Dujų srauto greičio apskaičiavimas. Šulinio srauto skaičiavimas. Šulinio skaičiavimo procedūra

Vladimiras Khomutko

Skaitymo laikas: 4 minutės

A A

Naftos gamybos apskaičiavimo metodai

Nustatant našumą, nustatomas jo debitas, kuris yra labai svarbus rodiklis skaičiuojant planuojamą našumą.

Sunku pervertinti šio rodiklio svarbą, nes jis naudojamas nustatant, ar iš konkrečios aikštelės gauta žaliava atsipirks jos plėtros kaštus, ar ne.

Yra keletas šio rodiklio apskaičiavimo formulių ir metodų. Daugelis įmonių naudoja prancūzų inžinieriaus Dupuy (Dupuy) formulę, kuri daug metų skyrė požeminio vandens judėjimo principų studijoms. Skaičiuojant pagal šį metodą, gana paprasta nustatyti, ar ekonominiu požiūriu tikslinga plėtoti vieną ar kitą lauko atkarpą.

Srauto greitis šiuo atveju yra skysčio tūris, kurį šulinys tiekia tam tikrą laiką.

Verta pasakyti, kad gana dažnai kalnakasiai nepaiso šio rodiklio skaičiavimo, kai montuoja kasybos įrangą, tačiau tai gali sukelti labai liūdnų pasekmių. Skaičiuojama vertė, kuri lemia pagamintos alyvos kiekį, turi keletą nustatymo būdų, kuriuos aptarsime vėliau.

Dažnai šis rodiklis kitaip vadinamas „siurblio našumu“, tačiau šis apibrėžimas ne visai tiksliai apibūdina gautą vertę, nes siurblio savybės turi savo klaidų. Šiuo atžvilgiu skaičiavimo būdu nustatytas skysčių ir dujų tūris kai kuriais atvejais labai skiriasi nuo deklaruojamo.

Paprastai šio rodiklio reikšmė apskaičiuojama siekiant pasirinkti siurbimo įrangą. Skaičiuojant iš anksto nustačius tam tikros sekcijos našumą, jau plėtros planavimo etape galima išskirti pagal savo parametrus netinkamus siurblius.

Šios vertės apskaičiavimas yra būtinas bet kuriai kasybos įmonei, nes žemo našumo naftos telkiniai gali tiesiog pasirodyti nepelningi, o jų plėtra bus nuostolinga. Be to, netinkamai parinkta siurbimo įranga dėl ne laiku atliktų skaičiavimų gali lemti tai, kad įmonė gaus nemažus nuostolius, o ne planuotą pelną.

Kitas svarbus veiksnys, rodantis tokio skaičiavimo būtinybę kiekvienam konkrečiam gręžiniui, yra tai, kad net jau veikiančių šalia esančių gręžinių debitai gali labai skirtis nuo naujojo debito.

Dažniausiai toks reikšmingas skirtumas paaiškinamas konkrečiomis kiekių reikšmėmis, pakeistomis į formules. Pavyzdžiui, formacijos pralaidumas gali labai skirtis priklausomai nuo rezervuaro gylio, o kuo mažesnis darinio pralaidumas, tuo mažesnis ploto produktyvumas ir, žinoma, jo pelningumas.

Srauto greičio apskaičiavimas padeda ne tik renkantis siurbimo įrangą, bet ir leidžia nustatyti optimalią gręžinio gręžimo vietą.

Naujo kalnakasybos įrenginio įrengimas yra rizikingas verslas, nes net ir labiausiai kvalifikuoti geologijos srities specialistai iki galo neišmano visų žemės paslapčių.

Šiuo metu yra daugybė profesionalios įrangos, skirtos naftos gavybai, rūšių, tačiau norint teisingai pasirinkti, pirmiausia turite nustatyti visus būtinus gręžimo parametrus. Teisingas tokių parametrų apskaičiavimas leis pasirinkti optimalų darbo rinkinį, kuris bus efektyviausias tam tikro našumo svetainei.

Šio rodiklio apskaičiavimo metodai

Kaip minėjome anksčiau, yra keli šio rodiklio apskaičiavimo būdai.

Dažniausiai naudojami du metodai – standartinis ir naudojant aukščiau paminėtą Dupuis formulę.

Iš karto reikia pasakyti, kad antrasis metodas, nors ir sudėtingesnis, duoda tikslesnį rezultatą, nes prancūzų inžinierius visą savo gyvenimą paskyrė šios srities studijoms, todėl jo formulėje naudojama daug daugiau parametrų nei standartinis metodas. Tačiau mes apsvarstysime abu būdus.

Standartinis skaičiavimas

Ši technika pagrįsta tokia formule:

D = H x V / (Hd - Hst), kur

D – šulinio debito vertė;

H – vandens stulpelio aukštis;

V - siurblio našumas;

Нд – dinaminis lygis;

Hst – statinis lygis.

Šiuo atveju statinio lygio rodikliu imamas atstumas nuo pradinio gruntinio vandens lygio iki pradinių dirvožemio sluoksnių, o absoliuti vertė – dinaminis lygis, kuris nustatomas matuojant vandens lygį jį išpumpavus. naudojant matavimo priemones.

