Материал: Расчёты в добыче нефти.-1

в призабойную зону скважины определяется объемом заливочных труб

Время, необходимое для закачки в скважину и продавки в пласт цементного раствора, определяется так же, как и в предыдущей задаче.

6. РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЯ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛОЙ

Задача 96_. Рассчитать крепление пород призабойной зоны фенол­ формальдегидной смолой в условиях забойной температуры Т = = 353 К.

Исходные данные: глубина нижних отверстий фильтра £ ф =

=2250 м; наружный диаметр эксплуатационной колонны DH=

=168 мм; глубина статического уровня hcr = 1060 м; коэффи­ циент пористости породы призабойной зоны пг = 0,4; эффектив­ ная мощность пласта h = 5 м; внешний диаметр зоны крепления

DK = 1 м; внутренний диаметр заливочных труб d = 62 мм; длина заливочных труб колонны L = 2230 м.

После проведения подготовительных работ (очистка забоя, замер глубины забоя, статического уровня и температуры, опре­ деление поглотительной способности скважины, проверка состоя­ ния эксплуатационной колонны, спуск заливочных труб с пакером и герметизация устья) процесс обработки состоит в последователь­ ном выполнении следующих операций:

1) при наличии в скважине воды в заливочную колонну нагне­ тают нефть для вытеснения из скважины воды;

2)вслед за нефтью в эти трубы закачивают требуемый объем смолы;

3)вытесняют в пласт из заливочной колонны смолу соответ­ ствующим объемом нефти; срок продавки в пласт смолы при тем­

5)закачивают в заливочную колонну 0,25 м3 воды, чтобы смыть со стенок труб пленку смолы;

6)для затвердения смолы скважину оставляют в состоянии покоя на 5 сут (при Т = 353 К);

2 1 8

7)по истечении этого срока замеряют глубину забоя и уро­ вень жидкости в скважине;

8)определяют поглотительную способность скважины и осваи­ вают ее методом плавного запуска. При этом отбор жидкости в пер­ вые дни освоения скважины снижают на 20—30% от среднего от­ бора до обработки. Через 10— 15 дней работы режим откачки уси­ ливают, постепенно доводя его до установленной нормы отбора жидкости.

Определим объемное количество смолы, которое равно объему порового пространства зоны крепления

= 0,785 (D2 - D\)hm = 0,785 ( l2 - 0 ,1682) 5-0,4 = 1,52 м3.

Объем продавочной нефти найдем по формуле

Если в скважине перед ее обработкой воды не было, то объем продавочной нефти находят с учетом глубины статического уровня

V, = 0,785 [d2 (L - h„) + Dl ( £ ф- L)] =

= 0,785 [0.0622 (2230 — 1060) + 0,152 (2250 — 2230)] = 3,9 м3.

Задача 97 Рассчитать крепление пород призабойной зоны фе­

эксплуатационной колонны DH= 168 мм; внутренний диаметр заливочных труб d — 62 мм; глубина статического уровня hCT = = 400 м; эффективная мощность пласта h = 8 м; коэффициент пористости породы призабойной зоны пг = 0,4; содержание в по­ роде пласта углекислого кальция с — 6% ; внешний диаметр зоны крепления DK = 1м; относительная плотность песка призабойной зоны рп = 2.

При низкой температуре для затвердения смолы требуется дли­ тельное время (до 30 сут). В присутствии соляной кислоты и при относительно низких температурах смола затвердевает в более короткие сроки.

Затвердению смолы препятствует углекислый кальций, нахо­ дящийся в породе, который оказывает на смолу нейтрализующее действие. Поэтому пески, содержащие углекислый кальций (кар­ бонат кальция), необходимо предварительно обработать соляной кислотой. Для этого в зону крепления сначала закачивают 15%- ный раствор соляной кислоты, а затем смолу, причем в смолу перед закачкой добавляют небольшое количество 15%-ной соляной кислоты. После продавливания нефтью смолы в пласт для уско­ рения затвердения смолы в скважину закачивают 20%-ную соля­

219

ную кислоту, которую продавливают в пласт водой. При этих условиях смола затвердевает в течение двух суток.

