Определение давления в газовых скважинах. Определение давления в газовых скважинах

• Название: Определение давления в газовых скважинах
• Дата: 15.03.2022
• Размер: 48.81 Kb.
• Имя файла: Определение давления в газовых скважинах.docx
• Тип: Документы; #398188

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ ИГАЗА (НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИМЕНИ И.М. ГУБКИНА»

Факультет разработки нефтяных и газовых месторождений Кафедра разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений

Курс: «Разработка месторождений природного газа»
Домашнее задание №1

Тема: «Определение давления в газовых скважинах»

Выполнил: Студент группы РН-19-04

Бруяко К.А Проверила:

Старший преподаватель,

Адзынова Ф.А.

Москва, 2022 год.

Расчетно-графическая работа №1 (задача №1) “Распределение давления в остановленной скважине”

Определить распределение давления по стволу остановленной скважины по следующим исходным данным.

Исходные данные:
Глубина залежи H(пл), м	1200
Устьевая температура Т(у), К	298
Забойная температура Т(з), К	304
Устьевое давление Р(ст.у), Мпа	12,5
Относительная плотность газа	0,56
Температура нейтрального слоя Т(н.с), К	277
Глубина нейтрального слоя h (н.с), м	4

Расчёт

1. 
   Определяем геотермический градиент, используя формулу:
   

Г=^{Тпл−Тн.с.} = ^304−277 = 0,022575251 К/м

Нпл−ℎн.с. 1200−4

2. 
   Определяем критические параметры для смеси по формулам:
   

Р_кр = 0,4903*(10-ρ) = 0,4903*(10-0,56) = 4,628432 МПа,. Т_кр = 125*(1+ρ) = 125* (1+0,56) = 195 К,

3. 
   Разбиваем скважину на равные участки по глубине (на 4 интервала: 0м, 300м, 600м, 900м, 1200м). После разбития требуется определить среднюю температуру и приведенные параметры для газа на каждом интервале:
   

_Тср_{= Ту +} Г∗(Н𝑖−ℎн.с.) _{; Р}пр ₌ Р

; Т_пр= ^Т

; Данные в таблице

2 Ркр Тпр

L(i),м	Т (ср.i),К	Т(пр)	Р(пр.i.)	Z(i)	S(i)	p(xi), Мпа
0	298,000	1,528	3,125	0,818	0,000	12,500
300	301,341	1,545	2,764	0,827	0,023	12,791
600	304,727	1,563	2,826	0,829	0,045	13,081
900	308,114	1,580	2,888	0,832	0,067	13,368
1200	311,500	1,597	2,950	0,835	0,088	13,653

4. 
   Используя приведенные давление и температуру определяем коэффициент сверхсжимаемости для каждого интервала, по формуле:
   

Z= (0,4 ∗ 𝑙𝑔Тпр + 0,73)^Рпр + 0,1Рпр.

5. 
   Используя барометрическую формулу определяем распределение давления по стволу остановленной газовой скважины:
   

Р_з.i. = Рст. у.∗ е^𝑆𝑖; S_i = ^{0,03415∗𝜌∗𝐻𝑖};

𝑍ср.𝑖.∗𝑇ср.𝑖.
В результате расчетов получаем следующее распределение давления по стволу остановленной скважины

L(i),м	Т (ср.i),К	Т(пр)	Р(пр.i.)	Z(i)	S(i)	p(xi), Мпа
0	298,000	1,528	3,125	0,818	0,000	12,500
300	301,341	1,545	2,764	0,827	0,023	12,791
600	304,727	1,563	2,826	0,829	0,045	13,081
900	308,114	1,580	2,888	0,832	0,067	13,368
1200	311,500	1,597	2,950	0,835	0,088	13,653

^Si ^{– безразмерный параметр на i интервале, Тср.i – средняя температура на i-ом интервале, Z}i ^{– средний коэффициент сжимаемости на i интервале.}

Задача № 2.

Определить забойное давление в стволе работающей скважины.

Исходные данные:
Глубина залежи H(пл), м	1200
Устьевая температура Т(у), К	298
Забойная температура Т(з), К	304
Устьевое давление Р(ст.у), Мпа	12,5
Относительная плотность газа	0,56
Температура нейтрального слоя Т(н.с), К	277
Глубина нейтрального слоя h(н.с), м	4
Дебит скважины Q, тыс.м3/сут	320
Диаметр фонтанных труб D, м	0,062
Абсолютная макрошероховатость l(k),м	0,00004

Расчёт

1. 
   Определяем геотермический градиент, используя формулу:
   

Г=^{Тпл−Тн.с.} = ^304−277 = 0,022575251 К/м

Нпл−ℎн.с. 1200−4

2. 
   Определяем критические параметры для смеси по формулам:
   

Р_кр = 0,4903*(10-ρ) = 0,4903*(10-0,56) = 4,628432 МПа,. Т_кр = 125*(1+ρ) = 125* (1+0,56) = 195 К,

3. 
   Опрелеляем среднюю температуру газа по формуле:
   

_Тср. ₌ Ту+Тз₌298+304 _{= 301 К}

2 2

4. 
   Используем метод последовательных приближений. В первом приближении Z_ср.1 принимаем равным Z_у, который зависит от известных устьевых параметров:
   

Z_ср.1 = (0,4 ∗ 𝑙𝑔
Ту Ткр
Ру


+ 0,73)^Ркр + 0,1 ∗
Ру Ркр
= 0,97875

Где Р_у – збойное давление, МПа.

В первом приближении определяем безразмерный параметр:
_S1 ₌ 0?03415∗𝜌∗𝐻 _{= 0,07790}

𝑍ср.1∗𝑇ср.
По известному диаметру фонтанных труб (d_ф.т.=0,078м) определяем относительную шероховатость по таблице (ε= 0,004)




Зная относительную шероховатость, необходимо определить коэффициент гидравлического сопротивления труб по формуле:

λ = 0,0933 ∗ 𝜀^0,25 = 0,02455
Для определения забойного давления необходимо определить параметр тетта в первом приближении:


1 _{5
ϴ =} 0,01413∗10⁻¹⁰∗𝑍ср.1.²∗Тср²∗(𝑒^2𝑆1−1)∗𝜆_{= 5,07729E-10}

𝑑ф.т.


Тогда забойное давление в первом приближении будет равно: Р_з.1 = (Ру² ∗ е^𝑆1 + 𝛳1 ∗ 𝑄²)^0,5 = 13,51265 МПа.

Повторяем пункты 4-9 принимая, что Z_ср определяется по формуле:
_Zср ₌ 𝑍𝑦⁽𝑃𝑦;𝑇𝑦⁾+𝑍з(𝑃з;Тз)_.

2
Получим следующие результаты:

Определяемые параметры:
Приблежение	1	2	3
Коэффицент сверхсжимаемости Z(ср)	0,97875	0,98356	0,98355
Коэффицент сверхсжимаемости Z(у)	0,97875
Безразмерный параметр S(i)	0,07790	0,07752	0,07752
Параметр тетта	5,07729E-10	5,1002E-10	5,05054E-10
Забойное давление P(з), МПа	13,51265	13,50750	13,50751
Коэффицент сверхсжимаемости Z(з)		0,98836	0,98835