гс давление(методика). Российское акционерное общество газпром

• Название: Российское акционерное общество газпром
• Дата: 04.04.2019
• Размер: 0.83 Mb.
• Имя файла: гс давление(методика).doc
• Тип: Документы; #72689
• страница: 2 из 5

2. Определение забойного давления в горизонтальных скважинах

Определение забойного давления с достаточно высокой точностью имеет более существенное значение при проектировании разработки, чем забойное давление в вертикальных скважинах. Оно связано с тем, что, как правило, длина фильтра в горизонтальной скважине намного больше, чем в вертикальной. Распределение забойного давления по длине горизонтального ствола имеет принципиально важное значение с позиции:

регулирования дренирования залежи равномерно путем подбора соответствующей конструкции;

выбора необходимого значения забойного давления по стволу, позволяющего качественно обработать результаты исследования;

избежания преждевременного обводнения скважины подошвенной или краевой водой.

В настоящее время пока еще не разработаны методы достаточно точного аналитического определения забойного давления в горизонтальных газовых и газоконденсатных скважинах. Принципиально важное значение для определения забойного давления с приемлемой точностью имеет профиль горизонтального ствола. Для избежания возможного накопления остатков бурового раствора, влаги и конденсата желательно иметь не абсолютно горизонтальный профиль, а наклонный профиль от подошвы газоносного пласта к кровле, начиная от перехода с вертикального положения ствола к горизонтальному.

Выбранная конструкция горизонтального ствола, то есть соотношение длин и диаметров обсадной колонны и фонтанных труб позволяет обеспечить уменьшение или увеличение забойного давления по горизонтальному стволу от места перехода с вертикального положения к горизонтальному до торца горизонтального ствола. Диапазон изменения забойного давления вдоль горизонтального ствола зависит от длины и диаметра труб и от дебита скважины. Существенное изменение забойного давления по стволу на отдельных режимах создает определенные методические трудности при обработке результатов исследования. Поэтому проектировщик должен провести большой объем расчетов забойных давлений для различных конструкций горизонтальных скважин и дебитов с целью определения оптимального варианта по конструкции и по потерям давления в горизонтальной части ствола. Кроме того, в проекте разработки проектировщик обязан оценить возможность обводнения скважин при выбранных конструкциях и соответствующих изменениях забойного давления по горизонтальному стволу.

Методика определения забойного давления в горизонтальных скважинах зависит от ее конструкции. Общий вид встречаемых на практике конструкций горизонтальных скважин показан на рис. 2. Отличительной чертой профилей стволов, показанных на рис. 2, является величина радиуса кривизны ствола. В частности, варианты конструкций а, б и в соответствуют большому, среднему и малому радиусу кривизны. На рис. 3 показаны конструкции горизонтальных скважин с позиции глубины спуска фонтанных труб. Варианты а, б и в на этом рисунке соответствуют глубине (длине) спуска фонтанных труб до начала горизонтальной части ствола, до произвольного расстояния по горизонтальному стволу и практически до торца горизонтального ствола.

На методику определения забойного давления влияют как профиль ствола, так и оборудование ствола фонтанными трубами. Ниже предложены расчетные формулы для определения забойного давления горизонтальных газовых скважин.



Рис. 2. Схема горизонтальных скважин

а, б, в - соответственно с большим, со средним и с малым радиусом кривизны



Рис. 3. Схема конструкции горизонтальных скважин

а, б, в - соответственно без фонтанных труб в горизонтальном стволе, трубы спущены частично и до конца горизонтального ствола

3. Определение забойного давления при конструкции горизонтального ствола без фонтанных труб в горизонтальной части и с большим радиусом кривизны

Забойное давление у торца горизонтальной скважины с большим радиусом кривизны и без фонтанных труб в горизонтальной части ствола определяется по формуле

, (12)

где Р_з.д. - забойное давление у дна (торца) горизонтальной скважины

, (13)

Н - вертикальная глубина горизонтальной скважины; Z_ср. - средний коэффициент сверхсжимаемости, определяемый для условий Т_ср. = (Т_у + Т_з.п.)/2 и P_сp. = (Р_у + Р_з.п.)/2; Т_з.п., P_з.п. - соответственно средние по вертикальной и искривленной частям ствола значения температуры и давления; Т_з.н., Р_з.п. - соответственно значения температуры и давления у сечения от искривленного участка к горизонтальному

, (14)

где  - коэффициент гидравлического сопротивления; Z_ср., Т_ср. - идентичные значениям этих параметров в формуле (13) коэффициент сверхсжимаемости и средняя температура.

, (15)

где L - общая длина вертикальной и искривленной части ствола скважины, определяемая формулой:

L = L_в. +L₂, (16)

где L_в. - длина вертикальной части ствола L_в. = Н_в.; L₂ - длина искривленной части ствола, определяемая по формуле

, (17)

Параметр _г. по горизонтальной части ствола определяется по формуле:

, (18)

где _г. - коэффициент гидравлического сопротивления горизонтальной части ствола.

Так как в рассматриваемом варианте фонтанные трубы спущены только в вертикальную и искривленную части ствола, величина _г. должна соответствовать сопротивлению обсадных колонн.

Средняя температура по горизонтальной части ствола и определяется по формуле:

, (19)

где Т_з.п. и Т_з.д. - соответственно температуры газа у перехода горизонтального участка к искривленному и у дна (торца) горизонтального ствола; Z_ср.г. - средний коэффициент сверхсжимаемости газа при условии Т_ср.г. и Р_ср.г., где Р_ср.г. = (Р_з.п. + Р_з.д.)/2; Р_з.п. и Р_з.д. - забойные давления у сечения от искривленного участка к горизонтальному и у дна скважины; L_г. - длина горизонтальной части ствола.