Да. Реферат выпускная

• Название: Реферат выпускная
• Дата: 20.06.2022
• Размер: 0.75 Mb.
• Имя файла: vkr_moskalyuk_a.a._.docx
• Тип: Реферат; #605705
• страница: 25 из 31

Метод борьбы с обводненностью

В условиях разработки рассматриваемых пластов наблюдается превышение ожидаемой обводненности, а также ввод систем ППД, требуют предусмотреть меры для снижения количества прорываемой воды в многозабойную горизонтальную скважину.

При нежелательной миграции воды и (или) газа к боковым и основному стволам, или даже в случае неравномерного притока продукции, рекомендуется применение автономных устройств регулировки притока и уменьшения притока нежелательных флюидов, таких как вода и газ в стволы, и балансировки добычи в пределах интервалов.
Предлагается самонастраивающийся клапан или устройство регулирования расхода [4], в добывающей трубе для добычи нефти из скважины в нефтяном и коллекторе, эта добывающая труба включает в себя

нижнюю дренирующую трубу, имеющую секции, которые включают в себя одно или более устройств регулирования притока, которые соединяют геолого-промысловую формацию с пространством потока дренирующей трубы.

Устройство предназначено для того, чтобы "отличать" между собой нефть и/или газ и/или воду и в состоянии регулировать расход или прито нефти или газа в зависимости от того, для какой из этих текучих сред требуетсятакое регулирование расхода.

На рисунке 2 показана секция добывающей трубы (1), в которой предусмотрен прототип регулирующего устройства (2). Регулирующее устройство (2) должно иметь круглую, относительно плоскую форму и должно быть снабжено наружными резьбами (3) (см. рисунок 2) для ввинчивания в круглое отверстие с соответствующими внутренними резьбами в трубе. Регулируя толщину, можно приспособить устройство (2) к толщине трубы и совместить с ее внешней и внутренней периферией.

Рисунки 2 и 3 показывают регулирующее устройство (2) в более крупном масштабе. Устройство состоит из первого имеющего форму диска корпусного тела (4) с внешним цилиндрическим участком (5) и внутренним цилиндрическим участком (6) и с центральным отверстием или проемом (10) и второго имеющего форму диска удерживающего тела (7) с внешним цилиндрическим участком (8), так же как и из предпочтительно плоского диска или свободно перемещающегося тела (9), предусматриваемого в открытом пространстве (14), образованном между первым (4) и вторым (7) имеющими форму диска корпусным и удерживающим телами. Тело (9) может для конкретных вариантов применения и настройки отклоняться от плоской формы и иметь частично коническую или полукруглую форму (например, по направлению к отверстию (10)). Как можно видеть на фигуре, цилиндрический участок (8) второго имеющего форму диска удерживающего тела (7) размещен в пределах внешнего цилиндрического участка (5) первого имеющего форму диска корпусного тела (4) и выступает в противоположном этому участку направлении, что образует путь потока, показанный стрелками (11), на котором текучая среда поступает в это регулирующее устройство через центральное отверстие или проем (вход) (10) и течет по направлению к диску (9) и в радиальном направлении вдоль него перед тем, как протекает через кольцевое отверстие (12), образованное между цилиндрическими участками (8) и (6), и далее наружу через кольцевое отверстие (13), образованное между цилиндрическими участками (8) и (5). Два имеющих форму диска корпусное и удерживающее тело (4), (7) прикреплены друг к другу винтовым соединением, сваркой или другими средствами (не показанными далее на фигурах) в области (15) соединения, которая показана на рисунке 3.

Устройство использует эффект Бернулли, в соответствии с которым сумма статического давления, давления от динамического давления и трения является постоянной вдоль линии потока:


2
^𝑃статистическое ⁺ 1 ^{∙ 𝜌𝑉 + ∆𝑃}трения ^{= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 (3.2)}

Когда под действием потока текучей среды находится диск (9), перепад давления на диске (9) может быть выражен следующим образом:

2
^∆𝑃над ^{= [𝑃}над(𝑃4) ^{− 𝑃}под(𝑓(𝑃1,𝑃2,𝑃3)^{] =} 1 ^{𝜌𝑉 (3.3)}

По причине своей более низкой вязкости текучая среда, такая как вода "выполняет поворот позже" и будет следовать далее вдоль диска по направлению к его внешнему краю (обозначенному ссылочной позицией (14)). Это создает более высокое давление торможения в области (16) на краю диска (9), что в свою очередь создает более высокое давление над диском. И диск (9), который способен свободно пере-мещаться в пределах пространства между имеющими форму диска телами (4), (7), будет перемещаться по направлению вниз и, таким образом, сужать путь потока между диском (9) и внутренним цилиндрическим участком (6). Таким образом, диск (9) перемещается по направлению вниз или по направлению вверх в зависимости от вязкости текучей среды, протекающей через него, благодаря чему этот принцип может быть использован для того, чтобы регулировать (закрывать / открывать) поток текучей среды через устройство.

