гс давление(методика). Российское акционерное общество газпром
 Скачать 0.83 Mb.
|
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ ЗАБОЙНОГО ДАВЛЕНИЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЕДля определения изменения забойного давления по длине горизонтального ствола были использованы следующие параметры горизонтальных скважин оборудованных фонтанными трубами: величина устьевого давления скважины Ру = 10,0 МПа; глубина вертикальной части ствола Нв = 1500 м; радиус кривизны скважины R = 200 м; угол охвата заданного отклонения от вертикали = 18°; длина горизонтальной части ствола L = 1000 м; диаметр обсадной колонны D = 152,4 мм; длина фонтанных труб горизонтальной части ствола L1 = 500 м; диаметр фонтанных труб dф. = 76,2; 88,9; 101,6 и 114,3 мм; дебит горизонтальной скважины Q = 200; 500; 750; 1000 и 2000 тыс. куб. м./сут. При этих исходных данных рассчитаны забойные давления на глубине Нв - Pз.в., у начала горизонтального ствола - Рз.п., у башмака фонтанных труб - Рз.баш., у конца горизонтального ствола - Pз.L. (у дна скважины) и затрубное давление у входа горизонтального ствола в продуктивный пласт (под пакером) - Рз.з., а также разности давлений: Р1 = Рз.п. - Pз.в., (50) где Рз.п. и - забойное давление у конца искривленного участка или у начала горизонтального ствола. Р2 = Рз.баш. - Рз.п., (51) где Рз.баш. - забойное давление у башмака фонтанных труб. Р3 = Pз.L. - Pз.бaш., (52) где Рз.L. - забойное давление у дна горизонтального ствола на расстоянии L. Р4 = Рз.з. - Рз.баш., (53) где Рз.з. - забойное давление затрубного пространства у входа горизонтального ствола в продуктивный пласт. Результаты расчетов представлены в виде таблицы и графических зависимостей. Для определения потерь давления по стволу горизонтальной скважины было принято несколько видов распределения дебита.  Рис. 5. Распределение дебита по горизонтальному стволу скважины: 1, 2 - соответственно линейное и нелинейное распределение дебита На рис. 5 показаны два вида распределения дебита по горизонтальному стволу. В обоих вариантах было принято, что на затрубное пространство приходится 62,5 % всего дебита скважины и соответственно 37,5 % - на пространство, не оборудованное фонтанными трубами (от башмака фонтанных труб до дна скважины). На рис. 6 показано изменение забойного давления по длине горизонтальной части ствола при наличии в ней фонтанной трубы dф. = 76,2 мм и различных дебитов. Как видно из рис. 6 разница в давлениях между Рз.з. и Рз.баш. составляет при различных дебитах от Р4 = 0,02 ата до Р4 = 0,08 ата. На рис. 7 показано распределение забойного давления по длине горизонтального ствола при наличии в нем фонтанных труб различного диаметра. С увеличением диаметра фонтанных труб потери давления в затрубном пространстве увеличиваются. При диаметре фонтанных труб dф. = 88,9 мм разница между затрубным давлением и давлением у башмака фонтанных труб составляет от Р4 = 1,8 ата. Увеличение диаметра до dф. = 114,3 мм приводит к увеличению потерь в кольцевом пространстве до от Р4 = 16,6 ата, что связано с площадью сечения затрубного пространства. Давление на участке от башмака фонтанных труб до дна скважины практически не изменяется. Из зависимости видно, что потери давления в затрубном пространстве весьма существенны и могут ограничить получение желаемого дебита. На рис. 8 показана зависимость забойного давления вдоль горизонтального ствола скважины при линейном и нелинейном распределении дебита и наличии фонтанной трубы dф. = 101,6 мм. Как видно из рис. 8, при дебите скважине 200 Q 1000 тыс. куб. м./сут. давление в затрубном пространстве и давление у торца скважины совпадают при обоих вариантах распределения дебита вдоль ствола скважины. При дебите Q = 2000 тыс. куб. м./сут. разница между давлениями в затрубном пространстве при линейном и квадратичном распределении дебита составляет 1,9 ата. Более практичными по сравнению с графическими зависимостями между забойными давлениями, дебитом горизонтальной скважины, их конструкциями являются данные, приведенные в табл. 1, 2. В целом эти таблицы можно разделить на две группы. Первая группа включает в себя результаты расчетов Рз.