Материал: Расчёты в добыче нефти.-1

Т а б л и ц а I I I .2 Изменение давления при снятии кривой восстановления давления

Начальная депрессия в пласте определяется по формуле Арн = Ap-f- l,115te—P*,

31

По двум точкам, взятым на прямолинейном отрезке этой кри­ вой (рис. Ш .2) определим

Для условий нашей задачи принимаем центробежный насос АЯП-З-ЗООхЮ (один рабочий и один запасной) с характеристи­

= 20 МПа. Гидравлические потери напора в наземном трубопро­ воде и в скважине составят менее 6 МПа (см. задачу 22). Следо­ вательно, для нагнетания воды в пласт общий напор в 20 МПа будет достаточным для преодоления пластового давления и гидра­ влических сопротивлений.

4. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ ПРИ ЗАВОДНЕНИИ ПЛАСТОВ

ВНАЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ И В СКВАЖИНЕ

Задача 22. Определить потери давления в наземном трубопро­ воде и в скважине при заводнении нефтяного пласта.

Исходные данные: длина наземного трубопровода L = 3000 м; диаметр трубопровода D = 0,15 м; глубина скважины Н = 1400; внутренний диаметр подъемных труб d = 0,076 м; количество

где X — коэффициент гидравлических сопротивлений; р — плот­ ность воды, кг/м3; L — длина трубопровода, м; d — диаметр трубопровода, м; v — скорость движения воды в трубопроводе

где Q — количество нагнетаемой воды, м3/сут.

1 М о з ж у х и н П. В. Эксплуатация сооружений и оборудования за­ контурного заводнения нефтяных пластов. М., Гостоптехиздат, 1955.

32

Скорость движения воды в наземном трубопроводе по фор­ муле (III.5) равна

v = 2000/0,785 ■0 ,152-86 400 = 1,31 м/с.

Для определения коэффициента гидравлических сопротивле­ ний X найдем значение Re

Re = vd/v = 1,31 -0,15/Ю"5 = 1970,

следовательно, режим движения ламинарный, поэтому

X= 64/Re - 64/1970 - 0,0325.

Потери напора на трение по формуле (II 1.4) составляют

Скорость движения воды в колонне диаметром 76 мм по фор­ муле (II1.5)

и = 2000/0,785-0,0762-86 400 = 5,1 м/с.

Число Рейнольдса

Re = vd/v = 5,1- 0,076/10 '5 = 38 700,

следовательно, режим движения турбулентный, поэтому

X = 0,3164/-j/Re = 0,3164/^38700 = 0,023.

Потери напора на трение при движении воды в колонне труб диаметром 76 мм определим по формуле (II 1.4)

Суммарные потери напора равны

р = 0 ,5 6 + 5,5 = 6,06 МПа.

2 А. М. Юрчук

кина определяют время движения звуковой волны до найденного уровня.

По этим данным находят среднюю скорость

^ср == ^ур/^ур> М/С (^ур := /ур/2 ’ ЮО).

“УР

Рис. IV. 1. Эхограмма замера динамического уровня в насосной скважине

Следовательно, средняя скорость звуковой волны в газовой среде затрубного пространства скважины будет

vcp = Яур//ур = 775/2,5 = 310 м/с.

Зная среднюю скорость движения звуковой волны в затрубном пространстве данной скважины, в дальнейшем после спуска на­ соса и установления постоянного режима работы скважины эхоло­ том Сныткина определяют /ур, время движения звуковой волны до динамического уровня typ (/ур = 1ур : 2-100 = 600 2-100 = = 3 с) и глубину динамического уровня

Яд = 310-3 = 930 м.

Этот способ дает достаточно точные результаты в скважинах

сбольшим коэффициентом продуктивности.

2.В скважинах с небольшим кольцевым зазором между экс­ плуатационной и насосной колоннами глубину динамического уровня можно определять по отражениям звуковой волны от верхних муфт насосных труб (см. рис. IV. 1, б)

где L M— общая длина верхних труб, муфты которых дали отра­ жения, м.

Так, если длина десяти верхних труб, давших отражения от муфт, равна LM= 77,5 м, а по эхограмме отрезок /м = 50 мм, то

Этот способ дает приближенные результаты, так как средняя скорость движения звуковой волны определяется на небольшом участке верхней части колонны насосных труб при температуре газа, близкой к поверхностной.

3. В скважинах с примерно одинаковым и низким газовым фактором динамический уровень можно определять по опытным коэффициентам, выведенным ранее для аналогичных скважин,

в восточных нефтяных районах для замера уровней применяется разновидность эхометрического метода — волнометрирование. Этот метод применяется в условиях закрытого затрубного про­ странства и наличия в нем избыточного давления.

Сущность этого метода состоит в том, что для создания упру­ гих продольных волн вместо пороховой хлопушки применяется

35

в скважине упругие волны воспринимаются в термофоне. Волнометрирование проводится с помощью обычного эхолота ЭМ-52.

За счет волнометрирования возможно отбивать уровни жидко­ сти по затрубному пространству на любой глубине при давлении газа выше 0,05 МПа. Относительная погрешность метода не пре­ вышает 5% .

При отсутствии в скважине репера расстояние до динамиче­ ского уровня скважины можно определить по общей формуле

(IV. 1)

где vr — скорость движения звука в газовой среде, определяемая при помощи трубки Кундта, м/с; /д — среднее время движения одной отраженной волны, которое находят при помощи секундо­ мера и водяного или ртутного манометра в данном случае /д = 2 с.

Для более точных подсчетов находят среднее время движения одной отраженной волны /ср и среднее квадратическое отклонение для каждого отсчета (в %). Для этого средние арифметические отклонения возводят в квадрат и заносят в таблицу наблюдений. Затем квадратические отклонения отдельных замеров суммируют, найденную сумму делят на число замеров и из частного извлекают квадратный корень. Среднее квадратическое отклонение всех замеров не должно превышать 1,5%.

Для определения отношения скоростей движения звука в газо­ вой и воздушной средах по трубке Кундта находят длину полу­ волны в газе (Хг) и в воздухе (Хв). Для этого расстояние между пробками делят на число полуволн и находят отношение Хг/Хв = = 0,14 (для данного газа).

Скорость движения звука в газовой среде определяется по

вающий сопротивление движению газа в .затрубном пространстве, зависящий от соотношения между диаметрами эксплуатационной и подъемной колонн.

По формуле (IV .2) имеем

Следовательно, по формуле (IV. 1) получим

ha = vrtfi = 46,6• 2 = 93,2 'м,

37