kT = 0)2/12 = 0,00192/12 = 0,3-10_6 м2.
Среднюю проницаемость в призабойной зоне при вертикальной трещине определяем по формуле
kt, = [(лD — соО k + 1*T]/(JtD) = [(3,14-0,25 — 0,0019) 0,05 -10—12 +
+ 0,0019-0,3-10-6]/(3,14-0,25) = 726-10-1а м2. (4.13)
Средняя проницаемость пласта при наличии вертикальной трещины будет уменьшаться с возрастанием расстояния от скважины. При ее оценке примем ширину трещины после смыкания одинаковой на любом расстоянии от скважины, а ее проницаемость неизменной. Тогда по (4.13) средняя проницаемость на расстоянии 1 м от скважины будет
*i = 1(3,14-2,25 — 0,0019) 0,05- Ю-12 + 0,0019-0,3-10“6)]/(3,14-2,25) =
= 80,7 ■ 10—12 м2,
а на расстоянии, равном радиусу раскрытое™ трещины, kx = = 1,79- 10-12 м2.Как видно из расчетов, в области распространения трещины средняя проницаемость почти повсеместно больше, чем на два порядка превышает проницаемость пласта. Поэтому приток в скважину будет в основном происходить по трещине с направления, в котором трещина получила развитие.Гидроразрыв будем проводить через насосно-компрессорные трубы с внутренним диаметром d = 0,062 м, изолируя продуктивный пласт пакером с гидравлическим якорем.Определим параметры ГРП. 94
Скорость
|
Подача, л/с
|
Давление, МПа
|
I
|
6,0
|
70
|
II
|
8,3
|
51
|
III
|
11,6
|
36
|
IV
|
14,6
|
29
|
Необходимое число насосных агрегатов N
= PyQKPaQakrc) + 1 =26,7-12/(29-14,6-0,8) + 1 =2, где ра — рабочее давление агрегата; Qa — подача агрегата при этом давлении; kTC — коэффициент технического состояния агрегата в зависимости от срока службы &rC = 0,5—0,8. -
Объем жидкости для [продавки жидкости-песконосителя
Кп = 0,785d2Z. = 0,785-0,0622-1800 = 5,43 м3. -
Продолжительность гидроразрыва одним агрегатом при работе его на III скорости
t = (Уж+ Рп)/9а = (10 + 5,43)/(11,6-Ю-з-бО) = 22 мин. 95 -
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДВИЖЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ В КОЛОННЕ ПОДЪЕМНЫХ ТРУБ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН
ПРИНЦИПЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА
Решение целого ряда технологических задач добычи нефти, а именно — определение и установление рационального способа извлечения продукции на поверхность, определение оптимального режима работы скважин, а также выбор необходимого оборудования для его обеспечения связано с проведением гидродинамических расчетов движения многофазного потока продукции скважины в различных элементах ее конструкции и в первую очередь в колонне подъемных труб.
В конечном итоге гидравлический расчет сводится к построению профиля давления в работающей скважине р —
/ (Я), который позволяет определить давление как в любой точке колонны подъемных труб, так и на забое.
В общем виде гидравлический расчет движения газожидкостной смеси в скважине сводится к решению системы уравнений, описывающих это движение.
Исходные уравнения для расчета
Уравнение движения смеси, получаемое на основе баланса количества движения [4 ]
= РсмЯ C0S “ L -^7 [(! — Фг) Рж^жи + ФгРгш?и] + -jjf X
X [(1 — Фг) Ржи4„ у ФгрУги]. (5Л)
где р — давление; <рг — истинная объемная доля газа в потоке смеси; Ясм — коэффициент гидравлического сопротивления потока смеси; рсм — плотность газожидкостной смеси
Рем == Рж (1 — фг) -7 РгФг! (5-2)
Dr = DT — гидравлический диаметр трубы, равный ее внутреннему геометрическому диаметру; wx„ — истинная скорость жидкой фазы смеси в рассматриваемом сечении потока
Шжи = Ь^Ж пр/(1 фг); (5-3)
щги — истинная скорость газовой фазы смеси в рассматриваемом сечении потока
WfH — пр/фг, (5.4)
шЖПр — приведенная скорость жидкости в сечении потока площадью F
е^ж пр Ож!F\ (5-5)
®гпр — приведенная скорость газа
шт пр = VrIFi (5.6)
<2ж, У г — соответственно расходы жидкой и газовой фаз при со-
96
ответствующих термодинамических условиях потока; а — угол отклонения продольной оси канала от вертикали; рж, рг — соответственно плотность жидкости и газа при термодинамических условиях рассматриваемого сечения потока; g — ускорение свободного падения.
Первый член правой части уравнения (5.1) отражает потери давления на преодоление массовых сил, второй — на трение, третий — потери за счет ускорения потока, связанного либо с изменением газосодержания, либо с изменением площади поперечного сечения канала.
Уравнение неразрывности ;'потока, ‘Характеризующее постоянство массового расхода смеси GCM '(кг/с) при установившемся ее течении
бсм = F [рж (1 фг) и)жи "Ь РгфгИ'ги] = (СЬк + Vr) (Рж (1 Рг) + PrPrll
(5.7)
где рг — объемная расходная доля газа в потоке смеси
Рг = VT/(QX + Vr). (5.8)
Уравнение теплопроводности, решение "которого [для стационарного потока позволяет получить распределение температуры в колонне подъемных труб
Т = ТС ± шпН, (5.9)
где Т — температура потока на расстоянии Н (м) от устья скважины, К; Тс