3. Выбор режима работы газовой скважины

Теоретические сведения:

Режим работы газовой скважины задается совокупностью параметров, входящих в общее уравнение притока , а также имеющимся в наличии оборудованием. При этом учитывается большое количество факторов, ограничивающих дебит газовой скважины. К основным из этих факторов относятся вынос частиц породы из пласта в скважину; образование водяного конуса; образование конденсата в пласте или скважине; чрезмерное охлаждение газа в местах его дросселирования и возможность образования гидратов, вероятность смятия обсадной колонны и т.д.

При эксплуатации газовых скважин наиболее часто встречающееся осложнение – поступление жидкой фазы (воды или конденсата). В этом случае необходимо определение минимального дебита газовой скважины, при котором еще не происходит накопления жидкости на забое с образованием жидкостной пробки.

Исходные данные (обозначения):

d_н - внутренний диаметр НКТ,м

P_заб – забойное давление, МПа

Т_заб – температура на забое, К

z_заб – сжимаемость газа в забойных условиях.

Постановка задачи:

Рассчитать минимальный дебит газовой скважины по условию ограничения___

Расчет:

1. Расчет минимального дебита при котором не будет происходить осаждения воды на забое скважины.

Минимальная скорость газа при которой не образуется водяная пробка, м/c:

Минимальный дебит для данных условий, м³/сут:

2. Расчет минимального дебита при котором не будет происходить осаждения конденсата на забое скважины.

Минимальная скорость газа при которой весь конденсат выносится на поверхность, м/c:

Минимальный дебит для данных условий, м³/сут:

Получаем два минимальных дебита газовой скважины для двух различных условий выноса частиц воды и конденсата, поэтому наилучшим значением для выбора дебита будет максимальное из двух найденных.

4. Расчет возможности образования кристаллогидратов в скважине

Теоретические сведения

Одним из основных процессов, осложняющих эксплуатацию газовых скважин, является процесс образования кристаллогидратов. Кристаллогидраты образуются при определенных термобарических условиях при наличии в газе капель влаги. Отложения гидратов в виде снегообразной массы или льда в подъемнике газовой скважины снижают пропускную способность (дебит), повышают расход энергии на добычу газа и могут полностью перекрыть живое сечение потоку газа.

Условия образования гидратов могут быть определены экспериментально, графоаналитически и аналитически.

Исходные данные:

р – давление, МПа

t – температура, ºС

ρ – плотность газа при нормальных условиях, кг/м³.

Решение:

а) для определения возможности образования гидратов по графическому методу необходимо найти относительную плотность газа. Зная относительную плотность газа и текущие термобарические условия, по кривым равновесных условий гидратообразования определяем эту возможность.

Рис. . Кривые равновесных условий гидратообразования

Область, расположенная выше представленных кривых (заштрихована), является областью возможного образования кристаллогидратов.

б) Расчет образования кристаллогидратов при положительных и отрицательных температурах

При положительных температурах взаимосвязь между равновесной температурой и равновесным давлением гидратообразованием имеет вид:

или

а при отрицательных температурах:

или

,

где t_p – равновесная температура гидратообразования, ºС; р_р – равновесное давление гидратообразования, МПа.

Таблица. Зависимость коэффициентов В и В₁ от относительной плотности газа