Фонтанная арматура газовой скважины. Курсовая работа состоит из введения, основной части, поделенной на пункты и подпункты, заключения, библиографического списка

• Название: Курсовая работа состоит из введения, основной части, поделенной на пункты и подпункты, заключения, библиографического списка
• Анкор: Фонтанная арматура газовой скважины
• Дата: 11.05.2022
• Размер: 0.99 Mb.
• Имя файла: bibliofond_556216.rtf
• Тип: Курсовая; #523524
• страница: 2 из 3

= 5,46 м/с.

По формуле (2.1) рассчитываем: v'_г = 1,2∙ 11,62 = 14 м/с.

Вычисляем по (2.11) внутренний диаметр подъемника

d_вн= 0,1108 ꞊0,05 м.

Выбираем трубы с условным диаметром 60 мм; внутренний диаметр d_вн = 0,0503 м.

Задача 2.2 Для условий предыдущей задачи рассчитать диаметр подъемника, если в продукции содержится также жидкая фаза.

Решение. Вычисляем по (2.12) критическую скорость выноса жидких капель

v _крж= 16,47 (45 -0,0455 ∙ 39,03) ^0,25 = 6,76 м/с.

По формуле (2.1) рассчитываем: v'_r = 1,2. 6,76 = 8,11 м/с. По формуле (2.11)

d_вн = 0,1108 = 0,0645 м.

Учитывая, что в соответствии с (2.11) внутренний диаметр подъемника 0,05 < 0,0645, оставляем выбранный ранее диаметр подъемника 60 мм, d_вн = 0,0503 м.

Задача 2.3 Рассчитать внутренний диаметр подъемника, исходя из заданных потерь давления в подъемнике. Исходные данные следующие:

V_r = 1,15 ∙ 10³ тыс. м³/сут; z _ср =0,811; L_с = 2500 м;

р_г = 1,06 кг/м³; Т_у = 303 К; Т_заб = 337 К;

р_у =31,13 МПа; р_заб= 39,03 МПа.
2.2 Выбор режима работы газовой скважины

скважина газовый арматура фонтанный

Режим работы газовой скважины задается совокупностью параметров, входящих в общее уравнение притока, а также имеющимся в наличии оборудованием. При этом учитывается большое количество факторов, ограничивающих дебит газовой скважины. К основным из этих факторов относятся вынос частиц породы из пласта в скважину; образование водяного конуса; образование конденсата в пласте или в скважине; чрезмерное охлаждение газа в местах его дросселирования и возможность образования гидратов, вероятность смятия обсадной колонны и т.д.

При эксплуатации газовых скважин наиболее часто встречающееся осложнение - поступление жидкой фазы (воды или конденсата).

В этом случае необходимо определение минимального дебита газовой скважины, при котором еще не происходит накопления жидкости на забое с образованием жидкостной пробки.

Минимальный дебит газовой скважины (в м³/с), при котором не образуется на забое жидкостная пробка, рассчитывают по формуле (при глубине спуска подъемника до забоя)
V _{r min} = (2.17)
Минимальная скорость газа (в м/с), при которой не образуется пробка воды
v _{rв min} = (1,23 (45 -0,45 р_заб)^0,25)/ , (2.18)
а минимальная скорость газа (в м/с), при которой не образуется пробка конденсата
v _{rк min} = (1,71 (67 -0,45 р_заб)^0,25)/ , (2.19)
где р_заб ^- забойное давление, МПа.

Задача 2.4 Рассчитать минимальный дебит обводненной газовой скважины без образования на забое водяной пробки для следующих условий: d_вн = 0,062 м; р_заб = 16 МПа; Т_за6 = 330 К; z_заб= 0,83.

Решение. Вычисляем по (2.18) минимальную скорость газа, при которой не происходит осаждения водяных капель:
v _{rв min} = (1,23 (45 -0,45 ∙16)^0,25)/ =1,14 м/с
По (2.17) рассчитываем минимальный дебит газа

v _{r min} =(1,14∙239∙16∙3,14∙(0,062) ²)/(4∙0,1∙0,83∙330)= 0,5888 м³ /с

или

v _{r min} = 0,5888 ∙86400 = 5,087 ∙ 10⁴ м³/сут.

Таким образом, минимальный дебит данной газовой скважины, при котором не будет образования водяной пробки на забое, равен 50870 м³/сут.