п,. Рз.баш., Рз.L. и Рз.з., а также Р1, Р2, Р3 и Р4 при линейном распределении дебита по стволу скважины. Вторая группа отличается от первой только тем, что включает в себя такие же расчеты при нелинейном распределении дебита вдоль горизонтального ствола.  Рис. 6. Распределение давления в стволе скважины при наличии в ней фонтанной трубы диаметром Dф.т. = 76,2 мм: 1-5 - соответственно при дебите 200; 500; 750; 1000 и 2000 тыс. куб. м./сут.  Рис. 7. Распределение давления в горизонтальном стволе скважины при дебите 2000 тыс. куб. м./сут.: 1-4 - соответственно при диаметре фонтанных труб Dф.т. = 76,2; 88,9; 101,6 и 114,3 мм  Рис. 8. Зависимость забойного давления вдоль горизонтального ствола скважины при наличии в ней фонтанной трубы Dф.т. = 101,6 мм: 1-5 - линейное, 1-5 - нелинейное распределение соответственно при дебите Q = 200; 500; 750; 1000 и 2000 тыс. куб. м./сут. Таблица 1
Таблица 2
Прежде всего отметим, что диаметры фонтанных труб во всех расчетах идентичны и равны dф. = 76,2; 88,9; 101,6 и 114,3 мм. Анализы результатов расчетов, приведенных в табл. 1 и 2 показывают, что в значительном числе вариантов расчетов забойное давление в горизонтальной части ствола изменяется существенно и поэтому не может быть принято постоянным по длине горизонтальной скважины. Если исходить из величины изменения забойного давления по длине, Рз.баш., Рз.L и Рз.з. то нельзя считать при: диаметре фонтанных труб dф. = 76,2 мм и в интервале изменения дебита 200 Q 2000 тыс. куб. м./сут. постоянными значения Рз.баш., постоянными можно считать Рз.L.. и Рз.з. при dф. = 76,2 мм, а также при dф. = 88,9 мм, Рз.з. но в диапазоне изменения дебита 0 < Q 750 тыс. куб. м./сут.; диаметре фонтанных труб dф. = 101,6 мм и в интервале 200 < Q 2000 тыс. куб. м./сут. постоянным значения Рз.баш.; диаметре фонтанных труб dф. = 114,3 мм в интервале 500 < Q < 2000 тыс. куб. м./сут. постоянным значения Рз.баш. и Рз.з. в интервале изменения дебита 200 < Q 2000 тыс. куб. м./сут.; диаметрах фонтанных труб dф. = 76,2; 88,9; 101,6; 114,3 мм постоянным по всей длине ствола скважины во всем диапазоне изменения дебита можно считать Рз.L.. При нелинейном изменении дебита по стволу скважины потери давления оказываются чуть ниже, чем при линейном характере изменения дебита. При диаметре фонтанных труб dф. = 76,2 мм постоянными можно считать Рз.L., а также Рз.з. в диапазоне изменения дебита 0 < Q < 2000 тыс. куб. м./сут. Потери давления в фонтанных трубах с конца искривленного участка до башмака фонтанных труб составляют Р2 = 0,83 ama при дебите Q = 200 тыс. куб. м./сут. и доходят до Р2 = 34,5 ата при дебите Q = 2000 тыс. куб. м./сут. Это может создать определенные трудности при эксплуатации горизонтальных скважин с такой конструкцией. Максимальные потери в затрубном пространстве достигаются, когда в скважину спущены фонтанные трубы диаметром dф. = 114,3 мм, Р4 = 10,25 ama. Приведенные результаты позволяют установить диапазоны изменения дебита, при котором забойное давление по длине горизонтального ствола может быть принято постоянным и использовано при обработке результатов исследования методом установившихся отборов. Список использованной литературы1. Гриценко А.И., Алиев З.С., Ермилов О.М. и др. Руководство по исследованию скважин. - М., Наука, 1995. - С. 523. 2. Алиев З.С., Шеремет В.В. Определение производительности горизонтальных скважин, вскрывших газовые и газонефтяные пласты. - М., Недра, 1995. - С. 132. СОДЕРЖАНИЕ
|