2015-05-05
4411
Рассчитать распределение температуры по глубине фонтанной добывающей скважины Туймазинского нефтяного месторождения для следующих условий:
глубина кровли пласта 
= 1650 м; пластовая температура 
34 
; диаметр подъемника 
= 0,0403 м (подъемник спущен до кровли продуктивного горизонта); скважина работает с массовым дебитом 
= 56 т/сут; обводненность продукции B = 0; плотность нефти в стандартных условиях 852,5 кг/ 
,скважина вертикальная.
Решение. Определяем распределение температуры по зависимости (2) с шагом h = 200 м. Предварительно рассчитаем по формуле (4) критерий Стантона:
= 1,763 
/ ln (56+40) – 0,202 = 1,812 
.
По рис.1 = 1,8 .
Для h = 200м
= 34(1 – 1,812 
1) 
30,9 
Аналогичные расчеты проводим для следующих значений h:
| h,м ……. 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1650 |
| t, ……. 30,9 27,8 24,8 21,7 18,7 15,6 12,5 9,5 8,7
|
Вычисляем распределение температуры по формуле (6). Предварительно рассчитываем геотермический градиент для следующих условий:
= 279К; 
; 
= 0 
.
в соответствии с формулой (7):
= 
= 
= 0,0172 градус/м
Чтобы установить распределение температуры по (6) рассчитываем предварительно q по (8):
|
|
|
q = 
q = 
= 7,602 
Вычисляем по формуле (6) температуру на глубине 
= 200 м от устья:
= 
– (
– 
) 
= 307 – (1650 – 200) 
= 292, 5 К
Проводим аналогичные расчеты для следующих значений H:
| H,м ……. 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1650 |
| t, ……. 19,5 21,5 23,5 25,5 27,5 29,5 31,5 33,5 34
|
Ниже представлены результаты экспериментальных замеров температуры по глубине этой скважины:
| H,м …….0 200 400 600 800 900 1050 1600 |
| t, ……. 7 9 11,8 13,3 16,3 17,8 19,9 26
|
Для сопоставления расчетного распределения температуры с экспериментальным приводится рис. 2.
Таким образом, в данной скважине расчет по (2) практически совпадает с данными замерами, а расчет по (6) дает существенно завышенные температуры.
Задача 2. Вертикальная скважина эксплуатируется установкой погружного центробежного электронасоса (ПЦЭН), спущенной на глубину 
= 1100 м. Массовый дебит скважины = 131 т/сут. Диаметр подъемника = 0,0503 м. Диаметр скважины 
= 0,168 м. Глубина скважины 
= 2700 м. Пластовая температура 38 
. Обводненность продукции B = 0,1. Температура на устье скважины 
= 20 .
Требуется рассчитать температуру жидкости перед установкой ПЦЭН 
, на выходе из насоса 
, а также подогрев жидкости за счет работы установки 
.
Решение. Для расчета распределения температуры в обсадной колонне ниже установки ПЦЭН используем следующую зависимость:
= 
, (9)
– высота, отсчитываемая от забоя скважины, м.
Рис.2 Сопоставление расчетного и экспериментального распределений температуры:
1 – расчет по формуле (2); 2 – расчет по формуле (6); 3 – экспериментальные данные
Распределение температуры в колонне насосно-компрессорных труб при расчете ее от устья устанавливается по зависимости (3).
|
|
|
Так как температура на устье 20 учитывает подогрев продукции за счет работы установки ПЦЭН на величину 
t, оценим предварительно это повышение температуры по формуле: 
t = 1400/ Q. (10)
где Q – массовый дебит скважины т/сут.
Таким образом, t = 1400/131 = 10,7
Удельная теплоемкость продукции скважины
c = 
(1 – В) + 
В (11)
где 
– соответственно, удельная теплоемкость нефти (
2100 
и воды ( = 4186 ; В – обводненность продукции.
Для условий задачи удельная теплоемкость жидкости
= 2100(1 – 0,1) + 41,86 
0,9 = 2308,6 
.
Рассчитываем по формуле (9) температуру жидкости перед установкой ПЦЭН на глубине от устья скважины = 1100 м, т.е.на высоте от забоя h:
H = 2700 – 1100 = 1600 м
= 38 
= 18
Таким образом, температура жидкости перед установкой ПЦЭН равна 18 .
Температуру жидкости на выходе из насоса в подъемнике 
вычисляем по (3), определив предварительно по рис.1 критерий Стантона для =131 т/сут,
= 137 
. Расчет ведем для = 1100 м, при этом фактическая температура на этой глубине с учетом подогрева продукции составляет
= t = 18 + 10,7 = 28,7.
Рассчитаем температуру на выкиде из насоса по (3):
= 20(1 + 
Принимаем температуру жидкости на выкиде насоса средней:
=(28,7 + 28,6) /2 = 28,65
Подогрев жидкости за счет работы установки ПЦЭН составляет:
t = 
= 28,65 – 18 = 10,65
Таким образом, температура жидкости перед установкой ПЦЭН
температура жидкости на выходе из установки = 28,65 , а подогрев жидкости за счет работы установки t = 10,65 .
