Практическая работа № 6 Проектирование ГПП. Практическая работа 6 Проектирование гидропескоструйной обработки Студент должен знать
 Скачать 125.31 Kb.
|
|
Практическая работа № 6 Проектирование гидропескоструйной обработки Студент должен знать: существующие методы увеличения нефтеотдачи и газоотдачи пластов, их технологии; основные критерии применимости методов увеличения нефтеотдачи и газоотдачи пластов для условий разработки месторождений. уметь: производить расчет технологии проведения гидропескоструйной перфорации Прежде чем приступить к расчетам, необходимо изучить тему « Поддержание пластового давления и методы увеличения нефтеотдачи пластов». Исходные данные приведены в таблице 1 Таблица 1
1 Расход воды и песка потребляемого при гидропескоструйной перфорации Гидропескоструйная перфорация чаще всего используется в условиях, когда кумулятивное или пулевое перфорирование не дает должного результата. При такой перфорации диаметры отверстий в колонне равны 12-20 мм, глубина каналов в 2,5-4 раза больше, чем при кумулятивной перфорации, и достигает 500 мм, а площадь фильтрации канала выше в 20-30 раз. Следует учитывать еще одно преимущество гидропескоструйного перфорирования пластов – получение материнской породы из вскрываемого пласта в виде шлама, содержащего остатки полезного ископаемого. Причем этот “сопутствующий” эффект иногда оказывается решающим и единственным источником надежной информации о пласте. Эффективность гидропескоструйного разрушения определяется энергией струи, которую принять характеризовать перепадом давления в насадках, гидравлической характеристикой, формируемой в насадке струи, и содержанием в ней абразива. 1.1 Определяем общее количество жидкости по формуле  , м3где Dвн - внутренний диаметр скважины, принимаем Dвн = D - 2   , мгде - толщина стенки обсадной колонны, принимаем = 7 10-3 м. [ см. К.В.Иогосян Спутник буровика М.Недра 1986г, табл.6 стр.126]H - глубина скважины, м. 1.2 Общее количество песка рассчитываем по формуле Qп = 1,13 D2вн H Cп, кггде Cп - массовая концентрация песка, Cп = 100 кг/м3 1.3 Определяем расход рабочей жидкости по формуле Q = 1,414  n fн   , м3/сгде - коэффициент расхода, принимаем = 0,82;n - число насадок; n = 4; fн - площадь поперечного сечения насадки fн = 0,785 dн2, м2где 0,785 коэффициент; dн - диаметр отверстия насадки, м где  - потери давления в насадках, МПа .Принимаем = 10-12 МПа, так как dн = 5,4 10-3 м; - плотность смеси жидкости и песка, кг/м3 , кг/м3где  - плотность жидкости используемой в качестве песконосителя, = 1000 кг/м3 - плотность песка, =2500 кг/м3 - объемная концентрация песка в смеси ,где Cп - массовая концентрация песка, Cп = 100 кг/м3 1.4 Определяем количество воды для перфорации Qж = 2,5 Vж, м3где 2,5 - потребное количество жидкости устанавливается из расчета двух объемов скважины ( один объем для подачи песка на забой скважины, и второй объем для продавливания песка и промывки скважины по окончанию процесса ) плюс 0,5 объема на потерю за счет фильтрации в пласт 2 Расчет необходимого числа насосных агрегатов Для осуществления гидропескоструйной перфорации выбираем насосный агрегат типа 5АН-700 производительностью 22 л/с. Число необходимых для проведения гидропескоструйной перфорации агрегатов данного типа определяется по формуле N = Q/q+1 где Q - расход жидкости (темп закачки) q - производительность одного насосного агрегата Техническая характеристика насосных агрегатов
3 Технологический расчет гидропескоструйной перфорации Перфорация осуществляется специальным пескоструйным аппаратом, АП-6М, спускаемым в скважину на НКТ.  Рисунок 6 – Принципиальная схема аппарата для гидропескоструйной перфорации 1 — корпус перфоратора; 2 — резьба для соединения с НКТ; 3 — шар опрессовочного клапана; 4 — седло опрессовочного (верхнего) клапана; 5 — канал; 6 — насадки; 7 — нижний шар малого диаметра; 8 — седло нижнего шарового клапана; 9 — центратор; 10 — хвостовик 3.1 Определяем глубину проникновения струи в пласт  , мгде k = lн/dн - отношение длинны начального участка lн с постоянной скоростью к диаметру насадки dн , k = 22-110 (принимаем k = 22)  - отношение средней скорости струи в любом поперечном сечении основного участка струи к скорости на ее оси в том же сечении, = 0,425 - сила сцепления породы, = 2МПаВ - коэффициент зависящий от угла  между плоскостями ограничивающими разрушенное пространство ( при = 1200, В = 0,675) 3.2 Определяем гидравлические потери при гидропескоструйной перфорации  , МПагде - потери напора в насадках, МПа = (5 102 Q2 )/(n2 f2 µр2 g), МПа , МПагде  - коэффициент сопротивления в промывочных трубах, = 0,035;dв - внутренний диаметр НКТ µр - коэффициент расхода, принимаем µр = 0,82 dв = d-2 , мгде δ - толщина стенки НКТ, δ = 8мм  , МПагде  - коэффициент трения при движении воды в кольцевом пространстве - потери напора в кольцевом пространстве, МПаДля определения коэффициента трения при движении воды в кольцевом пространстве найдем число Рейнольдса  где dз – средний диаметр зерен песка;  - скорость движения жидкости в кольцевом пространстве между колоннами труб, м/с где m – условная пористость твердой фазы в трубах   - вязкость песчано – жидкостной смеси где с = 0,0357 – объемная концентрация песка; е – основание натуральных логарифмов, е = 2,72;  - вязкость воды, = 0,1 Па сУчитывая, что режим движения турбулентный определяем коэффициент трения при движении жидкости в кольцевом пространстве  Потери напора в кольцевом пространстве составляют рп - потери напора в полости образованной абразивной струей, по опытным данным изменяются от 2 до 5 МПа. Принимаем среднее значение рп = 3,5МПа 4 Определяем число насадок по формуле  Вывод : Технологический расчет гидропескоструйной перфорации показал, что число насадок выбрано верно. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1 Технология проведения гидропескоструйной перфорации. 2 Какие технологические проблемы эксплуатации скважин, позволяет решить гидропескоструйная перфорация? |