Учебное пособие в нефтяной промышленности. Учебное пособие " скважинная добыча нефти и газа"
 Скачать 7.18 Mb.
|
 , (16.7)Из формулы (16.7) следует, что v0 = v0 (d, ρч, Z, Т, P). Диаметр колонны НКТ определяется в следующем порядке. Из уравнения притока газа к скважине  , (16.8)определим Pз соответствующее принятому значению Q, далее найдем t3 по формуле t3 =tн - ε·(Pк - Р3) и Z3, затем по формуле (16.7) можем определить vо. Для заданного диаметра частицы d и далее - необходимый диаметр колонны НКТ D, принимая некоторый резерв скорости для надежности выноса частицы (vор = 1.2 vо)  , (16.9)Обычно рч = 2500 кг/м3, и = 0,1 мм, и„ = 1 - 3 м/с. При заданных диаметрах колонны НКТ D и выносимых частиц породы d изменение во времени дебита скважины Q для выноса твердых частиц с забоя скважины определяется методом итераций (последовательных приближений). Вынос капель жидкости с забоя скважины на поверхность характеризуется тем, что размер и форма капли изменяются при изменении температуры и давления. Повышение давления в области проявления прямых процессов конденсации и испарения приводит к увеличению (сохранению) размера капли, увеличение температуры - к уменьшению размера капли в результате испарения жидкости с ее поверхности. Сохранению размера капли способствует поверхностное натяжение σ, уменьшению размера, дроблению капли - скоростной напор. Установлено, что при данной скорости газового потока существует критический, максимальный диаметр капли, зависящий от безразмерного числа Вебера. Экспериментально определено, что максимальный диаметр жидкой частицы сохраняется до Wе = 30:  , (16.10)Используя результаты опытов Хинза, Тернер с соавторами получил выражение скорости, необходимой для выноса частицы жидкости движущимся потоком газа без ее дробления:  , (16.11)Предположим, что σ и γг мало влияют на vо. Учитывая (16.11), запишем формулу Тернера  , (16.12)где v0 - в м/с, Р3 - забойное давление, 0,1 МПа. Промысловые экспериментальные исследования показали, что коэффициент в формуле (16.12) следует увеличить примерно в 2 раза. С учетом этого расчетная формула имеет вид  , (16.13)Определим дебит газа, при котором капли жидкости критического диаметра будут выноситься с забоя скважины:  , (16.14)Подставив это выражение в уравнение притока газа к скважине (16.8), с учетом зависимости Z = Z (P3, Т3) методом последовательных приближений определим P3 для заданного диаметра колонны НКТ и затем v0min и Qmin. Температуру, давление, скорость потока и фазовое состояние газожидкостного потока в скважине можно измерить прибором ТДСП-12, разработанным в УкрНИИГазе. Во время разработки месторождения при уменьшении пластового давления диаметр колонны фонтанных труб увеличивается, колонны малого диаметра извлекаются из скважины и заменяются колоннами большего диаметра. В завершающий период разработки при отсутствии поступления воды и твердых взвесей в скважину возможна эксплуатация скважин по металлической обсадной колонне. |