Методические указания по выполнению практических работ тема 01. 02. 01. "Способы эксплуатации нефтяных и газовых месторождений "
 Скачать 0.65 Mb.
|
Формируемые компетенции:ПК 1.2. Контролировать и поддерживать оптимальные режимы разработки и эксплуатации скважинОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями. Общие положения Процесс эксплуатации газовых скважин характеризуется некоторыми особенностями, связанными со свойствами продукции. Так как процесс эксплуатации таких скважин осуществляется при повышенных давлениях на устье, к герметичности газовых скважин предъявляются повышенные требования. Обычно в добывающую скважину спускаются фонтанные трубы и комплекс скважинного оборудования, включающий пакеры, клапаны- отсекатели, циркуляционные и ингибиторные клапаны, замки, посадочные ниппели, телескопические соединения, скважинные камеры, уравнительные клапаны и др. Один из основных вопросов при эксплуатации газовых скважин определение диаметра подъемных труб. Одним из критериев при расчете диаметра подъемника газовой скважины является обеспечение выноса с забоя твердых или жидких частиц, содержащихся в продукции. Вынос твердых и жидких частиц зависит от скорости газа. По мере подъема газа в трубах скорость возрастает вследствие увеличения объема (расхода) газа при уменьшении давления. Поэтому расчет выполняют для условий башмака фонтанных труб. Глубину спуска труб в скважину принимают с учетом продуктивной характеристики пласта и технологического режима эксплуатации скважины. Целесообразно трубы спускать до нижних отверстий перфорации. Если трубы спущены до верхних отверстий перфорации, то скорость газового потока в эксплуатационной колонне напротив перфорированного продуктивного пласта снизу вверх возрастает от нуля до некоторого значения. А значит, в нижней части или вплоть до башмака не обеспечивается вынос твердых и жидких частиц. Тогда нижняя часть пласта отсекается песчано-глинистой пробкой или жидкостью, при этом дебит скважины уменьшается. Согласно опытным данным, минимальная скорость выноса жидких и твердых частиц с забоя составляет 5—10 м/с. Тогда максимальный диаметр труб, при котором частицы породы и жидкостки выносятся на поверхность:  , (52)гдеQo— дебит скважины при стандартных условиях (давление = 0,1 МПа, температура = 293 °К); Рз, Tз — давление и температура газа на забое; zo — коэффициент сверхсжимаемости газа соответственно при условиях Т0, Р0 и Т,Р  кр — критическая скорость выноса твердых и жидких частиц.При эксплуатации газоконденсатных скважин из газа выделяются жидкие углеводороды (газоконденсат), которые создает в фонтанных трубах двухфазный поток. Чтобы предотвратить накопление жидкости на забое и снижение дебита, газоконденсатная скважина должна эксплуатироваться с дебитом не меньше минимально допустимого, обеспечивающего вынос газоконденсата на  (53)гдеМ0— молекулярная масса газа. Отсюда диаметр труб  (54)Фактический диаметр фонтанных труб выбирают с учетом стандартных диаметров. При расчетах определяющим фактором является вынос частиц породы и жидкости на поверхность. Ход практической работы: 1. Внимательно прочитайте задания 2. Выполните расчеты 3. Оформите отчет 4. Запишите выводы 5. Подготовьтесь к защите практической работы по контрольным вопросам Задание 1. Рассчитать диаметр подъемника, если в продукции скважины имеются твердые частицы диаметром dт = 0,002м, вязкость газа составляет µг =1,5∙10-5 Па∙с. Данные для расчёта возьмите в таблице 8 Таблица 8. Исходные данные к задачам 1,2,3
Общие исходные данные: плотность газа рг = 1,08 кг/м3 , а = 0,06∙10-4 , параметр в = 2,2∙ 10-10 , забойная температура Т = 330К, коэффициент сжимаемости газа zзаб. =0,8 Методические указания по выполнению задачи №1 Определяем параметр Архимеда  , (55)где dт – диаметр твердой частицы, м рт - плотность твердых частиц, кг/м3 (рт = 2400 кг/м3) Выделяем режим течения Аr  – ламинарный режим36  – переходный режимАr  8300 – турбулентный режимОпределяем критическую скорость ламинарный режим:  (56) переходный режим:  (57)турбулентный режим:  (58)где рг– плотность газа при давлении и температуре у башмака труб, кг/м3 ; µг – динамическая вязкость газа при давлении и температуре у башмака труб, Па  сОпределяем скорость выноса песка Vr = 1,2 Vкр.т , м/с (59)Вычисляем внутренний диаметр подъемника  , м (60)где Vr - дебит газа, тыс.м3 /сут полученное значение dвн округляют до ближайшего меньшего стандартного значения. Задание 2. Рассчитать диаметр подъемника, если в продукции содержится также вода. Исходные данные брать из таблицы 8. Методические указания по выполнению задачи №2 1.Вычисляем критическую скорость выноса жидких капель  =  ,м/с (61)2. Определяем скорость выноса капель воды Vr= 1,2 Vк.р.ж. , м/с (62)3. Определяем необходимый диаметр НКТ в метрах по формуле (60). Принимаем стандартный диаметр. Задание 3. Рассчитать минимальный дебит обводненной газовой скважины без образования на забое водяной пробки. Данные для расчета возьмите в таблице 8. Методические указания по выполнению задачи №3 Определяем минимальную скорость газа, при которой не происходит их осаждения водяных капель  (63)Рассчитываем минимальный дебит газа  (64)Сделать вывод, по каким причинам необходимо ограничить дебит газовой скважины. Задание 4. Определите диаметр подъемных труб, максимально возможный дебит (пропускную способность при отборе газа через фонтанные трубы и через обсадную колонну). Необходимо также рассчитать диаметр штуцера для газовой скважины. Исходные данные для расчета приведены в таблице 9. Таблица 9. Исходные данные к задаче
Общие исходные данные: пластовая температура Т = 310 К, диаметр обсадной колонны D = 127 мм (площадь сечения F = 0,0128 м2), температура газа на устье Т = 300К, коэффициент сжимаемости газа z = 0,9, универсальная газовая постоянная R =51,5, коэффициент расхода – 0,95. Методические указания по выполнению задачи №4 Определяем внутренний диаметр труб в метрах  , где Р3в Па (65)Определяем критическую скорость газа  , м/с (66)Максимальный суточный дебит газа при отборе его через НКТ QНКТ =  , м3/сут (67)где f – площадь сечения НКТ, м3 Максимальный суточный дебит газа при отборе его через эксплуатационную колонну Qэкс = 86400∙Vкр∙F, м3/сут (68) Определяем диаметр штуцера  ,мм (69)где Ру =0,9 Определяем к каким нежелательным последствиям может привести работа скважины на максимальном дебите. Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию: Изложите особенности конструкции газовых скважин Охарактеризуйте состав внутрискважинного оборудования газовых скважин Устьевое оборудование газовых скважин Как определяют диаметр фонтанных труб для газовой скважины? Как установить технологический режим работы газовой скважины? Какие причины влияют на ограничение дебита газовой скважины Что такое гидраты? Опишите методы борьбы с гидратами Опишите оборудование устья газовых скважин Методические указания по выполнению практического занятия № 8 Расчеты термокислотной обработки, гидравлического разрыва пласта Учебная цель: сформировать умение выполнять расчеты основных параметров термокислотной обработки и гидравлического разрыва пласта Норма времени: 6 академических часов Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения: Студент должен уметь: У10. Устанавливать технологический режим работы скважины и вести за ним контроль |