3.3.2 Определение давления в затрубном пространстве горизонтальных скважин с большим и со средним радиусами кривизны, частично оборудо-ванных фонтанными трубами при отсутствии жидкости в их продукции

Суммарный дебит горизонтальной скважины, частично оборудованной фонтанными трубами у башмака, состоит из притока газа в затрубное пространство и от башмака этих труб до торца к горизонтальной скважине, т.е.

(3.18)

При этом существенный интерес представляет характер изменения дебита в затрубном пространстве и от башмака фонтанных труб до торца скважины.

Для определения давления в затрубном пространстве горизонтального участка ствола необходимо сначала определить по известным устьевым давлениям и дебитам забойное давление у башмака фонтанных труб, используя при этом формулы (3.11) – (3.17). Далее, ориентируясь на результаты расчетов по распределению дебита, как линейной связи между длиной ствола и дебитом, полученной для принятого постоянного значения коэффициента продуктивности, разделить суммарный дебит, использованный при определении забойного давления у башмака фонтанных труб на две части пропорционально длине горизонтального ствола. С таким предположением, в зависимости от длины фонтанных труб в горизонтальном участке ствола, был разделен дебит горизонтальной скважины и использован для определения давления в затрубном пространстве. Таким образом, при предположении о том, что дебит газа из затрубного пространства известен, забойное давление в этом пространстве должно определяться следующим образом. Кольцевое затрубное пространство заменяется круговым сечением с эквивалентным диаметром D_эквчерез равенство

(3.19)

где D_в.экс,d_н.ф - внутренний диаметр эксплуатационной колонны и наружный диаметр фонтанных труб, а гидравлический диаметр из равенства

(3.20)

Тогда, вместо d⁵_ф вставим следующую формулу

(3.21)

С учетом формул (3.19)(3.21) давление в затрубном пространстве горизонтальной скважины должно определяться по формуле

, (3.22)

где Р_{з бф} - давление у башмака фонтанных труб;

_{г зат}– параметр, определяемый по формуле

, (3.23)

где _зат – коэффициент гидравлического сопротивления при движении газа по затрубному пространству;

L_гф – длина фонтанных труб, т.е. затрубного пространства в горизонтальном участке ствола;

Т_{ср заб}– средняя температура газа на участке с длинойL_гфопределяемая по формуле

(3.24)

Z_{ср заб}– коэффициент сверхсжимаемости газа в интервале с длинойL_гф и определяется в зависимости от

, (3.25)

где Р_вход, Т_вход – давление и температура у входа горизонтального ствола в продуктивный пласт;

Р_збф, Т_бф - давление и температура у башмака фонтанных труб.

Величина коэффициента гидравлического сопротивления _зат при дви-жении газа по затрубному пространству с учетом потерь давления на местные сопротивления в соединительных узлах фонтанных труб может быть оценена по формуле

, (3.26)

где _экв - коэффициент гидравлического сопротивления труб с эквивалентным диаметром;

D_экв;D_экс,d_нф – соответственно диаметр эксплуатационной колонны и внешний диаметр фонтанных труб;

D_м – диаметр соеди-нительных муфт;

l– длина одной фонтанной трубы.

Значение _экв, т.е. коэффициента гидравлического сопротивления труб с эквивалентным диаметромD_экв, определяемый по формуле (3.19). Таким образом, для определения давления в затрубном пространстве горизонтальных скважин с большим и со средним радиусами кривизны частично оборудованных фонтанными трубами при отсутствии в их продукции жидкости сначала необходимо вычислить давление у башмака фонтанных труб, а затем, используя формулы (3.19)(3.26), давление в затрубном пространстве на любом сечении длинойL_фiпри соответствующих знаках Т_{ср заб},Z_{ср заб},d_нф,D_{в обс},D_миQ_{зат ф}.