Yra koncepcija apie optimalų naftos nešančios lauko dalies gamybos greitį. Nustatyta tiek bendram konkretaus gręžinio ištraukimo lygiui, tiek visam gamybiniam formavimui kaip visumai.

Vidutinio ištraukimo lygio apskaičiavimo formulė reiškia dugno slėgio reikšmę Рzab = 0. Tam tikro gręžinio debitas, kuris buvo apskaičiuotas optimaliam iškrovimo indikatoriui, yra optimali šio rodiklio reikšmė.

Dėl mechaninio ir fizinio spaudimo dariniui kai kurios gręžinio vidinių sienelių dalys gali sugriūti. Dėl to dažnai tenka mechaniškai sumažinti potencialų gamybos greitį, kad nebūtų sutrikdytas gamybos tęstinumas ir būtų išlaikytas gręžinio sienelių tvirtumas ir vientisumas.

Kaip matote, standartinė formulė yra pati paprasčiausia, todėl ji pateikia rezultatą su gana reikšminga klaida. Norint gauti tikslesnį ir objektyvesnį rezultatą, patartina naudoti sudėtingesnę, bet daug tikslesnę Dupuy formulę, kurioje atsižvelgiama į daugiau svarbių konkrečios srities parametrų.

Dupuis skaičiavimas

Verta pasakyti, kad Dupuy buvo ne tik kvalifikuotas inžinierius, bet ir puikus teoretikas.

Jis netgi išvedė ne vieną, o dvi formules, kurių pirmoji naudojama siurblinės įrangos ir alyvos rezervuaro potencialiam hidrauliniam laidumui ir našumui nustatyti, antroji leidžia apskaičiuoti ne idealų siurblį ir lauką, remiantis jų faktinis produktyvumas.

Taigi, išanalizuokime pirmąją Dupuis formulę:

N0 = kh / ub * 2∏ / ln(Rk/rc), kur

N0 yra potencialaus produktyvumo rodiklis;

Kh/u – alyvos guolio darinio hidraulinio laidumo koeficientas;

b yra koeficientas, atsižvelgiant į tūrio padidėjimą;

∏ yra Pi = 3,14;

Rk yra kilpos padavimo spindulio reikšmė;

Rc yra bito spindulio vertė, išmatuota per visą atstumą iki atviro rezervuaro.

Antroji Dupuy formulė:

N = kh/ub * 2∏ / (ln(Rk/rc)+S, kur

N yra faktinio produktyvumo rodiklis;

S yra vadinamasis odos faktorius, kuris lemia srauto pasipriešinimą.

Likę parametrai iššifruojami taip pat, kaip ir pirmoje formulėje.

Antrąją Dupuis formulę, skirtą tam tikros naftos gavybos zonos faktiniam produktyvumui nustatyti, šiuo metu naudoja beveik visos gavybos įmonės.

Verta pasakyti, kad tam tikrais atvejais, siekiant padidinti lauko našumą, naudojama produktyvaus darinio hidraulinio ardymo technologija, kurios esmė – mechaninis plyšių formavimas jame.

Periodiškai galima atlikti vadinamąjį mechaninį alyvos srauto reguliavimą šulinyje. Tai atliekama didinant apatinės skylės slėgį, dėl kurio sumažėja gamybos lygis ir parodomas tikrasis kiekvienos alyvos turinčios lauko srities potencialas.

Be to, norint padidinti srautą, taip pat naudojamas terminis apdorojimas rūgštimi.

Įvairių rūgščių skysčių turinčių tirpalų pagalba uoliena išvaloma nuo gręžimo ir eksploatacijos metu susidariusių dervų, druskų ir kitų cheminių medžiagų nuosėdų, kurios trukdo kokybiškai ir efektyviai vystytis produktyviam dariniui.

Pirmiausia rūgštus skystis pilamas į gręžinį, kol užpildo plotą prieš kuriamą darinį. Tada vožtuvas uždaromas ir esant slėgiui šis tirpalas patenka toliau į vidų. Atnaujinus angliavandenilių gamybą, šio tirpalo likučiai išplaunami aliejumi arba vandeniu.

Verta pasakyti, kad natūralus naftos telkinių našumo mažėjimas yra 10–20 procentų per metus, jei skaičiuosime nuo pradinių šio rodiklio verčių, gautų gavybos pradžioje. Aukščiau aprašytos technologijos leidžia padidinti naftos gavybos intensyvumą lauke.

Debetas turi būti skaičiuojamas praėjus tam tikram laikui. Tai padeda formuoti bet kurios šiuolaikinės naftos gavybos įmonės, tiekiančios žaliavas įvairius naftos produktus gaminančioms įmonėms, plėtros strategiją.

Šulinio srautas yra pagrindinis šulinio parametras, rodantis, kiek vandens iš jo galima gauti per tam tikrą laiką. Ši vertė matuojama m 3 / dieną, m 3 / valandą, m 3 / min. Todėl kuo didesnis šulinio srautas, tuo didesnis jo našumas.

