Анализ и исследование эффективности выполнения работ по строительству БС в условиях терригенных отложений девона. диплом. Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

• Название: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
• Анкор: Анализ и исследование эффективности выполнения работ по строительству БС в условиях терригенных отложений девона
• Дата: 22.06.2022
• Размер: 0.62 Mb.
• Имя файла: диплом.docx
• Тип: Анализ; #609254
• страница: 7 из 13

= =1.05 • 15.5 • 10^6/9.81 • 1895=884.5 кг/м3
Глушится скважина в два этапа:

1) Закачивается ЖГ обьемом:

V_жг1 = 3,14 • D₀²(H-L)/4 = 3.14 • 0.129²(1895-1450)/4 = 8.03 м³

2) После оседания закачанного обьема V_жг1 = 8.03 м³, закачивается вторая порция ЖГ:

V_жг2 = 3,14/4 • L(D₀²- d²+ d₀²) = 3.14/4 • 1450(0.129²-0.73²+0.62²) = 14.28 м³
Время оседания ЖГ на забой рассчитывается по формуле:

t=(H-L)/w=(1815-1200)/0.1 = 6150c = 1.7ч.

где: w = 0.1м/с – скорость оседания ЖГ.
Расчет промывки забоя скважины:

Таблица 3.1.2 - Исходные данные для расчета промывки забоя скважины *223

Глубина скважины (Н), м	1895
Диаметр эксплуатационной колонны (D), м	0,146
Диаметр промывочных труб (d), м	0,73
Высота пробки, промытой за один прием (Ɩ), м	12
Максимальный размер зерен (  ), мм	1
Плотность зерен ( ), кг/м	2600
Плотность воды ( ), кг/м	1000

Для проведения промывки скважины *223 выберем цементировочный агрегат ЦА-320.

Расчет прямой промывки водой:

1. 
   Потери давления на гидравлические сопротивления при движении жидкости в 73-мм трубах определяются по формуле:
   

м. вод. ст., (3.1.1)

где: - коэффициент трения при движении воды в трубах;

Uh ɪ - скорость нисходящего потока жидкости;

Uh I = 1,048 м/с; Uh II = 1,52 м/с; Uh III = 2,32 м/с; Uh IV =3,36 м/с;

d =0,062.

Подставив численные значения в формулу (3.1.1), получим потери давления на гидравлические сопротивления h1I, h1II, h1III, h1IV при работе агрегата на I, II, III, IV скоростях:

h1I = 0,035(1695/0,621,0482/29,81) = 57,17 м.вод.ст.

h1II = 0,035(1695/0,621,522/29,81) = 120,3 м.вод.ст.

h1III = 0,035(1695/0,622,322/29,81) = 280,2 м. вод. ст.

h1IV = 0,035(1695/0,623,362/29,81) = 587 м.вод.ст.

2. 
   Потери давления на гидравлические сопротивления при движении смеси жидкости в кольцевом пространстве скважины определяются по формуле:
   

h = , м.вод.ст., (3.1.2)

где: - коэффициент, учитывающий повышение гидравлических потерь давления, принимаем = 1,2; ; D=0,15 м.

U = 0,276 м/с; U = 0,399 м/с ; U = 0,61 м/с; U = 0,88 м/с.

Подставив численные значения в формулу (3.1.2), получим величины h2I, h2II, h2III, h2IV при работе агрегата на I, II, III, IV скоростях:

h = 1,20,034(1955/(0,15-0,73)0,2762/29,81) = 2,81 м.вод.ст.

h = 1,20,034(1955/0,15-0,73)0,3992/29,81) = 7,67 м.вод.ст.

h = 1,20,034(1955/0,15-0,73)0,612/29,81) = 18,1 м.вод.ст.

h = 1,20,034 (1955/0,15-0,73) 0,882/29,81)=37,8 м.вод.ст.

3. 
   Потери напора на уравновешивание столбов жидкости разной плотности в промывочных трубах и в кольцевом пространстве определяются по формуле К.А. Апресова:
   

, м. вод. ст., (3.1.3)

где: пористость пробки m = 0,3; F- площадь сечения эксплуатационной колонны F = 177см ;f - площадь сечения кольцевого пространства скважины f =135 см ; скорость свободного падения зерен U =9,5 см/с; U - скорость восходящего потока жидкости, см/с ;

Подставив численные значения в формулу (3.1.3), получим:

h = [((1-0,3)17712)/135][2600/1000(1-9,5/27,6))-1] = 7,8 м.вод.ст.

h = [((1-0,3)17712)/135][2600/1000(1-(9,5/39,9))-1] = 10,8 м.вод.ст.

h = [((1-0,3)17712/135]2600/1000(1-9,5/61))-1] = 13,1 м.вод.ст.

h = [((1-0,3)17712/135]2600/1000(1-9,5/88))-1] = 14,6 м.вод.ст.

4. 
   Потери напора, возникающие в шланге h и вертлюге h, составляют сумму при работе агрегата:
   

на скорости I – (h +h ) = 4,7 м.вод.ст.

на скорости II – (h +h ) = 10,4 м.вод.ст.

на скорости III – (h +h ) = 22 м.вод.ст.

на скорости IV – (h +h ) = 31 м.вод.ст.

5. Потери давления на гидравлические сопротивления в 73-мм в нагнетательной линии от насоса до шланга. Принимаем длину этой линии

l = 40 м.

h = 0,035(40/0,0621,048 /29,81) =1,3 м.вод.ст.

h = 0,035(40/0,0621,52 /29,81) =2,7 м.вод.ст.

h = 0,035(40/0,0622,32 /29,81) = 6,2 м.вод.ст

h = 0,035/(40/0,0623,36 /29,81) = 13,0 м.вод.ст.