При обработке скважин с температурой забоя ниже 330 К кроме определения количества смолы и продавочной жидкости необходимо рассчитать также количество соляной кислоты в со­ ответствии с ее назначением (для добавки к смоле с целью раство­ рения карбонатов и в качестве катализатора).

Количество 15% -ной соляной кислоты для растворения угле­ кислого кальция, содержащегося в породе, определим по фор­ муле

К15 = Лфп/9,65 = 8-6-2/9,65^10 м3.

Этот раствор соляной кислоты закачивается отдельными пор­ циями в 6 —12 приемов через каждые 30—60 мин.

Остаток кислоты из заливочных труб и эксплуатационной ко­ лонны продавливается в пласт легкой нефтью в объеме

V» = 0,785 [# L + Dl (£ ф - £ )] =

= 0,785 (0.062М 000 -|- 0,152(1010 — 1000)] = 3,19 м3.

Здесь DB = 0,15 м — внутренний диаметр эксплуатационной колонны.

Через 10—16 ч после закачки 15%-ного раствора соляной кис­ лоты в скважину закачивают смолу, в которую добавляют малыми порциями при постоянном перемешивании 15%-ную соляную кис­ лоту в объеме 30—50 л на 1 м3 смолы.

Количество смолы для обработки скважины равно

Vc = 0,785 (D l - Dl) hm = 0,785 ( l 2 - 0Д682) - 8-0,4 = 2,44 м3.

Количество 15%-ной соляной кислоты для добавки к смоле, принимая 50 л на 1 м3, составит

Соляной кислоты 20% -ной, которая служит катализатором при застывании смолы с температурой ниже 330 К, берут вдвое больше, чем смолы

К20 = 2VC= 2 •2,44 = 4,88 м3.

Эта кислота закачивается отдельными порциями в 3 —4 приема через каждые 30 мин.

Для продавливания в пласт 20% -ной соляной кислоты потре­ буется воды столько же, сколько нефти при продавливании 15 %- ной соляной кислоты (3,19 м3).

2 2 0

На обработку дайной скважины потребуется следующее коли­ чество товарной соляной кислоты:

где z = 27% — процентное содержание НС1 в товарной соляной кислоте; 1,075 — относительная плотность 15%-ного раствора соляной кислоты; 1,1 — то же для 20%-ного раствора соляной кислоты.

7. РАСЧЕТ НАГРУЗКИ НА ПОДЪЕМНЫЙ КРЮК, ОСНАСТКИ ТАЛЕВОЙ СИСТЕМЫ И РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОЩНОСТИ ПОДЪЕМНИКА

Задача 98, Требуется определить вес груза на крюке, рацио­ нальную оснастку талевого каната и рациональное использование мощности подъемника АзИНМАШ-43П (табл. Х .10, прил. 16) при следующих условиях работы: глубина подъема насосно-ком­ прессорных труб L = 4000 м; диаметр труб d = 73 мм; вес 1 м труб с высаженными концами и муфтами q = 95,5 Н; приближенный вес подвижной части талевой системы (крюк, элеватор и талевый

221

Принимаем оснастку 3 x 4 с креплением «мертвого» конца тале­ вого каната в нижней части подъемного сооружения, К = 6.

Рациональное использование мощности подъемника и ускоре­ ние процесса подъемных работ достигается правильной оснасткой талевой системы и использованием всех скоростей подъемника. Принятая оснастка 3 x 4 должна обеспечить подъем наибольшего груза на крюке на самой низкой (первой) скорости подъемника. В дальнейшем скорость подъема по мере уменьшения веса подни­ маемого груза увеличивается путем переключения подъемника на высшие скорости и в отдельных случаях путем переоснастки талевого каната.

Определим число колен труб, которые следует поднимать на каждой скорости.

В = QA/ql = 5 •103/95,5 •16 = 3,27.

Следовательно,

2! = 248 — 3,27 = 244,73 ^ 245;

Общее число колен в колонне труб

z = L// = 4000/16 = 250.

Для рационального использования всех скоростей подъемника необходимо переходить на пониженные скорости подъема лишь после достижения максимально допустимых нагрузок при более высоких скоростях.

Исходя из этого, следует поднимать: на скорости I

zl — ги = 250 — 146 = 104 колена;

2 2 2