Задача 5.1.

Сделать проверочный расчет установки пакерного оборудования в нагнетательной скважине для следующих исходных данных: скважина вертикальная, искусственный забой скважины 2500м, плотность закачиваемой жидкости 1,05г/см3, плотность газа в затрубном пространстве 1,293 кг/м3, задвижка на затрубном пространстве открыта, устьевая температура 5 град, температура на забое 25 град, длина хвостовика 8м, скважина работает с противодавлением столба жидкости над пакером, тип пакера ПД – ЯГГМ – 118 – 210, плотность жидкости 1г/см3, вязкость 1 сп, средняя температура жидкости в скважине 20град, плотность газа 1,293 кг\м3, коэффициент сверхсжимаемости газа 0,985.

Решение

Расчет установки пакера сводится к оценке перепада давления на эластичном уплотнительном элементе пакера и страгивающей нагрузке на заякоривающем устройстве. Расчет выполняется с учетом выполнения двух условий

Рисунок 4 — Пакер 1 — НКТ; 2 — обсадная колонна; 4 — пакер гидравлический; 5 — заглушка.

1. Фактическое давление на пакере не должно превышать допустимое паспортное.

Давление на пакер составляет разницу между давлением, воздействующим на пакер снизу и давлением действующим сверху (Методические указания, стр.32)

Давление на уровне жидкости в затрубном пространстве определяется по барометрической формуле(Методические указания, стр.32)

Потери давления на гидравлическое трение рассчитаем по формуле Дарси – Вейсбаха

Находим потери давления на трение Н_ТР в НКТ Ø = 73 мм, Ø_вн= 59 мм:

L = 2200 м.

L – глубина установки пакера.

Находим скорость движения жидкости:

Находим кинематическую вязкость жидкости:

Находим число Рейнольдса:

Определяем коэффициент гидравлического сопротивления λ:

Допустимое давление 21 МПа, что больше фактического.

2. Страгивающая нагрузка на пакер не должна превышать превышать допустимую страгивающую нагрузку на заякоривающее устройство пакера (Методические указания, стр.33)

Определим силы, действующие на пакер снизу и сверху

Определяем страгивающую нагрузку

Допустимая страгивающая нагрузка на пакер больше расчетной

Вывод - допустимое давление на пакер больше фактического расчетного, допустимая страгивающая нагрузка на пакер больше расчетной – следовательно пакер удовлетворяет требованиям.

Список литературы

1. Гиматудинова Ш.К. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. М., Недра, 1983.

2. Мищенко И.Т. Расчеты в добыче нефти М., Недра, 1983

3. Мищенко И.Т.Сборник задач по технологии и технике нефтедобыче. М., Недра, 1984

4. Бухаренко Е.И. Нефтепромысловое оборудование, 1990.-559с.

5. В.Н. Ивановский и др. Скважинные насосные установки для добычи нефти, 2002.-824с.

6. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти, 2007.-826с.