Pirmiausia turite nustatyti šulinio srauto greitį, kad žinotumėte, kiek skysčio galite tikėtis. Pavyzdžiui, ar pakanka vandens nepertraukiamam naudojimui vonioje, sode laistymui ir pan. Be to, šis parametras labai padeda renkantis vandens tiekimo siurblį. Taigi, kuo jis didesnis, tuo siurblys efektyvesnis Gali būti naudojamas. Jeigu perkate siurblį nekreipdami dėmesio į gręžinio debitą, tuomet gali atsitikti taip, kad jis vandenį iš šulinio išsiurbs greičiau nei prisipildys.

Statinis ir dinaminis vandens lygis

Norint apskaičiuoti gręžinio debitą, būtina žinoti statinį ir dinaminį vandens lygius. Pirmoji reikšmė rodo vandens lygį ramioje būsenoje, t.y. tuo metu, kai vanduo dar nebuvo siurbiamas. Antroji vertė nustato nustatytą vandens lygį kol siurblys veikia, t.y. kai jo siurbimo greitis lygus šulinio užpildymo greičiui (vanduo nustoja mažėti). Kitaip tariant, šis debetas tiesiogiai priklauso nuo siurblio veikimo, kuris nurodytas jo pase.

Abu šie rodikliai matuojami nuo vandens paviršiaus iki žemės paviršiaus. Matavimo vienetas paprastai yra metras. Taigi, pavyzdžiui, vandens lygis buvo fiksuotas ties 2 m, o įjungus siurblį nusistovėjo ties 3 m, todėl statinis vandens lygis – 2 m, o dinaminis – 3 m.

Taip pat norėčiau pažymėti, kad jei skirtumas tarp šių dviejų verčių nėra reikšmingas (pavyzdžiui, 0,5–1 m), galime pasakyti, kad šulinio srautas yra didelis ir greičiausiai didesnis nei siurblio našumas.

Šulinio srauto skaičiavimas

Kaip nustatomas gręžinio srautas? Tam reikalingas didelio našumo siurblys ir pumpuojamo vandens matavimo bakas, pageidautina kuo didesnis. Pats skaičiavimas geriausiai tinka konkrečiame pavyzdyje.

1 pradiniai duomenys:

• Šulinio gylis - 10 m.

• Filtravimo zonos (vandens paėmimo iš vandeningojo sluoksnio zona) lygio pradžia - 8 m.

• Statinis vandens lygis - 6 m.

• Vandens stulpelio aukštis vamzdyje - 10-6 = 4m.

• Dinaminis vandens lygis - 8,5 m. Ši vertė atspindi gręžinyje likusį vandens kiekį, išpumpavus iš jo 3 m 3 vandens, o tam sugaišta 1 valanda. Kitaip tariant, 8,5 m yra dinaminis vandens lygis, kai debetas yra 3 m 3 / h, kuris sumažėjo 2,5 m.

1 skaičiavimas:

Šulinio srautas apskaičiuojamas pagal formulę:

D sk \u003d (U / (H dyn -H st)) H in \u003d (3 / (8,5-6)) * 4 = 4,8 m 3 / h,

Išvada:šulinio debetas yra lygus 4,8 m3/val.

Pateiktą skaičiavimą labai dažnai naudoja gręžėjai. Tačiau tai daro labai didelę klaidą. Kadangi šis skaičiavimas daro prielaidą, kad dinaminis vandens lygis didės tiesiogiai proporcingai vandens siurbimo greičiui. Pavyzdžiui, padidėjus vandens siurbimui iki 4 m 3 / h, anot jo, vandens lygis vamzdyje nukrenta 5 m, o tai netiesa. Todėl yra tikslesnis metodas, įtraukiant į antrojo vandens įleidimo parametrus, siekiant nustatyti specifinį srautą.

Ką reikėtų daryti su tuo? Po pirmojo vandens paėmimo ir duomenų įrašymo (ankstesnis variantas) būtina leisti vandeniui nusistovėti ir grįžti į statinį lygį. Po to vandenį išsiurbkite kitu greičiu, pavyzdžiui, 4 m 3 /val.

2 pradiniai duomenys:

• Šulinio parametrai yra vienodi.

• Dinaminis vandens lygis - 9,5 m. Kai vandens įsiurbimo intensyvumas yra 4 m 3 / h.

2 skaičiavimas:

Konkretus šulinio srautas apskaičiuojamas pagal formulę:

D y \u003d (U 2 -U 1) / (h 2 - h 1) \u003d (4-3) / (3,5-2,5) \u003d 1 m 3 / h,

Dėl to paaiškėja, kad dinaminio vandens lygio padidėjimas 1 m prisideda prie debito padidėjimo 1 m 3 / h. Bet tai tik su sąlyga, kad siurblys bus ne žemiau kaip filtravimo zonos pradžia.

Tikrasis srautas čia apskaičiuojamas pagal formulę:

D sc \u003d (N f -H st) D y \u003d (8-6) 1 = 2 m 3 / h,

• H f = 8 m- filtravimo zonos lygio pradžia.

Išvada:šulinio debetas yra lygus 2 m 3 /val.