6. 
   Давление на выкиде насоса определяется по формуле:
   

, МПа, (3.1.4)

Подставив численные значения в формулу (3.1.4), получим РнI , РнII , РнIII , РнIV:

Р = 110 10009,81(57,17+2,81+7,8+4,7+1,3) = 0,723 МПа

Р = 110 10009,81(120,3+7,67+10,8+10,4+2,7) = 1,48 МПа

Р = 110 10009,81(280,2+18,1+13,1+22+6,2) = 3,33 МПа

Р = 110 10009,81(587+37,8+14,6+31+13) = 6,7 МПа

6. 
   Давление на забое скважины определяется:
   

,МПа, (3.1.5)

Подставив численные значения в формулу (3.1.5), получим:

Р = 110 10009,81(1815+2,81+7,8) =17,86 МПа

Р = 110 10009,81(1815+7,67+10,8) = 17,93 МПа

Р = 110 10009,81(1815+18,1+13,1) = 18,06 МПа

Р = 110 10009,81(1815+37,8+14,6) = 18,27 МПа

6. 
   Мощность, необходимая для промывки , определяется по формуле:
   

, (3.1.6)

где к.п.д. агрегата, ; Q – расход жидкости , м/с.

Q = 3,1610 м/с; Q = 4,6110 м/с; Q =7,0110 м/с; Q = 10,15·10 м/с.

Подставив численные значения в формулу (3.1.6), получим:

N I = (0,7233,1610 10 )/(10 0,65) = 1,48 кВт

N II = (1,484,6110 )/(10 0,65) = 4,43 кВт

N III = (3,337,0110 )/(1030,65) = 15,1 кВт

N IV = (6,710,1510 )/(1030,65) = 44,42 кВт

9. Коэффициент использования максимальной мощности промывочного агрегата определяется по формуле:

,%. (3.1.7)

где: =110 кВт – максимальная мощность двигателя агрегата ЦА-320.

Подставив численные значения в формулу (3.1.7), получим:

К1 = (1,48/110)100% = 1,34%

К2 = (4,43/110)100% = 3,9 %

К3 = (15,1/110)100% = 40,18%

Скорость подъема определяется по формуле:

U , м/с (3.1.8)

Подставив численные значения в формулу (3.1.8), получим:

U = 0,276-0,095 = 0,181 м/с

U = 0,399-0,095 = 0,304 м/с

U = 0,610-0,095 = 0,515 м/с

10. 
    Продолжительность подъема определяется по формуле:
    

t = , с (3.1.9)

Подставив численные значения в формулу (3.1.9), получим:

t = 1182/0,181=6530 c = 2 час. 21 мин.

tII = 1182/0,304=3888 c = 1 час. 8 мин.

tIII =1182/0,515=2295 c = 1 час. 3 мин.

10. 
    Размывающая сила струи жидкости. Силу удара зерен промывочной жидкости можно определить по следующей формуле:
    

Р = 2102Q2/ƒцF, кПа, (3.1.10)

где: ƒц (площадь проходного сечения эксплуатационной колонны ) = 30,2 см2;

F = 177 см2.

Подставив численные значения в формулу (3.1.10), получим:

РI = 21023,162/30,2177 = 0,374 кПа

РII = 21024,612/30,2177 = 0,796 кПа

РIII = 21027,01/30,2177 = 1,84 кПа

Таким образом, для проведения прямой промывки скважины *223 агрегатом ЦА-320 на первой скорости понадобится: 2часа 21мин., на второй скорости: 1час 8мин., на третьей скорости: 1час 3минуты. Расчет по скважине *210 в (ПРИЛОЖЕНИЕ Д)

Расчет процесса освоения скважины:

Вызов притока флюида из пласта или освоение скважины осуществляют методом свабирования, снижая уровень жидкости в скважине при помощи специального устройства (сваба). Проведем расчет освоения скважины-кандидата после бурения бокового ствола. Исходные данные для расчета представлены в таблице 3.1.3.

Таблица 3.1.3 – Исходные данные для расчета процесса освоения скважины *223

Пластовое давление, МПа	15,5
Глубина залегания пласта, м	1871
Диаметр НКТ, мм	73×5,5
Диаметр эксплуатационной колонны, мм	146×8,5
Плотность скважинной жидкости, кг/м3	1064
Давление насыщения, МПа	7.9

Величина допустимой депрессии на пласт:

, (3.1.11)

где – пластовое давление, МПа;

– давление насыщения нефти газом, МПа.


Величина минимального забойного давления в скважине равна:

, (3.1.12)

Величина снижения уровня свабом определяется по формуле:

, (3.1.13)

где – глубина залегания кровли пласта, м;

– плотность скважинной жидкости, кг/м³.


Объемное количество жидкости, отбираемое из скважины:

, (3.1.14)

где – конечный уровень в скважине, м;

– начальный уровень в скважине, м;

– внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м.


Тонкий стальной канат, на котором закреплен сваб, наматывается на барабан лебедки (каротажного подъемника ПКС-5) со скоростью до 1,2 – 1,4 м/с. Спуск сваба осуществляется со скоростью до 0,5 м/с. Глубина погружения сваба под уровень жидкости зависит от прочности каната, мощности лебедки и обычно составляет 250 - 300 м (не более 500м).
Объем погруженного в жидкость сваба:

, (3.1.15)

где – диаметр кабеля сваба, м;