методичка+для+практических+занятий. Методическое пособие к решению задач для специальностей 0906, 553600 уфа 2000 содержание с
 Скачать 390.5 Kb.
|
|
7. УСЛОВИЕ ГАЗЛИФТНОГО ФОНТАНИРОВАНИЯ Фонтанирование может происходить с выделением газа в стволе скважины или в пласте (газлифтное фонтанирование). В этом случае давление на устье скважины меньше давления насыщения. Условие фонтанирования за счет энергии газа можно записать следующим образом: G ЭФ > R0 , (7.1) где GЭФ- эффективный газовый фактор, определяемый количеством м3 газа при стандартных условиях, находящегося в свободном состоянии при среднем давлении в подъемнике, отнесенного к 1м3 жидкости; R0 - оптимальный удельный расход газа, показывающий количество газа, необходимое для подъема 1м3 жидкости. Эффективный газовый фактор рассчитывают по формуле: G ЭФ = [G0 - ( ( Рз + Ру) / 2 - P0) ](1-), (7.2) где Рз, Ру - забойное и устьевое давление соответственно, МПа; - обводненность продукции, доли ед.; G0 – газовый фактор, м3/м3; - коэффициент растворимости газа в нефти, МПа-1; определяется по формуле: G0 = , (7.3) Рнас - Ро где Рнас - давление насыщения, МПа; Ро - атмосферное давление, МПа. Оптимальный удельный расход газа определяется по формуле: 0,282 gL 10-6[gL10-6 - (Рз - Ру) ] R0 = , (7.4) d0,5 (Рз - Ру) P0 ln Рз/Ру где d - внутренний диаметр подъемника, м; L - глубина спуска подъемника, м; - плотность жидкости, кг/м3; определяется по формуле (5.3) с учетом формулы (5.6). Если давление на забое меньше давления насыщения, то трубы опускаются до забоя (L = Hскв). Задача 7. (Фонтанирование за счет энергии газа) Рассчитать эффективный газовый фактор, оптимальный удельный расход газа и проверить условие фонтанирования. Забойное давление Рзаб = 0,9 Рнас. Исходные данные приведены в таблице 7.1. Таблица 7.1 Исходные данные для расчета фонтанирования за счет энергии газа
8. РАСЧЕТ ДОПУСТИМОЙ ДЛИНЫ СПУСКА НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ Насосоно-компрессорные трубы (НКТ) предназначены для добычи жидкости и газа, нагнетания их в скважину, подвески насосного и технологического оборудования, проведения ремонтных работ. По конструкции могут быть гладкими (неравнопрочными) и с высаженными концами (равнопрочными) (рисунок 8.1). Трубы с гладкими концами имеют постоянный по длине диаметр, поэтому в месте нарезания резьбы они ослаблены. Трубы с высаженными концами имеют утолщенные концы с нарезанной резьбой, поэтому прочность трубы не уменьшается. Осевые растягивающие силы, действующие на НКТ, могут вызвать разрыв колонны и нарушение муфтового соединения. Наибольшее усилие испытывает труба, находящаяся у устья скважины. Оно определяется по формуле: Р = РТ + РЖ + РШ +РОБ, (8.1) где РТ - собственный вес труб, Н, РЖ, РШ, РОБ - соответственно вес жидкости, насосных штанг (для глубинно-насосных труб) и подвешенного на трубах оборудования, Н. Гладкие трубы являются неравнопрочными - прочность в нарезанной части составляет 80...85% от прочности ненарезанной. Для труб с высаженными наружу концами прочность по телу соответствует прочности по нарезанной части трубы. Для одноразмерной колонны насосно-компрессорных труб предельная глубина спуска будет равна: Р l= , (8.2) КqТР где Р - страгивающая нагрузка для неравнопрочных труб или нагрузка, соответствующая пределу текучести для равнопрочных труб, Н; К- коэффициент запаса прочности (1,3...1,5); qТР- вес1м труб,Н.  Рис. 8.1. Насосно-компрессорные трубы: 1- неравнопрочные; 2 - равнопрочные; 3 - соединительная муфта; D - наружный диаметр НКТ; d - внутренний диаметр НКТ; - толщина стенки; DM - диаметр муфты; L - длина муфты. Для двухразмерной колонны длины нижней и верхней секций, м: Р1 l1 = , (8.4) КqТР Р2 - Р1 l2 = . (8.5) КqТР При расчете колонны НКТ с высаженными наружу концами расчет ведут по телу трубы исходя из растяжения от собственного веса: Р = F ТЕК, (8.6) где F - площадь сечения трубы, м2; ТЕК - предел текучести материала труб, Па. Для глубинно-насосного способа эксплуатации допускаемая глубина спуска насосно-компрессорных труб будет равна: Р lдоп = , (8.7) (qТР+ qШ+ qЖ) К где qШ - вес 1м штанг, Н (табличные данные); qЖ - вес 1м столба жидкости, Н. Вес одного метра столба жидкости рассчитывается по формуле: qЖ = 0,785(dНКТ2-dШТ2) Жg, (8.8) где dНКТ - внутренний диаметр НКТ, м;dШТ - наружный диаметр штанг, м; Ж - плотность жидкости, кг/ м3. Плотность жидкости можно определить по формуле (5.3). Площадь сечения трубы - по формуле: F = 0,785(dНАР2-dВН2), (8.9) где dНАР , dВН - соответственно наружный и внутренний диаметр НКТ, м. Задача 8. Определить предельно - допустимую глубину спуска ступенчатой колонны равнопрочных насосно-компрессорных труб исходя из условия прочности на разрыв. Исходные данные приведены в таблице 8.1. Дополнительные данные для задачи 8 приведены в таблицах 8.2 и 8.3. Таблица 8.1 Исходные данные для определения глубины спуска НКТ
Дополнительные данные: Таблица 8.2
Таблица 8.3
Задача 9. По условию задачи 8 определить предельно - допустимую глубину спуска ступенчатой колонны гладких насосно-компрессорных труб. Величины страгивающих нагрузок представлены в таблице 8.4. Таблица 8.4 Исходные данные для определения глубины спуска гладких НКТ
Задача 10. Определить допустимую глубину спуска насосных труб при глубинно-насосной эксплуатации (для случая поднятия трубного насоса при заклиненном плунжере). Исходные данные: Таблица 8.5
Принять: НКТ с высаженными наружу концами; колонна штанг одноступенчатая. Дополнительные данные: значения предела текучести для равнопрочных труб приведены в таблице 8.3. Вес 1м штанг:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||