188 0,0188 0,0188
Вязкость нефти в пластовых условиях, мПаЧс 3.67/4.5 6.18/4.2 6.18/4.2
Вязкость воды в пластовых условиях, мПаЧс 0,49 0,49 0,49
Плотность газа в пластовых условиях, кг/м3 144,8 144,8 144,8
Плотность нефти в пластовых условиях, кг/м3 812/795 846/796 846/796
Плотность воды в пластовых условиях, кг/м3 1000 999 999
Газовый фактор, м3/т 84 89 78
Пластовая температура,°С 61,5 61,5 61,5
Пластовое давление, МПа 21 21 21
Давление насыщения нефти газом, МПа 15.2/20 14.5,19 14.5/19
Средняя продуктивность, 10м3/(сутЧМПа) 0,96 1/13 1,08
Коэффициент песчанистости, доли едениц 0,733 0,732 0,574
Коэффициент расчлененности, доли едениц 2,295 4,048 5,193
Содержание серы в нефти, % 1 1,22 1,22
Содержание парафина в нефти, % 2,33 1,98 1,98

Таблица 2 - Компонентный состав нефтяного газа, разгазированной и пластовой нефти (мольное содержание, %) пласта АС10

Показатели Пласты

АС9 АС10

гнз нз гнз нз
Содержание в газе



(молярная концентрация), % :



диоксида углерода 1,3 0,48 1,31 0,47
азота 0,83 0,23 0,45 0,51
метана 96,1 91,5 95,5 93,1
этана 0,86 1,89 1,12 2,57
Газ газовой шапки :

Давление нач.конденсации, МПа 20 20
Плотность, кг/м3 1,448 1,448
Вязкость, мПа·с 0,0188 0,0188
Содержание стабильного конденсата в газе, г/м3 39,7 39,7
Коэффициент сверхсжим-ти, z 0,8629 0,8629

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское


Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

Похожие работы:

  1. • Лянторское месторождение
  2. • Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы
  3. • Геофизические методы исследования горизонтальных ...
  4. • Моделирование процессов статического ...
  5. • Проект реконструкции цеха первичной переработки нефти и ...
  6. • Проблемы и перспективы развития Ханты-Мансийского ...
  7. • Сбор и подготовка попутного газа на Барсуковском ...
  8. • Природно-ресурсный потенциал и отраслевая специализация ...
  9. • Социальная работа в школе
  10. • Природно-ресурсный потенциал страны и проблемы его ...
  11. • Гидродинамические методы исследования скважин на ...
  12. • Люди эмоций
  13. • Западно-Сибирский экономический регион
  14. • Южно-Ягунское нефтяное месторождение
  15. • Расчёт и крепление обсадных колонн
  16. • Концепция мониторинга подземных вод глубоко залегающих ...
  17. • Экономика предприятия коллективного доступа в интернет
  18. • Современные тенденции развития программных средств поддержки ...
  19. • Физико-химические свойства нефтей
Смотреть все похожие работы
Рефетека ру refoteka@gmail.com