Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Освоение и гидродинамические исследования скважины, характеристика её призабойной зоны, способы воздействия на призабойную зону.

Освоение скважины

Основная цель этого процесса - снижение забойного давления скважины и её пуск в эксплуатацию. Рассмотрим освоение скважины заменой жидкости на более легкую без поглощения её пластом. К рассчитываемым параметрам относятся: забойное давление, давление закачки, объем закачиваемой жидкости, продолжительность закачки.

Расчет потерь на трение в трубе круглого сечения.

Исходные данные: глубина спуска НКТ Н_нкт=1125 м, наружный диаметр НКТ d_нктн=0,73 м, внутренний диаметр НКТ d_нктв=0,062 м, плотность глинистого раствора ρ_гл=1400 кг/м³, плотность нефти ρ_н=884 кг/м³, вязкость µ=12 мПа*с, Р_пл=14,2 МПа

агрегат: 9МГР (при агрегате А - 50У). Q₁ = 0,00365м³/c; Q₂=0,006 м³/c.

Решение: Условие вызова потока: Р_пл–Р_заб > 0 Р_заб - при освоении = 0,75 от Р_пл.

Рассчитали и сопоставили потери на трение при объемных расходах воды Q=0,00365 м³/с и Q=0,006 м³/с

Т.к. глинистый раствор - вязкопластичная жидкость, то для оценки пластической вязкости h и предельного динамического напряжения сдвига t0 воспользуемся формулой Б.С. Филатова.

Рассчитаем критическую скорость w_кр т в трубе

фактическую среднюю скорость глинистого раствора в трубе W₁ при Q₁

т.к. w₁ < w_кр т, режим движения ламинарный. Потери на трение в трубе рассчитываем по формуле:

где H_нкт0 = H_скв, т.е. НКТ спущены до забоя, х-расстояние, на которое должна опустится жидкость замещения,

b_т – коэффициент, зависящий от параметра Сен-Венана – Ильюшина (Sen) и определяемый по графикам, содержащимся в справочных руководствах, в зависимости от величины Sen;

и b_т = 0,5. Например, х=0.

МПа.

Все расчеты сведены в таблицу 3.

Определение потерь давления в НКТ при движении в них жидкости замещения производится по формуле Дарси-Вейсбаха

где l_I – коэффициент гидравлического сопротивления, зависящий от числа Рейнольдса

и рассчитываемый по формуле Блазиуса

Например, х=0 м

МПа

Тогда потери давления при движении жидкости глушения и замещения в НКТ:

Таблица 3.

Расстояние	Потери на трение
х_н, м	x_гл, м	ΔРгл,МПа	ΔР_н,МПа	ΣΔР,МПа
		0,7113		0,7113
112,5	1012,5	0,6402	0,0360	0,6762
		0,5690	0,0720	0,6411
337,5	787,5	0,4979	0,1080	0,6060
		0,4268	0,1441	0,5708
562,5	562,5	0,3556	0,1801	0,5357
		0,2845	0,2161	0,5006
787,5	337,5	0,2134	0,2521	0,4655
		0,1423	0,2881	0,4304
1012,5	112,5	0,0711	0,3241	0,3953
			0,3602	0,3602

Суммарные потери давления в НКТ при первом режиме вытеснения глинистого раствора составят

МПа

Вытеснение бурового раствора может производиться жидкостью замещения и по кольцевому зазору («затрубному пространству»), образуемому внутренней поверхностью обсадной колонны и наружной поверхностью НКТ.

В этом случае расчёт потерь на трение ведётся в следующей последовательности.

Рассчитывается критическая скорость движения жидкости замещения в кольцевом зазоре

где Re_кр – критическое число Рейнольдса, характеризующее смену режима течения жидкости

где He = Re×Sen – параметр Хёдстрема.

Параметр Сен-Венана – Ильюшина для кольцевого зазора записывается в виде

а параметр Рейнольдса

и тогда параметр Хёдстрема

Средняя скорость движения жидкости замещения в кольцевом зазоре при расходе q_I = 0,00365 м³/с составит

м/с

Параметр Хёдстрема He_I = 36734; Re_крI = 5344 и число Рейнольдса при движении глинистого раствора в кольцевом зазоре Re_глк_I = 1166<Re_кр_I, т.е. режим движения ламинарный (структурный).

Потери давления на трение в кольцевом зазоре при движении глинистого раствора определяются по формуле

где b_rI – коэффициент, зависящий от параметра Сен-Венана-Ильюшина, который для случая движения жидкости по кольцевому зазору определяется по формуле

по графику b_rI = 0,66 и при х=0 м

МПа.

Результаты сведены в таблицу 5.

Для жидкости замещения

потери давления на трение

поскольку Re_жз_I = 1485 < Re_кр = 5344,

и тогда при х=0 м

МПа.

Расчеты сведены в таблицу 5.

Таблица 5.

Расстояние	Потери на трение
Х_н,м	хг_,м	Δр_гл,МПа	Δр_Н,МПа	ΣΔр,МПа
		0,5966		0,5966
112,5	1012,5	0,5369	0,0046	0,5415
		0,4773	0,0092	0,4865
337,5	787,5	0,4176	0,0138	0,4314
		0,3580	0,0184	0,3764
562,5	562,5	0,2983	0,0230	0,3213
		0,2386	0,0276	0,2663
787,5	337,5	0,1790	0,0322	0,2112
		0,1193	0,0368	0,1561
1012,5	112,5	0,0597	0,0414	0,1011
			0,0460	0,0460

Прямая закачка

1^о. Расчёт расстояния x, на которое должна подняться жидкость замещения, считая от забоя, в кольцевом зазоре для случая, когда

=10,65 МПа,

проверяется возможность неполного заполнения скважины жидкостью замещения в целях её экономии и сокращения времени освоения.

Давление на забое скважины в этом случае равно

откуда

где A_кзгл и A_кжз – градиенты давления от гидравлических потерь при движении соответственно бурового раствора и жидкости замещения в кольцевом зазоре, Па/м, определяемые по формулам:

· для структурного режима бурового раствора

Па/м,

Па/м

· для структурного режима жидкости замещения

Па/м

и тогда

м.

2^о. Расчёт давления закачки

Таким образом получается, что освоение произойдет тогда, когда жидкость замещения полностью вытеснит глинистый раствор из НКТ.

а) Расчет от устья до башмака НКТ:

б) Расчет от башмака НКТ до устья:

Все расчеты сведены в таблицу 6.

Расчет забойного давления:

До башмака НКТ: ;

После башмака НКТ:

Аналогично проводим расчет остальных точек.

3^о. Расчёт объёма закачиваемой жидкости.

а) Объем закачки до башмака НКТ:

Расчеты сведены в таблицу 6.

Аналогично проводим расчет остальных точек.

б) Объем закачки от башмака НКТ до устья:

Аналогично проводим расчет остальных точек.

4^о.Расчёт продолжительности закачки жидкости замещения

ч,

Обратная закачка

1^о. Расчёт расстояния x, на которое должна подняться жидкость замещения, считая от забоя, в НКТ. Давление на забое скважины в этом случае равно

откуда

где В_тгл и В_тжз – градиенты давления от гидравлических потерь при движении соответственно глинистого раствора и жидкости замещения в НКТ, Па/м, определяемые по формулам:

· для структурного режима бурового раствора

Па/м,