Palyginus matyti, kad šulinio srauto vertės, priklausomai nuo skaičiavimo metodo, skiriasi viena nuo kitos daugiau nei 2 kartus. Tačiau antrasis skaičiavimas taip pat nėra tikslus. Šulinio srautas, apskaičiuotas pagal specifinį srautą, yra tik artimas tikrajai vertei.

Būdai padidinti šulinių gamybą

Baigdamas norėčiau paminėti, kaip galima padidinti šulinio srautą. Iš esmės yra du būdai. Pirmasis būdas yra išvalyti gamybos vamzdį ir filtrą šulinyje. Antrasis – patikrinti siurblio veikimą. Staiga dėl jo pagaminamo vandens kiekis sumažėjo.

DUJINĖS ŠULINIŲ SU HORIZONTALIU NUTRAUKimu DEBETO APSKAIČIAVIMAS Ushakova A.V.

Ushakova Anastasija Vadimovna - Tiumenės pramonės universiteto Naftos ir dujų telkinių plėtros ir eksploatavimo katedros bakalauras

Anotacija: norint pagrįsti gręžinio darbo režimą ir numatyti plėtros parametrus, visų pirma reikia apskaičiuoti gręžinio našumą – nustatyti ryšį tarp gręžinio debito ir nutekėjimo. Šulinio srautas, taip pat formacijos, kurioje planuojama gręžti, gylis turi įtakos šulinio konstrukcijai, be to, renkantis konstrukciją, būtina užtikrinti minimalias slėgio nuostolių vertes. šulinys. Horizontalaus (nuožulnaus) gręžinio atveju slėgio nuostoliai atsiranda ir horizontalioje gręžinio dalyje. Šiame darbe aprašomi pagrindiniai hidraulinio pasipriešinimo tipai, su kuriais susiduriama dujoms judant į horizontalų šulinį, pateikiami horizontalaus šulinio įtekėjimo profilio ir debito skaičiavimo metodai.

Raktažodžiai: horizontalus dujų gręžinys, įtekėjimo profilis, slėgio nuostoliai.

Dujų pritekėjimo į horizontalius šulinius klausimą sprendė Z.S. Alijevas, V.V. Šeremetas, V.A. Chernykh, Sokhoshko S.K. , Telkovas A.P. .

Pagrindiniai įtekėjimo į horizontalius šulinius problemų analitinių sprendimų sunkumai yra susiję su netiesiniu slėgio gradiento ir filtravimo greičio ryšiu, taip pat su trinties nuostolių nustatymu judant dujoms ir dujų kondensato mišiniui horizontalioje gręžinio dalyje. , ypač esant dideliam srautui ir ilgoms gręžiniams.

Sokhoshko S. K. išskiria 3 darbų grupes, skirtas horizontalių dujų gręžinių našumui:

1 Santykinai tikslus dujų įtekėjimo į horizontalų šulinį sprendimas su tiesiniu slėgio gradiento ir filtravimo greičio ryšiu;

2. Apytikslis dujų įtekėjimo į horizontalų šulinį problemos sprendimas su netiesiniu slėgio gradiento ir filtravimo greičio ryšiu;

3 Tikslus skaitinis dujų įtekėjimo į horizontalų šulinį problemos sprendimas su netiesiniu filtravimo dėsniu, išdėstytas darbe ir tiesiniu dėsniu;

Šių darbų trūkumas yra tas, kad juose daromas pastovus dugno slėgis išilgai horizontalios gręžinio gręžinio, taip pat neatsižvelgiama į gręžinio galvutės slėgio poveikį horizontalių šulinių našumui. Dėl to buvo gautas tiesioginis našumo ir horizontalios sekcijos ilgio santykis.

Tačiau daugelis tyrinėtojų teigia, kad ši veiklos apskaičiavimo schema iš esmės klaidinga. Horizontaliems šuliniams žinios apie slėgio pasiskirstymą išilgai gręžinio dugno yra svarbesnės nei vertikalių gręžinių. Taip yra dėl to, kad drenažo zonos plotas horizontaliame šulinyje yra didesnis nei vertikaliame šulinyje.

Vieną iš sprendimų, kuriame atsižvelgiama į dugno slėgio pokytį skaičiuojant našumą, gavo Z.S. Alijevas ir A.D. Sedykh. Taip pat pirmą kartą buvo priimtas įtekėjimo profilio sprendimas, atsižvelgiant į visus hidraulinio pasipriešinimo tipus, įskaitant vietinį perforacijų pasipriešinimą, jų vietą ir tankį, taip pat atsižvelgiant į horizontalaus dujų gręžinio pasvirimo kampą. gavo Sokhoshko S.K. .

| 37 | Šiuolaikinės naujovės № 2(30) 2018

Bibliografija

1. Aliev Z.S., Sheremet V.V. Horizontalių gręžinių, atidariusių dujų ir gazolio rezervuarus, našumo nustatymas M.: Nedra, 1995.