Кроме того, перепад давления на традиционном устройстве регулирования притока (ICD - устройстве) с неизменной геометрией будет пропорциональным динамическому давлению:
∆𝑃 = 𝐾 ∙ ¹⁄₂ 𝜌𝑉² (3.4)

где постоянная K является, главным образом, функцией геометрии и в меньшей степени зависит от числа Рейнольдса. В регулирующем устройстве площадь проходного сечения будет уменьшаться при возрастании перепада давления, так что объемный расход через регулирующее устройство не будет, или почти не будет, увеличиваться при увеличении перепада давления. Проходящий объемный расход для устройства выше заданного перепада давления является постоянным. Это представляет большое преимущество устройства, поскольку оно может быть использовано для того, чтобы обеспечивать протекание через каждую секцию по всей горизонтальной скважине одного и того же объема, что не возможно при использовании устройств регулирования притока с постоянным проходным

отверстием.

При добыче нефти и газа регулирующее устройство может иметь два различных варианта применения: использование его в качестве устройства регулирования притока для уменьшения притока воды или использование его для уменьшения притока газа в ситуациях прорыва газа. При проектировании регулирующего устройства для различного его применения, такого как вода или газ, как было упомянуто выше, на эффективность и пропускные свойства

устройства будут оказывать влияние различные площади и зоны давления, показанные на рис. 4. Различные площади (зоны) давления могут быть подразделены на A1, P1 представляет собой площадь и давление притока, соответственно. Сила (P1A1), создаваемая этим давлением будет стремиться открыть регулирующее устройство (переместить диск (9) вверх).

A2, P2 представляет собой площадь и давление в зоне, где скорость будет наибольшей и, следовательно, представляет источник динамического давления. Результирующая сила динамического давления будет стремиться закрыть регулирующее устройство (переместить диск вниз по мере увеличения скорости потока).

A3, P3 представляет собой площадь и давление на выходе. Оно должно быть таким же, как давление в скважине (давление на входе).

А4, P4 представляет собой площадь и давление (давление торможения) позади диска. Давление торможения в положении (16) (рисунок 2) создает давление и силу позади диска. Она будет стремиться закрыть регулирующее устройство (переместить диск вниз).

Текучие среды с различной вязкостью обеспечивают различные силы в каждой зоне в зависимости от конструкции этих зон. Для того чтобы оптимизировать эффективность и пропускные свойства регулирующего устройства, расчет площадей будет отличен для различных вариантов применения, например газового/нефтяного или нефтяного водного потока. Следовательно, для каждого варианта применения площади должны быть тщательно сбалансированы и оптимально рассчитаны с учетом свойств и физических условий (вязкости, температуры, давления и т.д.) для каждой расчетной ситуации.




Рисунок 2 - секция добывающей трубы, прототип регулирующего

устройства



Рисунок 3 – устройство регулирующее приток флюидов

Для регулярного контроля состояния среды на участке предусматривается экологическое сопровождение проекта силами специализированных экологических организаций, выбираемых на основе тендерных процедур.

За пределами буровых площадок проводится литогеохимический мониторинг перед началом строительства скважины, во время бурения и после завершения рекультивации территории.

Предусмотренные мероприятия составлены в соответствии с действующей нормативно-правовой базой в области охраны окружающей среды и направлены, прежде всего, на минимизацию техногенной нагрузки при работе в штатном режиме. А в случае возникновения внештатных ситуаций – на максимально быструю ликвидацию их последствий.



Рисунок 4 - устройство регулирующее приток флюидов

Рисунок 5 - устройство регулирующее приток флюидов Особенности устройства:

-работает автономно

-не содержит электроники

-не требует скважинных работ

-предлагаются конструкции для добычи нефти и ограничения притока воды или газа

-каждое устройство работает независимо, точно реагируя на условия в пласте
Устройство предназначено для улучшения эксплуатационных характеристик и повышения эффективности заканчивания путем отсрочки притока нежелательных флюидов по всей длине интервала заканчивания.

Устройство устанавливается в составе колонны заканчивания и очень эффективно во всех скважинах, где необходима балансировка в длинных интервалах горизонтальных пластов с неравномерной проницаемостью.
Регулятор притока - это своего рода устройство забойного штуцирования. Регулятор устанавливается в сочетании с механическими или набухающими пакерами, что дает возможность выравнивать приток по интервалам за счет эффекта автоматического штуцирования, пропорционального интенсивности притока. Рис 3.5. Эффект выравнивания притока приводит к относительному уменьшению дебита на начальном этапе эксплуатации скважины. Тем не менее, в дальнейшей перспективе мы получаем более высокий КИН, поскольку отодвигаем на более поздний срок прорывы воды и газа.

Рисунок 6 – выравнивание притока