Интенсификация притока нефти

Для проведения гидропескоструйной перфорации в скважине диаметром D = 15 см и глубиной Н = 1500 м требуется определить расход рабочей жидкости, общее количество необходимых жидкости, песка и насосных агрегатов, максимальную глубину проникновения струи в пласт, гидравлические потери напора, давление жидкости на выходе из насадок, предельно безопасную длину подвески насосно-компрессорных труб и удлинение этих труб.

1. Расход жидкости (воды) определится из формулы

откуда находим

где п = 4 - количество насадок диаметром 4,5 мм; - коэффициент скорости, который можно принять равным коэффициенту расхода 0,82 (для коноидальной насадки); - сечение отверстия насадки в - перепад давления в насадке (принимаем - ускорение силы тяжести; - удельный вес смеси воды с песком, который равен

В последней формуле - удельный вес песка;

YB = 1 Г/см3 - удельный вес воды; С - объемная концентрация песка, которая равна

ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИН

Здесь - весовая концентрация песка.

Найдем значение

Определяем расход жидкости:

2.Найдем общее количество жидкости, песка и насосных агрегатов, необходимых для проведения перфорации.

Необходимое количество жидкости устанавливается из расчета двух объемов скважины (один объем для транспортировка песка на -забой скважины и один объем для промывки по окончании процесса) плюс 0,3 объема на потерю фильтрации в пласт.

Таким образом,

где объем скважины

Необходимое количество кварцевого песка

Насосных агрегатов 2АН-500 должно быть два, из них один рабочий, который обеспечивает необходимый расход жидкости (9,9 л/сек), а второй - запасной.

3. Максимальная глубина проникновения струи в пласт определяется из формулы

где отношение длины начального участка струи с постоянной скоростью к диаметру насадки (принимаем к = 22); и имеют указанные выше значения;- отношение средней скорости струи в любом поперечном сечении основного участка струи к скорости на ее оси в том же сечении; - диаметр отверстия насадки в м; -сила сцепления породы; В - коэффициент, зависящий от угла между плоскостями, ограничивающими разрушенное пространство (при {$ = 120° В = = 0,675).

4. Гидравлические потери напора при гидропескоструйной [Перфорации будут равны

где -потери напора в трубах и am; -потери напора it кольцевом пространстве в am; - потери напора в насадках и am; -потери напора в полости, образованной абразивной струей, в am.

Определяем значения составляющих общей потери напора. Потери напора в трубах

где -коэффициент тренияпри движении воды в 6,2-см трубах (см. табл. 75); -расход жидкости; Н = 1500 м - глубина спуска труб; -внутренний диаметр насосно-компрессорных труб.

Па ходи \г

Потери напора в кольцевом пространстве

где - коэффициент трения при движении воды в кольцевом пространстве; или -внутренний диаметр эксплуатационной колонны; -наружный диаметр насосно-компрессорных труб; g = - ускорение силы тяжести.

Для определенна найдем число Рейнольдса по Минцу и Шуберту:

где -скорость движения жидкостной смеси в кольцевом сечении между колоннами труб, которая будет равна

- средний диаметр зерен песка; т - условная пористость твердой фазы в трубах, которая находится из выражения

Величина - вязкость песчано-жидкостной смеси в пуазах или в которая определяется по формуле

ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИН

где С - объемная концентрация песка е – основание натуральных логарифмов;

Определяем значение

Режим турбулентный:

Потери напора в насадках наян приняты равными 200 am при расходе жидкости Они могут быть определены из примененной выше формулы расхода, решенной относительно &Ра:

Потери напора в полости образованной абразивной струей, по опытным данным изменяются в пределах 20-50 am. Принимаем среднее значение

Общие гидравлические потери напора составят

5. Давление жидкости с песком на выходе из насадок [52] будет

где -давление на устье скважины при работе насосного агрегата 2АН-500 на V скорости (расход 9,5 л /сек), равное 222 am [8];

6.Предельно безопасная длина подвески 7,3-с.и труб при цир куляции жидкости определяется по формуле [52]

где - страгивающая нагрузка для резьбового соединения гладких насосно-компрессорных труб из стали 36Г2С; - коэффициент запаса прочности; -площадь проходного сечения 6,2-см труб; -вес» жидкости

труб с муфтами; - площадь поперечного сечения тела трубы, равная 0,117 дм*).

Максимально возможная длина спуска тех же труб при отсутствии циркуляции жидкости (в случае ее полного поглощения)

где труб с муфтами без учета потери веса в жидкости, так как в затрубном пространстве жидкость отсутствует;

7. Определим удлинение насосно-компрессорных труб под действием общей нагрузки [38].

По закону Гука удлинение труб

где - общая нагрузка на трубы в кГ; -длина колонны труб; -модуль упругости; -площадь поперечного сечения тела 7,3-см трубы. При циркуляции жидкости будет равно

где -вес в жидкости 1 м 7,3-с.»«труб с муфтами, равный 8,2 кг; нагрузка от собственного веса труб с муфтами; - поперечное сечение 7,3-см труб по наружному диаметру; - площадь проходного сечения 7,3-ел труб. При отсутствии циркуляции жидкости будет