3.1.4 Расчет давления на забое наклонно-направленной скважины

Если расчет давления проводится для наклонной скважины, то в приведенных выше формулах (3.1), (3.7) для неподвижного столба газа вместо длины скважины используется проекция профиля скважины на вертикальную ось, то есть используется разность гипсометрических отметок устья и забоя скважины.

Для приближенной оценки забойного давления в работающей наклонной скважине (на башмаке лифтовых труб) можно использовать формулу (3.20), в которой вместо длины скважины , определяемой по длине спущенных в нее лифтовых труб, нужно использовать произведение ее на синус среднего угла наклона профиля скважины к горизонту, а величина делится на синус этого угла.

Для более точного расчета профиль наклонной скважины может быть представлен в виде ломаной линии, состоящей из прямых участков, каждый из которых имеет свой наклон к горизонту, включая и горизонтальную часть ствола в продуктивном пласте, имеющую синус угла с горизонтом близкий к нулю.

В пределе формула (3.20) при замене на ( ) и на ( ), где - угол ствола скважины с горизонтом, дает давление на конце горизонтального участка в предположении, что весь расход газа (дебит скважины) поступает через конечное сечение горизонтального участка.

Результаты этого расчета могут использоваться для оценки максимально возможных потерь давления на трение в горизональном участке.

Пример. Рассчитать забойное давление в наклонно-направленной скважине глубиной 1200 м при следующих исходных данных:

Па; ; ; кг/м³; кг/м³; ; ; м/с²;  Па; м; ; ; коэффициент гидравлического сопротивления ; внутренний диаметр труб м тыс. м³/сут м³/с; ; К.

По формуле рассчитываем

По формуле рассчитываем

Па

3.1.5 Расчет давления по стволу горизонтальной скважины

Распределение давления по стволу горизонтальной скважины определяется ее профилем, конструкцией участка ствола в продуктивной части пласта, профилем притока газа по длине этого участка.

В простаивающей горизонтальной скважине распределение давления на этом участке описывается барометрической формулой (3.1), в которой вместо глубины используется разность гипсометрических отметок устья и точки, в которой рассчитывается давление.

Скважину, часть ствола которой внутри продуктивного пласта имеет ориентацию, отличную от вертикальной, называют либо наклонной, если скважина пересекает продуктивный пласт под некоторым углом с горизонтом, либо субгоризонтальной или «горизонтальной», если ее ствол полностью находится в продуктивном пласте между кровлей и подошвой (в массивных залежах между кровлей и положением первоначального газоводяного контакта). Профиль «горизонтальной», скважины, начиная от оси вертикального ствола скважины, может быть восходящим внутри продуктивного пласта, иметь направление близкое к горизонтальному или быть нисходящим.

Забойное (пластовое) давление в остановленной горизонтальной скважине может быть рассчитано: у торца горизонтальной части ствола, в любом сечении этого участка; у башмака труб, если скважина частично оборудована лифтовыми трубами. Для этого во всех случаях расчет проводится по формуле (3.1), в которой вместо длины вертикальной скважины используется проекция на вертикальную ось расстояния от устья скважины до того сечения горизонтальной скважины, в котором необходимо вычислить забойное (пластовое) давление. При расчете средней температуры используется значение пластовой температуры на уровне того же сечения. Расчет будет верен только в том случае, если в стволе скважины отсутствуют гидравлические затворы в местах волнообразных искривлений ствола скважины.

Рассчитать распределение давления в сечениях той части ствола горизонтальной скважины, которая находится внутри продуктивного пласта, по движущемуся столбу газа возможно только с использованием трехмерных математических моделей, описывающих горизонтальную скважину и продуктивный пласт, так как оценить с необходимой точностью распределение притока газа по длине этой части ствола простыми моделями не удается.

В сечении на входе в горизонтальную часть забойное давление определяется по формуле (3.20), если ствол скважины до этого сечения имеет вертикальную ориентацию. Если наклон ствола скважины с горизонтом составляет угол , то в формуле (3.20) длина этой части ствола умножается на при вычислении показателя , а второе слагаемое в формуле (3.20) делится на величину .

. (3.32)