Завдання № 4. Визначення умов та мінімального вібійного тиску фонтанування

Теоретичні положення.

Умови фонтанування визначаються співвідношенням між ефективним газовим фактором суміші, яка надходить з пласта, і питомими витратами газу, необхідного для роботи газорідкістного підйомника (газліфта), принцип підйому котрого полягає у зменшенні густини середовища в підйомних трубах.

Ефективний газовий фактор Г_еф — середній об'єм вільного газу, на ділянці НКТ, де рухається газорідкісна суміш, що приходиться на одиницю маси рідини. Питомі витрати газу R_опт визначають за оптимальним режимом роботи газо-рідкістного підйомника.

Для фонтанування свердловини необхідно, щоб Г_еф? R_опт.

(4.1).

де V_гв(Р_б) і V_гв (Р_у) — об'єми вільного газу, який приходиться на одиницю маси рідини при тиску біля башмака і на усті підйомника, а n_в — масова зводненість, Р_у — тиск на усті, необхідний для транспортування нафти від устя свердловини до пункта сбору і підготовки, Па.

Визначити мінімальний вибійний тиск фонтанування, якщо глибина свердловини 1660 м, внутрішній d HKT 55 мм, протитиск на усті 0,68 мПа, тиск насичення 9,8 мПа, газовий фактор 42 м³/т, густина пластової нафти, густина дегазованої нафти, зводненість продукції, азот у супутньому газі відсутній.

Розв'язання.

1. Визначимо коефіцієнт розчинності газу у нафті:

(4.1).

2. Визначимо ефективний газовий фактор (випадок б):

м³/т (4.7).

м³/т При зменшенні Р_виб, довжина газово-рідинного підйомника збільшується і визначається Н = L — (P_виб — Р_нас)/с_жg, що веде до роста витрат газу, і коли він стане рівним Г_еф, фонтанування закінчеться. Розрахунок формули (4.1) за граничних умовах відносно Н, отримаємо:

Н _max = 0,5 [ h +], м, (4.8).

де м (4.9).

с_ж — середня густина рідини на довжині газорідинного підйомника, h — висота стовба нафти з невідокремленим газом, м.

Визначимо середню густину нафти:

с_н cр кг/м³. (4.10).

с_н cр кг/м³

Визначимо середню густину зводненої нафти на довжині газорідинного підйомника:

(4.11).

Визначимо максимальну довжину газорідинного підйомника (глибина спуску НКТ):

Н _max = 0,5 [ 100 +.

Визначимо мінімальний вибійний тиск фонтанування (за формулою 4.5):

(4.12).

мПа Висновок: свердловина устаткована НКТ d 55 мм із зводненістю 7% припинить фонтанування при зниженні Р_виб до 36,3 мПа.