Задача 2.5 При каком минимальном дебите газовой скважины не будет происходить осаждение конденсата на забое скважины? Сохраняются условия предыдущей задачи.

Решение. Минимальная скорость газа, при которой весь конденсат выносится на поверхность, вычисляется по (2.19):
v _{rк min} = (1,71 (67 - 0,45 ∙16)^0,25)/ =1,77 м/с.
Определяем по (2.17) минимальный дебит газа

V _{rк min} =(1,77∙ 293∙ 16∙3,14∙ (0,062) ²)/4∙0,1∙0,83∙330= 0,9142 м³/с

или

V _{r min} = 0,9142 ∙86400 = 78987 м³/сут.

Сравнивая решение задачи 2.4 с решением задачи 2.5 отмечаем, что при прочих неизменных условиях полный вынос конденсата возможен при более высоких дебитах газовой скважины, чем полный вынос воды. Данный вывод является принципиальным.
2.3 Определение условий гидратообразования газовых скважин
Одним из основных процессов, осложняющих эксплуатацию газовых скважин, является процесс образования кристаллогидратов. Кристаллогидраты образуются при определенных термобарических условиях при наличии в газе капель влаги. Отложения гидратов в виде снегообразной массы или льда в подъемнике газовой скважины снижают пропускную способность (дебит), повышают расход энергии на добычу газа и могут полностью перекрыть живое сечение потоку газа.

Условия образования гидратов могут быть определены экспериментально, графоаналитически и аналитически.

Расчет образования кристаллогидратов при положительных и отрицательных температурах

При положительных температурах взаимосвязь между равновесной температурой и равновесным давлением гидратообразования имеет вид:

_р = 18,47 (1+lgp_p) - В (2.25)

или lg p_p= - 1,
а при отрицательных температурах:

_р = -58,5 (1 + lg p_p)+ В₁ (2.26)

или lg p_p= - 1,

где t_р - равновесная температура гидратообразования,°С; р_р - равновесное давление гидратообразования, МПа; В, В₁ - числовые коэффициенты (таблица 2.1).
Таблица 2.1 - Зависимость коэффициентов В и В₁ от относительной плотности р_г

Ρг	В	В1	Ρг	В	В1	Ρг		В	В1
0,56	24,25	77,4	0,71	13,85	43,9	0,86		12,07	37,6
0,57	21,8	70,2	0.72	13,72	43,4	0,87		11,97	37,2
0,58	20	64,2	0,73	13,57	42,9	0.88		11,87	36,8
0,59	18,53	59,5	0,74	13,44	42,4	0,89		11,77	36,5
0,6	17,67	56,1	0,75	13,32	42	0,9		11,66	36,2
0,61	17	53,6	0,76	13,2	41,6	0,91		11,57	35,8
0,62	16,45	51,6	0,77	13,08	41,2	0.92		11,47	35,4
0.63	15,93	50	0.78	12,97	40,7	0,93		11,37	35,1
0,64	15,47	48,6	0,79	12,85	40,3	0,94		11,27	34,8
0,65	15,07	47,6	0,8	12,74	39,9	0,95		11,17	34,5
0,66	14,76	46,9	0,81	12,62	39,5	0,96		11,1	34,2
0,67	14,51	46,2	0,82	12,50	39,1	0.97		11	33,9
0,68	14,34	45,6	0,83	12,4	38.7	0,98		10,92	33,6
0,69	14,16	45	0,84	12,28	38,3	0,99		10,85	33,3
0,7	14	44	0,85	12,18	37,9	1		10,77	33,1

Задача 2.6 Определить возможность образования кристаллогидратов в скважине, если давление на устье скважины р_у = 12 МПа, температура t_у = 28,5°С, а относительная плотность газа при этом давлении р_г = 0,65.

Решение. По таблица 2.1 для р_г = 0,65 определяем В꞊15,07 и В₁= 47,60. Рассчитываем по формуле (2.25) равновесную температуру
t_p = 18,47 (1 + lg 12) - 15,07 = 23,33°С.
Вычисляем равновесную температуру по (2.26):

t_p = -58,5 (1 + 12) + 47,60 = -74,03°С.

Сравнивая температуру на устье t_у = 28,5°С с рассчитанной по (2.25) t_p = 23,33°С, устанавливаем, что образование кристаллогидратов в скважине невозможно, так как t_у > t_p.