| Условный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Вес 1 м трубы с учетом веса муфты, н (кгс) | Страгивающая нагрузка для резьбового соединения, н (кгс) | ||
| Группа прочности стали | |||||
| Д (исполнение Б) | К | Е | |||
| 48,0 | 4,0 | 43,64 (4,45) | 116403,7 (11870) | 152983,7 (15600) | 168184,0 (17150) |
| 60,0 | 5,0 | 67,96 (6,93) | 203978,3 (20800) | 268702,2 (27400) | 295670,5 (30150) |
| 73,0 | 5,5 | 92,57 (9,44) | 288315,5 (29400) | 379517,4 (38700) | 417763,3 (42600) |
| 89,0 | 6,5 | 133,0 (13,56) | 437376,6 (44600) | 573689,0 (58500) | 632529,0 (64500) |
| 102,0 | 6,5 | 153,47 (15,65) | 450125,2 (45900) | 596244,3 (60800) | 651161,6 (66400) |
| 114,0 | 7,0 | 186,42 (19,01) | 556037,0 (56700) | 737460,0 (75200) | 806106,6 (82200) |
Задача 1.10.Произвести расчет оборудования скважины для раздельной закачки жидкости в пласты.
Исходные данные:
Проницаемость первого пласта К1 = 556 Д;
Проницаемость второго пласта К2 = 658 Д;
Толщина первого пласта h1 = 8,9 м;
Толщина второго пласта h2 = 3,7 м;
Глубина залегания первого пласта H = 1760 м;
Глубина залегания второго пласта H = 1738,6 м;
Расстояние между нагнетательными скважинами в ряду 2σ = 400м (200м);
Радиус скважины rс = 0,1м;
Вязкость закачиваемой воды μв = 1,8 спз (используется сточная вода)
Решение.В каждый из вскрытых скважиной пластов должен закачиваться заданный условиями разработки залежи объем воды, что обеспечивается соответствующим давлением нагнетания. Величина давления нагнетания зависит в основном от проницаемости заводняемого пласта, вида заводнения, планируемого удельного поглощения q в расчете на 1м толщины пласта и пластового давления на линии расположения нагнетательных скважин (на линии нагнетания).
В каждом конкретном случае требуемая величина давления нагнетания по каждому пласту определяется из решения уравнения интерференции рядов скважин или с помощью электроинтегратора. При этом должны быть известны: параметры каждого пласта и насыщающих их жидкостей, сетка скважин, забойные давления в эксплуатационных скважинах по пластам и планируемый отбор жидкости по каждому пласту.
Последующие расчеты требуемой величины давления нагнетания по каждому пласту целесообразно проводить, используя результаты, полученные при опытной закачке воды в сопоставимых условиях. Например, для нефтяных месторождений Татарии в результате проведенных исследований приемистости нагнетательных скважин построены графики поглотительной способности девонских пластов при внутриконтурном и законтурном заводнении в зависимости от их проницаемости, репрессии Δр = рзаб – рпл и абсолютной величины давления нагнетания.
Используя указанные графики определим дифференциальные давления нагнетания воды по пластам.
Предположим, что условиями разработки данного участка залежи требуется, чтобы давление на линии нагнетания по обоим пластам и удельные поглощения были одинаковы и равными рпл1 = рпл2 = 220 кГ/см2, а q1=q2=45 м3/сут*м, т.е. общая приемистость скважины определится по формуле:
∑Q = q1h1+q2h2 (1.4.1)
где q1, q2 – удельные поглощения соответствующих пластов,
h1, h2 – толщина первого и второго пластов
∑Q = 567 м3/сут.
Требуется определить необходимые давления нагнетания по каждому пласту, подобрать насосы и дать рекомендации по выбору необходимого оборудования для одновременно-раздельной закачки по пластам.
Рис. 1.4.3. Определение давления закачки
По рис. 1.4.3 для первого пласта при q1 = 45 м3/сут*м и К1 = 556 Д находим Δр1= 55 кГ/см2.
При этом значении Δр второй пласт будет поглощать только 40 м3/сут*м, что ниже заданного уровня поглощения для этого пласта q2 = 45 м3/сут*м. Планируемый уровень воды во второй пласт достижим при Δр2 =60 кГ/см2.
Отсюда давления нагнетания на устье скважины первого пласта должно быть:
, (1.4.2)
Ру1 = 220+55-(1760*1/10) = 99 кГ/см2,.
Для второго пласта
, (1.4.3)
Ру2 = 220+60-(1738,6*1/10) = 106,2 кГ/см2,
т.е. в данной скважине необходимо осуществлять одновременно-раздельную закачку воды по пластам.