Dujų gręžinių ribinių bevandenių debitų nustatymo esant ekranui ir tokių gręžinių tyrimo rezultatų interpretavimo metodai nėra pakankamai sukurti. Iki šiol taip pat nebuvo iki galo ištirtas klausimas dėl galimybės padidinti didžiausius bevandenius šulinių, kurie atidaro dujas turinčius darinius su dugno vandeniu, greitį sukuriant dirbtinį ekraną. Čia pateikiamas analitinis šios problemos sprendimas ir nagrinėjamas atvejis, kai netobulas šulinys prasiskverbė į tolygiai anizotropinį apskritą rezervuarą su dugno vandeniu ir eksploatuojamas esant nepralaidžiam ekranui. Sukurtas apytikslis metodas vertikalių dujų gręžinių ribiniams bevandenių srautų dydžiams, turintiems netiesinį filtravimo dėsnį, apskaičiuojant dėl ​​nelaidaus dugno angos ekrano buvimo. Nustatyta, kad ribinio bevandenio debito vertė priklauso ne tik nuo ekrano dydžio, bet ir nuo jo padėties išilgai dujų prisotinto rezervuaro vertikalės; nustatoma optimali ekrano padėtis, kuri apibūdina didžiausią ribinį srautą. Praktiniai skaičiavimai atliekami remiantis konkrečiais pavyzdžiais.

skaičiavimo metodas

bevandenio srauto greitis

vertikalus šulinys

dujų šulinys

1. Karpovas V.P., Šerstniakovas V.F. Fazių pralaidumo charakteristika pagal lauko duomenis. NTS naftos gamybai. – M.: GTTI. - Nr. 18. - S. 36-42.

2. Telkovas A.P. Požeminė hidrodinamika. - Ufa, 1974. - 224 p.

3. Telkovas A.P., Gračevas S.I. ir kiti naftos ir dujų telkinių plėtros ypatumai (II dalis). - Tiumenė: iš-į OOONIPIKBS-T, 2001. - 482 p.

4. Telkovas A.P., Stklyanin Yu.I. Vandens kūgių susidarymas naftos ir dujų gamybos metu. – M.: Nedra, 1965 m.

5. Stklyanin Yu.I., Telkov A.P. Įteka į horizontalų kanalizaciją ir netobulą šulinį juostiniame anizotropiniame rezervuare. Ribojančių bevandenių debitų skaičiavimas. TSRS PMTF mokslų akademija. - Nr.1. - 1962 m.

Šiame straipsnyje pateikiamas analitinis šios problemos sprendimas ir nagrinėjamas atvejis, kai netobulas šulinys prasiskverbė į tolygiai anizotropinį apskritą rezervuarą su dugno vandeniu ir yra naudojamas esant nepralaidžiam ekranui (1 pav.). Manome, kad dujos yra tikros, jų judėjimas yra tolygus ir paklūsta netiesiniam filtravimo dėsniui.

1 pav. Trijų zonų dujų įtekėjimo į netobulą šulinį schema su ekranu

Remiantis priimtomis sąlygomis, dujų įtekėjimo į šulinį I, II, III zonose lygtys bus tokios formos:

; ; (2)

; ; , (3)

kur a ir b nustatomi formulėmis. Likę žymėjimai parodyti diagramoje (žr. 1 pav.). (2) ir (3) lygtys šiuo atveju apibūdina įtekėjimą į padidintus šulinius atitinkamai su spinduliais rе ir (re+ho).

Stabilumo sąlyga dujų ir vandens sąsajoje (žr. CD eilutę) pagal Paskalio dėsnį parašyta lygtimi

kur ρw yra vandens tankis, yra kapiliarinis slėgis kaip vandens prisotinimo funkcija dujų ir vandens sąsajoje.

Spręsdami bendrai (1)-(3), po transformacijų serijos gauname įplaukos lygtį

Iš bendro (2) ir (4) sprendinio gauname kvadratinę bedimensinio ribinio srauto lygtį, kurios viena iš šaknų, atsižvelgiant į (7) ir po transformacijų serijos, yra pavaizduota išraiška:

kur (7)

(8)

Perėjimas prie matmenų ribinio bevandenio srauto greičio atliekamas pagal formules:

(9)

kur yra vidutinis svertinis slėgis dujų telkinyje.

1 lentelė

Atsparumo filtravimui vertės dėl ekrano apačioje

Papildomas filtravimo pasipriešinimas ir , kuriuos sukelia ekranas, apskaičiuojami kompiuteriu pagal (6) formules, pateikiami lentelėse (1 lentelė) ir pateikiami grafikais (2 pav.). Funkcija (6) apskaičiuojama kompiuteriu ir grafiškai pateikiama (3 pav.). Didžiausias išėmimas gali būti nustatytas pagal įtekėjimo lygtį (4.4.4), kai Q=Qpr.

2 pav. Atsparumas filtravimui ir , dėl ekrano prie stabilios dujų ir vandens sąsajos

3 pav. Bematmens ribinio srauto qpr priklausomybė nuo santykinės angos esant parametrams , ρ=1/æ* ir α

3 paveiksle parodytos bematio ribinio srauto q priklausomybės nuo atsidarymo laipsnio esant parametrams Re ir α. Kreivės rodo, kad didėjant ekrano dydžiui (<20) безводные дебиты увеличиваются. Максимум на кривых соответствует оптимальному вскрытию пласта, при котором можно получить наибольший предельный безводный дебит для заданного размера экрана. С увеличением параметра ρ=1/æ* (уменьшением анизотропии) предельный безводный дебит увеличивается, а уменьшение безводного дебита для малых вскрытий объясняется увеличением фильтрационных сопротивлений, обусловленных экраном на забое.

