
- •Казахский национальный технический университет имени к.И.Сатпаева
- •Учебная программа дисциплины – Syllabus
- •Данные о преподавателе:
- •Данные о дисциплине:
- •Выписка из учебного плана
- •Пререквизиты:
- •Постреквизиты:
- •Краткое описание
- •Перечень и виды заданий и график их выполнения:
- •Виды заданий и сроки их выполнения
- •Список литературы
- •1.8 Контроль и оценка знаний.
- •Календарный график сдачи всех видов контроля
- •Политика и процедура
- •Содержание Активного раздаточного материала
- •2.2 Конспект лекционных занятий Модуль 1.
- •1.1 Источники пластовой энергии.
- •Понятие пластового давления
- •Здесь и - разность отметок забоев скважин и текущего забоев скважин и текущего положения водонефтяного контакта; - плотность воды в пластовых условиях.
- •1.2 Вывод уравнения распределения давления вокруг скважины
- •Подставляя (3) в (2) и разделяя переменные, получим
- •1.3 Режимы разработки нефтяных месторождений.
- •Водонапорный режим
- •Упругий режим
- •Режим газовой шапки
- •Режим растворенного газа
- •Гравитационный режим
- •Лекция № 2. Техника и технологии воздействия на залежь нефти. Поддержание пластового давления закачкой воды.
- •2.1 Цели и методы воздействия.
- •Поддержание давления закачкой газа:
- •Тепловые методы воздействия:
- •2.2 Водоснабжение системы поддержания пластового давления.
- •Оборудование для поддержания пластового давления
- •2.3 Технология и техника использования глубинных вод для ппд.
- •Воздействия на залежь.
- •3.1 Поддержание пластового давления закачкой газа.
- •3.2 Тепловые методы воздействия на залежь.
- •3.3 Внутрипластовое горение
- •4.1 Оборудование забоя скважины.
- •4.2 Техника перфорации скважин.
- •4.3 Методы освоения нефтяных скважин.
- •5.1 Химические методы воздействия на призабойную зону скважины.
- •5.2 Гидравлический разрыв пласта.
- •5.3 Тепловая обработка призабойной зоны скважины.
- •6.1 Исследование скважин.
- •6.2 Исследование скважин при установившихся режимах.
- •6.3 Исследование скважин при неустановившихся режимах.
- •7.1 Физика процесса движения газожидкостной смеси в вертикальной трубе.
- •7.2 Уравнение баланса давления.
- •7.3 Плотность газожидкостной смеси.
- •Плотность реальной смеси
- •Модуль 2.
- •8.1 Артезианское фонтанирование. Фонтанирование за счет энергии газа.
- •8.2 Условия фонтанирования.
- •8.3 Расчет фонтанного подъемника
- •9.1 Оборудование фонтанных скважин.
- •9.2 Регулирование работы фонтанных скважин.
- •9.3 Осложнения в работе фонтанных скважин и их предупреждение.
- •Открытое фонтанирование
- •Предупреждение отложений парафина
- •Борьба с песчаными пробками
- •Отложение солей
- •10.1 Общие принципы газлифтной эксплуатации.
- •10.2 Конструкции газлифтных подъемников.
- •10.3 Пуск газлифтной скважины в эксплуатацию.
- •11.1 Методы снижения пусковых давлений.
- •Применение специальных пусковых компрессоров
- •Последовательный допуск труб
- •Задавка жидкости в пласт
- •Применение пусковых отверстий
- •Таким образом, первое отверстие делается на глубине от устья
- •11. 2 Газлифтные клапаны.
- •Оборудование.
- •12.1 Эксплуатация скважин штанговыми насосами. Наземное оборудование.
- •Наземное оборудование
- •12.2 Оборудование устья скважины
- •Канатная подвеска
- •Штанговращатель
- •12.3 Подземное оборудование.
- •Насосные трубы
- •Лекция № 13. Условия, влияющие на работу штанговой установки. Статические и динамические нагрузки при работе глубинного насоса.
- •3.1 Условия, влияющие на работу штанговой установки.
- •Влияние утечек
- •Влияние усадки жидкости
- •3.2 Статические нагрузки при работе глубинного насоса.
- •Статические нагрузки
- •Обозначая силу тяжести 1 м штанг через
- •Напряжение в точке подвеса штанг от статической нагрузки будет
- •13.3 Динамические нагрузки
- •Добавочное напряжение в штангах от силы инерции будет равно
- •Ударные нагрузки
- •Нагрузки от вибрации колонны штанг
- •Основная частота этих колебаний равна
- •Определение максимальной нагрузки в точке подвеса насосных штанг к головке балансира
- •Лекция № 14. Принципы уравновешивания станка-качалки. Эксплуатация скважин штанговыми насосами в осложненных условиях.
- •4.1 Принципы уравновешивания станка-качалки.
- •4.2 Эксплуатация скважин штанговыми насосами в осложненных условиях.
- •15.1 Исследование скважин, оборудованных штанговыми насосными установками.
- •Динамометрия шсну
- •15.2 Эксплуатация скважин погружными центробежными электронасосами.