Поэтому уточним величины репрессии давления и необходимые давления на устье скважины по каждому пласту. Для первого пласта по графикам 1.4.4, 1.4.5, 1.4.6, 1.4.7 находим: а1; b1; c1; i1.
Рис. 1.4.4. Определение параметра i1
Из рис. 1.4.4 для первого пласта i1 = 0,00305;
Рис. 1.4.4. Определение параметра с
Из рис. 1.4.4 – для первого пласта c1 = 0,29;
Рис. 1.4.5. Определение параметра в
Из рис. 1.4.5. – для первого пласта b1 =0,0054;
Из рис. 1.4.6 – для первого пласта а1 =2,9.
Рис. 1.4.6. Определение параметра а
Коэффициент А определяется по формуле (1.4.4):
(1.4.4)
где mв – вязкость закачиваемой воды,
rc – радиус скважины,
s – половина расстояния между нагнетательными скважинами в ряду.
Вычислим А:
Величина репрессии давления на пласт Δр при заданных рпл , q, k, A определяется:
(1.4.5)
Тогда Δр1 находим:
.
Аналогично для второго пласта: а2 =2,8; b2 =0,0055; c2 = 0,31; i2 = 0,00311; А = 4,68.
Давление на устье для первого пласта
Ру1 = 220+54,77-(1760*1/10) = 103,77 кГ/см2,
Для второго пласта
Ру2 = 220+45,76-(1738,6*1/10) = 91,9 кГ/см2.
Необходимые напоры могут быть обеспечены насосами ЦНС-180-950 и ЦНС-180-1422.
К рассматриваемой скважине необходимо подвести два водовода: один на давление 150 кГ/см2 и второй на давление 100 кГ/см2. При работе на оптимальном режиме насосы ЦНС-180-950 развивают напор р01 = 100 кГ/см2, а насосы ЦНС-180-1422 р02 = 150 кГ/см2.
Проверим степень обеспеченности заданного уровня закачки воды по пластам при работе насосов на оптимальном режиме.
Для первого пласта
,
рзаб1= (1760*1/10) + 150 = 326 кГ/см2,
Δр01 = рзаб1 - рпл1,
Δр01 = 326 – 220 = 106 кГ/см2,
α1 = c1 + i1 Δр01,
α1 = 0,29 + 0,00305*106 = 0,613,
φ1 = а1 - b1 Δр01,
φ1 = 2,9 – 0,0054*106 = 2,33.
Тогда наиболее вероятную поглотительную способность нагнетательной скважины (пласта) при различных давлениях нагнетания можно определить по формуле:
(1.4.6),
где α – коэффициент, показывающий, какую долю от начальной (полной) проницаемости пласта составляет результирующая (рабочая) проницаемость для закачиваемой воды;
k – коэффициент начальной (полной) проницаемости;
h – толщина пласта;
рзаб и рпл – соответственно забойное и пластовое давления;
mв – вязкость закачиваемой воды,
j - коэффициент, показывающий во сколько раз фильтрационные сопротивления при внутриконтурном заводнении выше, чем при законтурном;
s - половина фактического расстояния между нагнетательными скважинами в ряду;
rc – геометрический радиус ствола скважины в интервале заводняемого пласта.
Для первого пласта:
,
а общее поглощение первого пласта
Q'1 = q'1×h1 ,
Q'1 = 59,7*8,9 = 531,33 м3/сут.
Для второго пласта:
,
Рзаб2= (1738,6*1/10) + 100 = 273,8 кГ/см2,
Δр02 = рзаб2 - рпл2 ,
Δр02 = 273,86 – 220 = 53,86 кГ/см2,
α2 = c2 + i2 Δр02 ,
α2 = 0,31 + 0,00311*53,86 = 0,477,
φ2 = а2 - b2 Δр02 ,
φ2 = 2,8 – 0,0055*53,86 = 2,503,
.
Общее поглощение второго пласта
Q'2 = q'2 × h = 24,66*3,7 = 91,24 м3/сут.
Суммарная приемистость скважины
∑Q' = Q'1 + Q'2 = 531,33 + 91,24 = 622,57 м3/сут.
Из расчетов видно, что выбранные насосы (ЦНС-180-950 и ЦНС-180-1422), работая на оптимальном режиме, полностью обеспечивают заданные объемы закачки воды как по каждому пласту в отдельности, так и по скважине в целом.
Дата: 2016-10-02, просмотров: 227.