Pavyzdys. Dujų dangtelis išleidžiamas kontaktuojant su padų vandeniu. Būtina nustatyti: didžiausią dujų gręžinio debitą, ribojantį GWC prasiskverbimą į dugną, ir didžiausią debitą esant nepralaidžiam ekranui.

Pradiniai duomenys: Рpl=26,7 MPa; K=35,1 10-3 µm2; Ro=300 m; ho=7,2 m; =0,3; =978 kg/m3; =210 kg/m3 (rezervuaro sąlygomis); æ*=6,88; =0,02265 MPa s (rezervuaro sąlygomis); Tm = 346 K; Tst=293 K; Rath=0,1013 MPa; re=ho=7,2 m ir re=0,5ho=3,6 m.

Paskirties vietos parametro apibrėžimas

Iš grafikų randame bematį ribinį bevandenio skysčio srautą q(ρо,)q(6,1;0,3)=0,15.

Pagal (9) formulę apskaičiuojame:

Qo=52,016 tūkst.m3/parą; tūkst.m3/parą

Mes nustatome bedimensinius parametrus esant ekranui:

Pagal grafikus (žr. 2 pav.) arba lentelę randame papildomas filtravimo varžas: С1= С1(0,15;0,3;1)=0,6; C2=C2(0,15;0,3;1)=3,0.

Pagal (7) formulę randame bematį parametrą α=394,75.

Pagal (9) formulę apskaičiuojame debitą, kuris siekė Qo47,9 tūkst.m3/d.

Skaičiuojant pagal (7) ir (8) formules gaunama: Х=51,489 ir Y=5,773·10-2.

Bedimensinis ribinis srautas, apskaičiuotas pagal (6) formulę, yra lygus q=1,465.

Matmenų ribinį debitą dėl ekrano nustatome pagal santykį Qpr \u003d qQo \u003d 1,465 47,970,188 tūkst. m3 / dieną.

Numatomas maksimalus debitas be ekrano su panašiais pradiniais parametrais – 7,8 tūkst.m3/parą. Taigi nagrinėjamu atveju ekrano buvimas padidina ribinį srautą beveik 10 kartų.

Jei priimtume re = 3,6 m; tie. du kartus mažesnis už dujų prisotintą storį, tada gauname šiuos projektinius parametrus:

2; C1=1,30; C2=5,20; X = 52,45; Y = 1,703 10-2; q=0,445 ir Qpr=21,3 tūkst.m3/d. Šiuo atveju ribinis srautas padidėja tik 2,73 karto.

Pažymėtina, kad ribinio srauto reikšmė priklauso ne tik nuo ekrano dydžio, bet ir nuo jo padėties išilgai dujų prisotinto rezervuaro vertikalės, t.y. nuo santykinės rezervuaro angos, jei ekranas yra tiesiai prieš apatinę angą. (6) sprendimo tyrimas parodė, kad yra optimali ekrano padėtis, priklausomai nuo parametrų ρ, α, Re, atitinkanti didžiausią ribinį srautą. Nagrinėjamoje užduotyje optimali anga yra =0,6.

Priimame ρ=0,145 ir =1. Pagal minėtą metodą gauname apskaičiuotus parametrus: С1=0,1; C2=0,5; X = 24,672; Y = 0,478.

Mes nustatome bematį debetą:

q=24,672(-1) 5,323.

Matmenų ribinis srautas nustatomas pagal formulę (9)

Qpr \u003d qQo \u003d 5,323 103 \u003d 254,94 tūkst. m3 / dieną.

Taigi srautas padidėjo 3,6 karto, palyginti su santykine anga = 0,3.

Čia aprašytas ribinio bevandenio srauto greičio nustatymo metodas yra apytikslis, nes jame atsižvelgiama į kūgio, kurio viršus jau pasiekė ekrano spindulį, stabilumą.

Kai iš aukščiau pateiktų sprendinių gauname formules q() netobulam dujų gręžiniui nustatyti netiesinio filtravimo dėsnio sąlygomis, atsižvelgiant į papildomas filtravimo varžas. Šios formulės taip pat bus apytikslės ir pagal jas apskaičiuojama pervertinta ribinio bevandenio srauto vertė.

Norint sudaryti dviejų terminų dujų įtekėjimo lygtį itin stabilaus dugno vandens kūgio sąlygomis, būtina žinoti filtravimo varžas tokiomis sąlygomis. Juos galima nustatyti remiantis Musket-Charny stabilaus kūgio susidarymo teorija. Srautinės linijos, ribojančios erdvinio judėjimo plotą iki netobulo šulinio homogeniškai anizotropiniame rezervuare, kai kūgio viršūnė jau prasiskverbė į šulinio dugną, lygtis pagal judėjimo be slėgio teoriją, rašome formoje

(10)

čia q= – bematis ribinis bevandenio debito greitis, nustatytas pagal pateiktas (žinomas) apytiksles formules ir grafikus; yra bematis parametras.

