Многозабойные скважины. ТЭНГС КП. Курсовой проект по курсу Технология эксплуатации скважин морских и шельфовых месторождений

• Название: Курсовой проект по курсу Технология эксплуатации скважин морских и шельфовых месторождений
• Анкор: Многозабойные скважины
• Дата: 10.12.2022
• Размер: 1.04 Mb.
• Имя файла: ТЭНГС КП.docx
• Тип: Курсовой проект; #837190
• страница: 3 из 6

ПРИТОК ЖИДКОСТИ К НАКЛОННЫМ МНОГОЗАБОЙНЫМ СКВАЖИНАМ В СЛОИСТОМ ПЛАСТЕ

Исследование притока жидкости к многозабойным и горизонтальным скважинам приводит к постановке весьма сложных пространственных задач подземной гидродинамики. Однако во многих случаях пластовые условия позволяют упростить постановку задач и свести их к решению соответствующих плоских задач.

Предположим, что течение жидкости в пласте послойное. Довольно часто в мощном и сравнительно хорошо проницаемом пласте при тщательном анализе обнаруживается существование относительно тонких плохопроницаемыхпропластков. Особенности обводнения скважин, перемещении контура нефтеносности и фронта закачки воды в пласт доказывают, что между соседними проницаемыми пропластками вблизи скважины перетока нет.

При условиях, когда мощности разделяемых пропластков невелики, жидкость движется вдоль поверхностей напластования. При небольших углах наклона и при большой протяженности пласта вполне допустимо движение жидкости рассматривать как плоское движение, то есть можно пренебречь составляющей скорости движения жидкости в направлении, перпендикулярном к поверхности напластования. Чем меньше мощность пласта или чем больше в нем слабопроницаемых тонких прослоев, тем точнее будет высказанное допущение.

Рассмотрим простейшие условия притока жидкости многозабойной скважине в условиях водонапорного режима. Считаем, что горизонтальный слоистый пласт постоянной мощности h насыщен однородной несжимаемой жидкостью с постоянной вязкостью.

При дальнейших расчетах и выводах будем исходить из предположения, что вертикальная проницаемость пласта равна нулю. В этом случае весь поток разбивается на ряд плоских бесконечно малых потоков в слоях бесконечно малой мощности. Проницаемость в горизонтальном направлении принимаем постоянной.

2.1 Многозабойная скважина без центрального работающего ствола.

Под многозабойной скважиной понимаем скважину, n стволов которой размещены равномерно по поверхности конуса с вершиной в кровле пласта и наклонены под равными углами и от вертикали. Приток через центральный ствол отсутствует. Он служит только для удобства эксплуатации многозабойной скважины.

Формулу для определения притока жидкости к многозабойной скважине получаем как частный случай формулы для определения притока жидкости к батарее наклонных скважин.

Если радиус батареи наклонных скважин по кровле пласта r^*, по подошве r_*’ , то при стремлении r^* к нулю, батарея наклонных скважин превращается в многозабойную скважину с n стволами (рис. 2.1).



Рис. 2.1. Многозабойная скважина

Выражение для подсчета дебита многозабойной скважины имеет вид:



где Е_i (t) - интегральная экспоненциальная функция, h - толщина пласта, n - число стволов скважины, k - проницаемость пласта,  - вязкость жидкости, R_k - радиус контура питания, P_k - среднее значение пластового давления на контуре питания, P_c - забойное давление,  - длина проекции ствола наклонной скважины на подошву,





Здесь  - угол наклона отдельного ствола многозабойной скважины от вертикали, r_c - радиус скважины.

Эффективность многозабойной скважины по сравнению с вертикальной определяется из отношения, Q_мн/Q_верт, где Q_мн - дебит многозабойной скважины, Q_верт - дебит вертикальной скважины.


Во ВНИИ по формулам (2.1) и (2.3) произведены расчеты притока нефти к одиночной многозабойной скважине для различного количества стволов n, различных углов наклона стволов от вертикали , различных значений R_k и двух значений h.

В расчетах было принято: n= 2, 3,.., 8;  = 15, 30, 45, 60, 75, 80, 89, 89^o30’; h = 15 и 30 м; R_k = 200, 500, 1000, 5000, 10000 м; r_c= 0,1 м; P = 30кг/см²; k = 0,1 Д,  = 5 сПз.

По результатам расчетов можно сделать выводы:

1. 
   При прочих равных условиях дебит многозабойной скважины выше дебита вертикальной скважины и зависит от числа стволов и угла наклона между ними.Между дебитом многозабойной скважины, числом стволов и углами наклона стволов прямой пропорциональности нет. При R_k= 200 м,  = 60^о и увеличении числа стволов в многозабойной скважине с двух до четырех дебит возрастает в 1,38 раза, а при n = 4, том же расстоянии до контура питания и увеличении  с 30^о до 60^о дебит повышается в 1,3 раза.
   
2. 
   При n > 6 дебит возрастает очень медленно. Практически нецелесообразно бурить более четырех стволов в многозабойной скважине. Когда дополнительная добыча от введения в работу нового ствола не будет окупать его проходку, то количество пробуренных стволов многозабойной скважины будет считаться их пределом.
   
3. 
   Стволы многозабойных скважин желательно бурить с углами наклона от вертикали превышающими 45^о.
   
4. 
   От многозабойной скважины можно ожидать значительный эффект. При малых R_k (200 - 500 м), что может иметь место при осуществлении заводнения, дебит многозабойной скважины может быть больше дебита вертикальной скважины при n= 4 и > 45^о в 10 раз и более. Для наиболее вероятного значения R_k>1000 м, n=4 и >45° не следует ожидать в условиях слоистого пласта превышения дебита многозабойной скважины над дебитом вертикальной более чем в 4 раза.
   
5. 
   Мощность пласта при прочих равных условиях оказывает существенное влияние на значения коэффициента . С увеличение угла наклона он несколько возрастает.
   
6. 
   Расстояние до контура питания при прочих равных условиях существенно влияет на дебит многозабойной скважины при малых его значениях. При больших R_k , малых углах наклона и малом числе стволов превышение дебита многозабойной скважины над дебитом вертикальной скважины мало, ввиду значительного превышения внешних фильтрационных сопротивлений над внутренними.
   

2.2 Многозабойная скважина с центральным вертикальным стволом.

Положим теперь, что жидкость фильтруется через наклонные стволы и через вертикальный ствол в пределах продуктивной части пласта (рис. 2.2).

Для определения дебита многозабойной скважины с работающим центральным стволом найдем элементарный приток в отдельном слое и просуммируем его по мощности от 0 до h.



Рис. 2.2. Многозабойная скважина с центральным стволом

Тогда получим выражение вида

, где




где r₁ - расстояние от центрального ствола до точек входа в пласт наклонных стволов, r₂ =r₁ +  - расстояние по подошве пласта от центрального ствола до точек выхода наклонных стволов из пласта.

При r₁ = nr₀ дебит центрального ствола становится равным нулю. Поэтому высота забуривания стволов от кровли пласта должна быть h₁r₀n·ctg.