 |
Периодическое удаление жидкости можно.осуществлять и при подаче ПАВ на забой скважины.
|
|
|
|
Периодическое удаление жидкости можно. осуществлять и при подаче ПАВ на забой скважины.
При контакте воды с пенообразующим веществом и барботаже газа через столб жидкости образуется пена. Поскольку плотность пены существенно меньше плотности воды, даже сравнительно небольшие скорости газа (0, 2 - 0, 5 м/с) обеспечивают вынос пенообразной массы на поверхность.
Расчет внутреннего диаметра и глубины спуска колонны НКТ в скважину
Колонну НКТ спускают в скважину для: 1) предохранения эксплуатационной обсадной колонны от абразивного воздействия твердых взвесей и коррозионных агентов (Н2S, СО2, кислот жирного ряда - муравьиной, уксусной, пропионовой, масляной и др. ), содержащихся в потоке газа; 2) контроля за условиями отбора газа на забое скважины; 3) создания необходимой скорости движения потока газа для выноса на поверхность твердых взвесей и жидкости с забоя скважины; 4) равномерной выработки газонасыщенных пластов большой толщины по всему вскрытому интервалу; 5) проведения ремонтных работ и интенсификации притока газа из пласта в скважину. 16. 5. 1. Определение внутреннего диаметра колонны НКТ
Определим внутренний диаметр колонны НКТ D из условия выноса с забоя на поверхность твердых частиц заданного размера d и и плотности ρ ч.
Силу сопротивления среды (в Н) при падении в ней твердой частицы определим по закону Ньютона
, (16. 3)
где ξ - безразмерный коэффициент сопротивления среды, ξ = ξ (Rе); Rе - критерий Рейнольдса; F - площадь поперечного сечения частицы (полагая частицу сферической, имеем F = π d2/4, где d - диаметр частицы); ρ г - плотность газа, кг/м3; v - скорость движения осаждающейся частицы, м/с.
|
|
|
Вес твердой частицы в газовой среде (в Н) выразится так:
,
В случае, если сила сопротивления среды R равна весу частицы в газовой среде G, получим
, (16. 4)
При малых Rе (Rе < 500) коэффициент сопротивления среды можно выразить из закона Стокса:
,
где μ - коэффициент динамической вязкости газа, Па-с. Подставив это выражение для ξ в (16. 4), получим (в м/с)
, (16. 5)
В случае, если Rе > 500, ξ не зависит от Rе; ξ = 0, 44. Подставив это значение ξ в (16. 4), получим
, (16. 6)
Полагая что, ρ ч > ρ г (например, ρ ч = 2500 кг/м3; ρ г = 50 кг/м3), с учетом
,
формулу для определения v0 можно записать в следующем виде:
, (16. 7)
Из формулы (16. 7) следует, что v0 = v0 (d, ρ ч, Z, Т, P). Диаметр колонны НКТ определяется в следующем порядке. Из уравнения притока газа к скважине
, (16. 8)
определим Pз соответствующее принятому значению Q, далее найдем t3 по формуле t3 =tн - ε ·(Pк - Р3) и Z3, затем по формуле (16. 7) можем определить vо. Для заданного диаметра частицы d и далее - необходимый диаметр колонны НКТ D, принимая некоторый резерв скорости для надежности выноса частицы (vор = 1. 2 vо)
, (16. 9)
Обычно рч = 2500 кг/м3, и = 0, 1 мм, и„ = 1 - 3 м/с.
При заданных диаметрах колонны НКТ D и выносимых частиц породы d изменение во времени дебита скважины Q для выноса твердых частиц с забоя скважины определяется методом итераций (последовательных приближений).
Вынос капель жидкости с забоя скважины на поверхность характеризуется тем, что размер и форма капли изменяются при изменении температуры и давления. Повышение давления в области проявления прямых процессов конденсации и испарения приводит к увеличению (сохранению) размера капли, увеличение температуры - к уменьшению размера капли в результате испарения жидкости с ее поверхности.
|
|
|
Сохранению размера капли способствует поверхностное натяжение σ, уменьшению размера, дроблению капли - скоростной напор. Установлено, что при данной скорости газового потока существует критический, максимальный диаметр капли, зависящий от безразмерного числа Вебера. Экспериментально определено, что максимальный диаметр жидкой частицы сохраняется до Wе = 30:
|
|
|