Išreikšdami filtravimo greitį srautu , pakeitę sąsajos lygtį (10) į diferencialinę lygtį (1), atsižvelgdami į dujų būsenos dėsnį ir integruodami viršslėgį P ir spindulį r atitinkamose ribose, gauname įtekėjimą. (12) formos ir (13) formulės lygtis, kurią reikėtų priimti:

; , (11)

(12)

čia Li(x) yra integralinis logaritmas, susietas su integralo funkcija priklausomybe .

(13)

Jei x>1 integralas (13) skiriasi taške t=1. Šiuo atveju Li(x) reikia suprasti kaip netinkamo integralo reikšmę. Kadangi bematmenų ribinių bevandenių debitų nustatymo metodai yra gerai žinomi, akivaizdu, kad nereikia pateikti funkcijų (11) ir (12) lentelėse.

1. Sukurtas apytikslis metodas vertikalių dujų gręžinių ribiniams bevandeniams srautams su netiesiniu filtravimo dėsniu apskaičiuoti, nes yra nelaidus apatinės skylės ekranas. Kompiuteriu apskaičiuojami bedimensiniai ribiniai srautai ir atitinkamos papildomos filtravimo varžos, rezultatai pateikiami lentelėse ir parodomos atitinkamos grafinės priklausomybės.

2. Nustatyta, kad ribinio bevandenio debito vertė priklauso ne tik nuo ekrano dydžio, bet ir nuo jo padėties išilgai dujų prisotinto rezervuaro vertikalės; nustatoma optimali ekrano padėtis, kuri apibūdina didžiausią ribinį srautą.

3. Praktiniai skaičiavimai atlikti konkrečiu pavyzdžiu.

Recenzentai:

Grachev S.I., technikos mokslų daktaras, profesorius, Naftos ir dujų telkinių plėtros ir eksploatavimo katedros vedėjas, Geologijos ir naftos ir dujų gavybos institutas, FGBOU Tsogu, Tiumenė;

Sokhoshko S.K., technikos mokslų daktaras, profesorius, Naftos ir dujų telkinių plėtros ir eksploatavimo katedros profesorius, Geologijos ir naftos ir dujų gavybos institutas, FGBOU Tsogu, Tiumenė.

Bibliografinė nuoroda

Viena iš pagrindinių užduočių po gręžinio gręžimo yra apskaičiuoti jo debitą. Kai kurie žmonės nelabai supranta, kas yra šulinio srautas. Mūsų straipsnyje pamatysime, kas tai yra ir kaip jis apskaičiuojamas. Tai būtina norint suprasti, ar jis gali užtikrinti vandens poreikį. Šulinio debito apskaičiavimas nustatomas prieš gręžimo organizacijai išduodant įrenginio pasą, nes jų apskaičiuoti ir realūs duomenys gali ne visada sutapti.

Kaip nustatyti

Visi žino, kad pagrindinė šulinio paskirtis – aprūpinti savininkus kokybišku pakankamu kiekiu vandens. Tai turi būti padaryta prieš baigiant gręžimą. Tada šiuos duomenis reikia palyginti su gautais geologinių tyrinėjimų metu. Geologiniai tyrinėjimai suteikia informacijos apie tai, ar tam tikroje vietoje yra vandeningasis sluoksnis ir koks jis galingas.

Tačiau toli gražu ne viskas priklauso nuo aikštelėje gulinčio vandens kiekio, nes daug kas nulemia teisingą paties šulinio išdėstymą, kaip jis suprojektuotas, kokiame gylyje, kokia kokybiška įranga.

Pagrindiniai debeto nustatymo duomenys

Norint nustatyti gręžinio našumą ir jo atitiktį vandens poreikiams, padės teisingas gręžinio debito nustatymas. Kitaip tariant, ar užteks vandens iš šio šulinio buitinėms reikmėms.

Dinaminis ir statinis lygis

Prieš išsiaiškindami, koks yra šulinio vandens debitas, turite gauti daugiau duomenų. Šiuo atveju kalbame apie dinaminius ir statinius rodiklius. Kas jie yra ir kaip jie apskaičiuojami, mes dabar pasakysime.

Svarbu, kad debetas būtų nepastovi vertė. Tai visiškai priklauso nuo sezoninių pokyčių, taip pat nuo kai kurių kitų aplinkybių. Todėl neįmanoma tiksliai nustatyti jo rodiklių. Tai reiškia, kad reikia naudoti apytikslius skaičius. Šis darbas reikalingas norint nustatyti, ar tam tikro vandens tiekimo pakanka normalioms gyvenimo sąlygoms.

Statinis lygis rodo, kiek vandens yra šulinyje be mėginių ėmimo. Toks rodiklis vertinamas matuojant nuo žemės paviršiaus iki vandens lygio. Turi būti nustatyta, kada vanduo nustos kilti iš kitos tvoros.

