Проектування технології гпп

Проектування технології ГПП зводиться до наступного. Гирловий тиск не повинен перевищувати допустимого гирлового тиску, а швидкість висхідного потоку повинна забезпечувати винесення шламу із свердловини.

Гирловий тиск нагнітання водопіщаної суміші

(1.29)

де р₁ і р₂ – втрати тиску на тертя в НКТ і в затрубному просторі, які визначаються залежно від розмірів труб і витрати рідини Q = qn; q – витрата рідини через одну насадку, якою задаються в межах 3-3,2 м³/с; n – кількість працюючих насадок (беруть парне число насадок для усунення дії реактивної сили), причому обов’язково задають Q / F_затр  0,5 м/с (для забезпечення винесення шламу із свердловини); F_затр – площа прохідного перерізу затрубного простору; p – перепад тиску в насадці, який вибирається залежно від витрати q за різних діаметрів насадок, причому p  p_min (p_min = 10-12 МПа для насадок із діаметром отвору 6 мм і p_min = 18-20 МПа для насадок із діаметром 3 та 4,5 мм за міцності порід на стискання понад 25-30 МПа); p_затр – протитиск на гирлі свердловини в затрубному просторі під час роботи за закільцьованою системою; p_дг – допустимий гирловий тиск, який зумовлений технічною характеристикою насосних агрегатів типу УН 1-630х700А (4АН-700) чи міцнісною характеристикою НКТ.

В останньому випадку допустимий гирловий тиск

(1.30)

де р_зруш – зрушуюче навантаження для заданих НКТ, яке беруть із довідників; q_т та L – відповідно вага 1 м (з урахуванням муфт) та довжина опускання НКТ; k_б – коефіцієнт безпеки, який задають рівним 1,3-1,5; F_т – площа прохідного перерізу НКТ.

Додаткове видовження НКТ під час створення в них тиску нагнітання

(1.31)

де E_м – модуль Юнга (пружності) для сталі, що дорівнює 7010⁴ МПа; f_т – площа поперечного перерізу металу НКТ; z_т – коефіцієнт, що враховує тертя труб до стінки обсадної колони (беруть z_т = 1,5-2).

Кількість насосних агрегатів визначають як відношення потрібної гідравлічної потужності до гідравлічної потужності агрегата з урахуванням одного запасного:

(1.32)

де _а – коефіцієнт, що враховує технічний стан насосних агрегатів, ступінь їх зносу (_а = 0,75-1); q_а – подавання одного насосного агрегата на розрахунковому режимі (за тиску р_а); р_а – тиск, який створює агрегат (причому слід брати тиск р_а = р_г).

Тривалість одного різання отвору беруть 15-30 хв., щілини – 20-40 хв. (по 2-3 хв. на 10 мм висоти щілини).

Задана концентрація піску в разі використання води становить 40-50 кг/м³ (менше – погіршується абразивне діяння, більше – піщинки осідають під тарілками клапанів насоса).

Залежно від кількості інтервалів різання і схеми обв’язки комунікацій розраховують кількість робочої рідини і піску.

ГПП проводиться під керівництвом відповідального інженерно-технічного працівника за затвердженим планом. Під час ГПП знаходитися персоналу біля гирла свердловини і нагнітальних ліній заборонено. Напірний колектор блока маніфольдів повинен бути обладнаний давачами контрольно-вимірювальних приладів, а нагнітальні трубопроводи – зворотними клапанами. Пересувні насосні устатковання необхідно розміщати на відстані не менше 10 м від гирла свердловини, 2 м – від блоку маніфольдів, відстань між ними повинна бути не менше 1 м. Викидна лінія від запобіжного пристрою повинна бути жорстко закріплена, накрита кожухом і виведена в ємність для скидування рідини або на вхід у насос.