- •15.3 Определение глубины подвески пцэн
- •Планы практических (семинарских) занятий
- •Контрольные вопросы:
- •2.4 Планы лабораторных занятий
- •2.5 Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов под
- •2.6 Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов (срс)
- •2.7 Тестовые задания для самоконтроля
- •1. Что такое статическое давление
- •2. Что такое динамический уровень
- •28. Деформация штанг под действием веса жидкости по закону Гука (qж – сила тяжести 1 м жидкости, fшт – площадь сечения штанг, l–длина колонны штанг, е–модуль Юнга)
- •30. Глубина подвески пэцн
- •2.8 Экзаменационные вопросы по курсу
- •Глоссарий
- •Содержание
- •Учебно-методический комплекс дисциплины для студентов
Воздействия на залежь.
3.1 Поддержание пластового давления закачкой газа.
В продуктивных коллекторах, в составе которых присутствует много глинистого материала, разбухающего при его смачивании пресной водой, закачка воды для ППД малоэффективна. Нагнетательные скважины обладают очень низкой поглотительной способностью с большим затуханием приемистости, требует специальной обработки воды и высоких давлений нагнетания. Однако в этих же условиях закачка сухого углеводородного газа, не взаимодействующего с породами коллектора, может оказаться достаточно эффективной, так как при этом обеспечиваются технически приемлемые параметры процесса, такие как приемистость и давление.
С энергетической точки зрения ППД закачкой газа – процесс более энергоемкий по сравнению с закачкой воды. Это означает, что на вытеснение единицы объема нефти при закачке газа затрачивается энергии больше, чем при вытеснении нефти водой, которое объясняется двумя главными причинами.
1. При закачке воды необходимое забойное давление создается как давлением воды на устье нагнетательной скважины, так и большим гидростатическим давлением водяного столба в скважине. При закачке газа, плотность которого значительно меньше плотности воды, гидростатическое давление газового столба мало примерно в 7-15 раз меньше, чем водяного. Поэтому необходимое забойное давление приходится создавать за счет увеличения давления на устье, вследствие чего возрастают затраты энергии на закачку газа в пласт.
2. При закачке газа, вследствие его большой сжимаемости, необходимый объем газа нужно предварительно сжать до забойного давления, на что расходуется большое количество энергии. Так как при закачке воды, вследствие ее несжимаемости, энергия на сжатие равна нулю.
Кроме того, некоторое количество нагнетаемого углеводородного газа растворяется в пластовой нефти, отчего общее количество закачиваемого газа увеличивается.
Поэтому ППД закачкой газа не нашло широкого распространения и применяется главным образом на истощенных нефтяных месторождениях, пластовое давление которых мало, или на неглубоких месторождениях.
При наличии на данном месторождении или поблизости мощного источника природного газа достаточно высокого давления его можно эффективно использовать для ППД. Это приводит к большому сокращению капитальных вложений, так как отпадает необходимость в строительстве компрессорных станций, и к сокращению энергетических затрат на закачку газа, составляющих главные статьи расходов на осуществление ППД закачкой газа в пласт. В качестве рабочего агента может быть использован не только сухой углеводородный газ, но и воздух, а также и углекислый газ CO2, если имеются его источники.
Использование углеводородного и углекислого газов более предпочтительно, так как их высокая растворимость в нефти приводит к снижению вязкости нефти на контакте с газом в пласте и увеличению коэффициента вытеснения. Кроме того, закачка чистого углеводородного газа, а тем более углекислоты более безопасна, чем закачка воздуха, при котором возможно образование взрывоопасных смесей с углеводородами.
Газ в нагнетательные скважины обычно закачивают через НКТ, спускаемые до верхней части фильтра колонны. Кольцевое пространство между НКТ и обсадной колонной перекрывается пакером, устанавливаемым в нижней части НКТ. Это делается для изоляции колонны, которая не всегда выдерживает высокие давления закачки, а на истощенных месторождениях обсадные колонны из-за коррозии бывают негерметичными.
Прорывы нагнетаемого газа в отдельные добывающие скважины увеличивают его удельный расход и энергетические затраты на процесс. Поэтому важно своевременное их выявление и устранение. Прорывы газа в добывающие скважины происходят по наиболее проницаемым прослоям после вытеснения из них жидкости. Для их выявления следят за величиной газового фактора в добывающих скважинах и за химическим составом газа. Особенно просто выявляются такие прорывы при закачке воздуха, когда в извлекаемом газе резко увеличивается содержание азота, сопровождаемое увеличением газового фактора.
Борьба с прорывами нагнетаемого газа ведется уменьшением отборов жидкости из скважин, в которых отмечается прорыв. В результате чего возрастает забойное давление в скважине и снижается или полностью прекращается поступление газа. Иногда приходится полностью закрывать скважину, в которую произошел прорыв газа. В некоторых случаях борьбу с прорывами ведут со стороны нагнетательной скважины, в которую вместе с газом закачивают воду, нефть или другую вязкую жидкость, заполняющую проницаемый прослой и таким образом затрудняющую фильтрацию газа по такому прослою.
Осн.: 1. [71-76], 3. [204-207]
Контрольные вопросы:
Условия применения закачки газа?
Главные причины энергоемкости ППД закачкой газа?
Использование каких газов наиболее предпочтительно?