Lauko gamybos normos

Kad informacija būtų objektyvi, reikia palaukti, kol vanduo bus surinktas iki ankstesnio lygio. Tik tada galėsite tęsti tyrimą. Kad informacija būtų objektyvi, viskas turi būti daroma nuosekliai.

Norėdami nustatyti srauto greitį, turime nustatyti dinaminius ir statinius rodiklius. Atsižvelgiant į tai, kad tikslumui reikės kelis kartus apskaičiuoti dinaminį rodiklį. Skaičiuojant būtina atlikti skirtingo intensyvumo siurbimą. Tokiu atveju klaida bus minimali.

Kaip apskaičiuojamas debetas?

Kad nebūtų galvosūkio, kaip padidinti gręžinio debitą po to, kai jis buvo pradėtas eksploatuoti, reikia kuo tiksliau atlikti skaičiavimus. Priešingu atveju ateityje jums gali trūkti vandens. Ir jei laikui bėgant šulinys pradės dumblėti ir vandens išeiga toliau mažės, tada problema tik pablogės.

Jei jūsų šulinys yra apie 80 metrų gylyje, o zona, kurioje vanduo prasideda, yra 75 metrų atstumu nuo paviršiaus, statinis indikatorius (Hst) bus 40 metrų gylyje. Tokie duomenys padės mums apskaičiuoti, koks yra vandens stulpelio aukštis (Hw): 80 - 40 \u003d 40 m.

Yra labai paprastas būdas, bet jo duomenys ne visada teisingi, būdas nustatyti debetą (D). Norint jį sumontuoti, reikia valandą išsiurbti vandenį, o tada išmatuoti dinaminį lygį (Hd). Tai visiškai įmanoma padaryti savarankiškai, naudojant šią formulę: D \u003d V * Hw / Hd - Hst. Siurbimo intensyvumas m 3 / val. rodomas V.

Šiuo atveju, pavyzdžiui, per valandą išsiurbėte 3 m 3 vandens, lygis nukrito 12 m, tada dinaminis lygis buvo 40 + 12 = 52 m. Dabar galime perkelti savo duomenis į formulę ir gauti debetas, kuris yra 10 m 3 / val.

Beveik visada šis metodas naudojamas apskaičiuojant ir įvedant pasą. Tačiau tai nėra labai tiksli, nes jie neatsižvelgia į intensyvumo ir dinaminio indekso ryšį. Tai reiškia, kad jie neatsižvelgia į svarbų rodiklį - siurbimo įrangos galią. Jei naudojate daugiau ar mažiau galingą siurblį, šis indikatorius labai skirsis.

Naudodami lyną su svambalu galite nustatyti vandens lygį

Kaip jau minėjome, norint gauti patikimesnius skaičiavimus, reikia kelis kartus išmatuoti dinaminį lygį naudojant skirtingos talpos siurblius. Tik tokiu būdu rezultatas bus arčiausiai tiesos.

Norėdami atlikti skaičiavimus šiuo metodu, po pirmojo matavimo turite palaukti, kol vandens lygis bus atkurtas iki ankstesnio lygio. Tada valandą išsiurbkite vandenį skirtingos galios siurbliu, tada išmatuokite dinaminį indikatorių.

Pavyzdžiui, jis buvo 64 m, o pumpuojamo vandens tūris buvo 5 m 3. Duomenys, kuriuos gavome per dvi atrankas, leis mums gauti informaciją pagal šią formulę: Du = V2 - V1 / h2 - h1. V - kokiu intensyvumu buvo atliktas siurbimas, h - kiek sumažėjo lygis, palyginti su statiniais rodikliais. Mums jie siekė 24 ir 12 m. Taigi, mes gavome 0,17 m 3 / val.

Konkretus gręžinio srautas parodys, kaip pasikeis tikrasis srautas, jei padidės dinaminis lygis.

Norėdami apskaičiuoti tikrąjį debetą, naudojame šią formulę: D = (Hf - Hst) * Du. Hf rodo viršutinį tašką, kur prasideda vandens paėmimas (filtras). Šiam rodikliui paėmėme 75 m. Pakeitus reikšmes į formulę, gauname rodiklį, kuris lygus 5,95 m 3 / val. Taigi šis rodiklis yra beveik du kartus mažesnis nei įrašytas šulinio pase. Jis yra patikimesnis, todėl jums reikia sutelkti dėmesį į tai, kai nustatote, ar turite pakankamai vandens, ar reikia padidinti.

Turėdami šią informaciją galite nustatyti vidutinį šulinio srautą. Tai parodys, koks yra kasdienis gręžinio našumas.

Kai kuriais atvejais šulinio statyba atliekama dar prieš statant namą, todėl ne visada pavyksta paskaičiuoti, užteks vandens ar ne.

Kad neišspręstumėte klausimo, kaip padidinti debetą, turite reikalauti nedelsiant atlikti teisingus skaičiavimus. Pase turi būti įrašyta tiksli informacija. Tai būtina, kad jei ateityje kiltų problemų, būtų galima atkurti ankstesnį vandens suvartojimo lygį.

TaipNe