Определение забойного давления при движении газа по двухступенчатой колонне фонтанных труб

При движении газа по двухступенчатой колонне забойное давление на забое рассчитывается по формуле

(18)

где s₁=0.03415`r L<sub>1</sub>/(z<sub>1cp</sub>T<sub>1cp</sub>), s<sub>2</sub>=0.03415`r L₂/(z_2cpT_2cp),

В некоторых случаях, когда изменения z_cp и Т_ср несущественны (оценочные расчеты и небольшие глубины), можно принять z_1cp=z_2cp=z_cp и Т_1ср=Т_2ср=Т_ср. В формулах (18) D₁, D₂ - внутренние диаметры верхней и нижней секций труб, в см; l ₁ и l₂ - коэффициенты гидравлического сопротивления верхней и нижней секций труб; L₁ ,L₂ - соответственно длина этих секций в м.

Если башмак фонтанных труб расположен значительно выше забоя (или интервала перфорации), то движение газа можно рассматривать как движение по двухступенчатой колонне, нижней секции которой является эксплуатационная колонна. В этом случае для определения р_з необходимо пользоваться формулой (18).

Определение забойного давления в газоводяных и газоконденсатных скважинах

Расчёт забойного давления в работающей скважине, если в её продукции содержится жидкость проводится по формулам:

(20)

где

r_{Г ,} r_Ж , r_В -соответственно плотности газа, жидкости и воздуха при стандартных условиях, кг/м³;

r_ГР -плотность газа при рабочих условиях, кг/м³;

Q_ГР -дебит газа при рабочих условиях, тыс. м³/сут;

G_Г, G_Ж - массовые расходы газа и жидкости, т/сут;

Q_СМ Q_Г, Q_Ж - объёмные расходы газожидкостной смеси, газа и жидкости при атмосферном давлении и стандартной температуре, тыс. м³/сут;

j - определяется экспериментально, как отношение истинного объёма газа в скважине к объёму ствола ,

V_Г - истинный объём газа в скважине, м³;

D -диаметр ствола, м;

L -длина ствола, м.

На практике определение истинного объёмного газосодержания j затруднительно, поэтому полагают равенство j и расходного газосодержания b . Так как всегда j меньше b, то при использовании данного допущения формула (20) даёт заниженные значения забойного давления. Причём, чем больше разница между количествами жидкости в скважине и выносимой потоком газа на поверхность, тем больше погрешность.

Коэффициент гидравлического трения l необходимо определять по результатам исследования скважин на различных режимах.

Все величины (z_ср, r_ГР,Q_ГР и др ), зависящие от р_ср , рассчитываются методом последовательных приближений с проверкой сходимости z_ср.

Если при работе скважины, в продукции которой содержится жидкость, наблюдается значительный перепад температуры по стволу, то забойное давление определяется по формуле

(21)

где a=(Т_З - Т_У )/L; S₁ =0.03415`r r/( a z_CP).

При определении забойного давления в работающих скважинах (высокодебитных с небольшой депрессией на пласт), оборудованных пакером, клапаном отсекателем и др., необходимо учесть потери, вызванные этим оборудованием. Данные потери определяются, как потери давления при прохождении газа через отрезок трубы или диафрагму.