Расчет пластового и забойного давления в газовой скважине

В остановленной газовой скважинеравновесие столба газа оценивается уравнением:

(1)

Если принять температуру и коэффициент сверхсжимаемости равным их средним величинам, то после интегрирования уравнения (4) от Р_у до Р_пл и от 0 до L получим формулу барометрического нивелирования Лапласа-Бабине.

или (2)

, (3) где .

L – глубина скважины (обычно считают от устья до середины вскрытого интервала). Для наклонных скважин глубину скважин определяют по вертикали .

В эксплуатируемой газовой скважине при определении забойного давления учитывают потери давления на трение при движении газа по стволу скважины. Расчет производят по формуле Адамова Г. А.

, (4)

в которой приняты обозначения:

, ,

где Р₃ – забойное давление в МПа;

Р_у – давление на головке скважины (устьевое давление), МПа; L – длина фонтанных труб от устья до забоя, м; – коэффициент гидравлического сопротивления, который зависит от числа Рейнольдса и относительной шероховатости труб; d – диаметр труб, м.

Коэффициент Z_cp определяют для Р_ср и Т_ср методом последовательных приближений, при этом Р_ср находят по формуле:

(5)

P_y- устьевое давление

- относительная плотность газа, L - глубина скважины, d - внутренний диаметр НКТ, λ - коэффициент гидравлического сопротивления в НКТ (λ=0.015)

23. Как проводят борьбу с пескопроявлением в газовых скважинах?

Эксплуатация скважин при пескопроявлении

Разрушение скелета породы и вынос частиц породы на забой обусловлены превышением гра­диентов давления в призабойной зоне над допустимыми. На­копление на забое песчаной пробки уменьшает дебит скважины и может привести к различным нарушениям, например к при­хвату фонтанных труб.

Борьба с образованием песчаных пробок в газовых скважи­нах может проводиться

• путем ограничения отбора газа;

• выносом песка, поступающего на забой, через ствол скважины на поверх­ность;

• периодическим удалением песчаных пробок различными методами;

• применением забойных фильтров различной конструкции

• креплением призабойной зоны различными це­ментирующими составами.

В этих условиях необходимо применение различных фильтров, предуп­реждающих поступление песка в скважину. Наибольшее распространение получили фильтры с круглыми отверстиями диаметром 1,5—2,0 мм, изготовленные из обсадных труб. Применяются также щелевые, прово­лочные и другие фильтры. На газовых скважинах подземных газохранилищ используют гравийные фильтры, которые не только предотвращают поступ­ление песка в скважину, но и создают вокруг забоя зону высокой проницаемости и укрепляют его стенки.

Для укрепления призабойной зоны в рыхлых слабосцементи­рованных породах используют фенолформальдегидные, карбамидные и другие смолы, а также фенолспирты. Для укрепления призабойной зоны применяют также цемент­ные или цементно-песчаные растворы.

Для удаления песчаной пробки с забоя скважины применяют прямую или обратную промывку. Прямую промывку осуществляют для разрушения и выноса на поверхность плот­ных пробок. При этом промывочная жидкость нагнетается в фон­танные трубы, а породы выносятся через межтрубное простран­ство.

При обратной промывке промывочная жидкость поступает в межтрубное пространство и поднимается на поверх­ность по фонтанным трубам. При этом скорость восходящего по­тока жидкости намного больше, чем при прямой промывке, так как площадь сечения фонтанных труб меньше, чем площадь по­перечного - сечения межтрубного пространства. Необходимое ус­ловие для выноса твердых частиц на поверхность — превышение скорости восходящего потока жидкости над скоростью падения частиц, песка в жидкости, находящейся в покое.

24. Как осуществляют эксплуатацию газовых скважин при накоплении жидкости на забое?

Эксплуатация скважин при накоплении жидкости на забое

В газовых скважинах может происходить конденсации парообраз­ной воды из газа и поступление воды на забой скважин из пласта. В газоконденсатных скважинах к этой жидкости добавляется угле­водородный конденсат, поступающий из пласта и образующийся в стволе скважин. В начальный период разработки залежи при высоких скоростях газового потока на забое скважин и небольшом количестве жидкости она практически полностью выносится на поверхность. Накопление столба жидкости на забое увеличивает противодавление на пласт, приводит к существенному снижению дебита, к прекраще­нию притока газа из низкопроницаемых пропластков и даже к полной остановке скважины.

Предотвращение поступления жидкости в скважину осуществляют под­держанием условий отбора газа на забое скважины, при которых не происходит конденсации воды и жидких углеводородов в призабойной зоне пласта, недопущением прорыва конуса подошвенной воды или языка краевой воды в скважину, изоляцией посторон­них и пластовых вод.

На подземных хранилищах газа отработан метод изоляции обводненных пропластков закачкой в них ПАВ, препятствующих поступлению воды в скважину. В качестве пенообразователя применяют сульфонол и ДС-РАС, в качестве стабилизатора — КМЦ-500. Для перемешивания ПАВ и воздуха на поверхности применяют специальное устрой­ство — аэратор (типа «перфорированная труба в трубе»). Через перфорированный патрубок компрессором закачивают воздух в со­ответствии с заданным а, в наружную трубу закачивают водный раствор ПАВ.