книги из ГПНТБ / Юрчук, А. М. Расчеты в добыче нефти учеб. пособие

в ккал/м -°С-ч; с — удельная теплоемкость этих пород в ккал/м3•°С; сп — удельная теплоемкость насыщенных жидкостью пород

вккал/м3-“С; с; — удельная теплоемкость нагнетаемого рабочего агента в ккал/м3•СС; АТ — среднее увеличение температуры пласта

в°С; Гф — радиус фронта температурной волны в м; h — средняя мощность пласта в м; Vt — расход нагнетаемого агента в м3/ч.

Коэффициент полезного действия теплоинжекциоиного процесса

где АТ — температура пласта в °С; АQc — прирост тепловой энергии в 1 м3 рабочего агента в ккал/м3; АQn — то же, в 1 м3 пласта.

Максимальная продолжительность теплоинжекциоиного про­

4. Определение радиуса распространения тепловой волны 1

Радиус тепловой волны может быть определен по формуле

100

5. Определение скорости перемещения фронта горения и удельного расхода воздуха при методе ВДОГ [32]

Скорость перемещения фронта горения может быть определена по формуле

где п — отношение числа содержащихся в топливе атомов водорода к числу атомов углерода; q — удельный поток воздуха в м3/ч-м2; к — коэффициент использования кислорода воздуха; х — доля со­ держания кислорода в воздухе; z — концентрация топлива (содер­ жание твердого остатка в единице объема пласта) в кг/м3; тѣ— отно­ шение числа молей С02 к числу молей СО в газообразных продуктах горения.

Удельный расход воздуха

Этот расчет состоит в определении продолжительности промывки, потерь напора, давления да выкиде промывочного насоса, затрачи­ ваемой мощности.

При промывке скорость восходящего потока жидкости должна быть больше скорости свободного падения наиболее крупных частиц песка в этой жидкости.

крупных частиц в жидкости. Средняя скорость падения в воде зерен песка различного диаметра может быть принята следующей (по раз­ личным исследованиям): \

Значения ѵв берутся из табл. 22 и 23.

Т а б л и ц а 22

Скорость нисходящего потока жидкости в Промывочных трубах

(в см/с) [22]

от величины давления на выкиде промывочного насоса, которое должно быть достаточным для преодоления всех гидравлических сопротивлений, возникающих при прохождении промывочной жидко­ сти в стволе скважины.

Общее гидравлическое сопротивление как при прямой, так и при обратной промывке складывается из следующих величин:

^общ = + h.2-j- h 3-f- (ХІ.З)

где hi —• сопротивление при движении нисходящего потока жидкости;

жидкости в трубах и в затрубнбм пространстве; /і4 — потери напора в вертлюге и шланге.

Все величины сопротивлений даются в метрах столба промывочной жидкости и определяются по приведенным ниже формулам и та­ блице м.

Прямая промывка водой. Гидравлическое сопротивление при дви­

где X — коэффициент гидравлического сопротивления (определяется по табл. 24); Н — глубина скважины в м; dB — внутренний диаметр

102

103

Гидравлическое сопротивление в нагнетательной линии й5 от

гДе рж — относительная плотность жидкости.

Мощность, необходимая для промывки песчаной пробки:

104

где Q — производительность насоса в л/с; ра — общий механический к. и. д. промывочного агрегата.

Использование максимальной мощности промывочного агрегата выразится формулой

где Q — производительность агрегата в л/с; /ц — площадь попереч­ ного сечения струи жидкости, нагнетаемой в скважину, в см2; F — площадь внутреннего поперечного сечения эксплуатационной ко­

лонны в см2.

Обратная промывка водой. Гидравлическое сопротивление при

105

Гидравлическое сопротивление в шланге и вертлюге при обратной промывке обычно отсутствует.

Гидравлическое сопротивление в нагнетательной линии 1іг будет то же, что и при прямой промывке.

Дальнейшие расчеты (давления на выкиде насоса, давления на забой скважины, необходимой мощности, процента использования максимальной мощности) ведутся так же, как и для прямой промывки.

Гидравлический расчет промывки песчаных пробок нефтью ана­ логичен расчету промывки пробок водой, по вследствие более высо­ кой вязкости нефти улучшаются показатели промывки — требуется меньше времени и полнее используется мощность промывочного агрегата.

Для промывки песчаных пробок применяются промывочные агрегаты ПА8-80 и Азинмаш-32, эксплуатационные характеристики которых приведены в табл. 27 и 28.

2. Расчет промывки песчаных пробок струйным насосом [3]

Размывающая сила струи жпдкости при работе промывочного агрегата будет

ционной характеристики агрегата в зависимости от скорости) в л/с; / — суммарная площадь поперечного сечения сопел в см2; F — пло­ щадь внутреннего сечения эксплуатационной колонны в см2.

При работе промывочного агрегата ПА8-80 размывающая сила составляет 0,65—5,0 кгс/см2, что обеспечивает высокую интенсив­ ность размыва песка при любой плотности пробки.

106

Время, затрачиваемое на промывку 1 м песчаной пробки, опре­ деляется по формуле [3]

небрегаем, что увеличивает затраты времени) в м3; h — мощность

сечения сопел в см2; -у~= 1,93 — основной геометрический пара­ метр струйного насоса.

Вслучае промывки жидкой пробки второй член этой формулы выпадает.

При увеличении производительности струйного насоса (отбора жидкости из скважины) в 3 раза (с 0,75 до 2,25 л/с) время промывки песчаной пробки сокращается в 2,18 раза, а при уменьшении основ­ ного геометрического параметра в 2 раза (при одном и том же отборе жидкости) время промывки пробки снижается в 1,28 раза.

Таким образом, уменьшение затрат времени на чистку песчаной пробки струйным насосом возможно путем увеличения отбора

жидкости из скважины и путем снижения величины основного гео- jp

метрического параметра струйного насоса - у - .

В первом случае, ограничивающим фактором при принятом диа­ метре промывочных труб является величина рабочего давления на выкиде промывочного насоса, а во втором случае — большие рас­ ходы рабочей жидкости и связанный с этим рост рабочего давления на выкиде насоса вследствие увеличения гидравлического сопротивления.

Отсюда ясно, что для улучшения эксплуатационных показателей работы струйных насосов необходимо применять более мощные промывочные агрегаты Азинмаш-32.

Выигрыш во времени при промывке пробки струйным насосом

107

где Т — число календарных дней в году; tK — время, затрачиваемое на чистку пробки желонкой, в днях; t„ — время на смену глубин­ ного насоса в днях; Л 1 — межремонтный период между чистками пробки желонкой в днях; П п — межремонтный период между про­ мывками пробки струйным насосом в днях; tCT — время, затрачива­ емое на промывку пробки струйным насосом, в днях.

3. Расчет промывки песчаной пробки водо-воздушной смесыо 1

При промывке песчаных пробок водо-воздушпой смесыо умень­ шаются вследствие аэрации забойное давление и объем жидкости, уходящей в пласт.

Для контроля за поглощением жидкости (воды) требуется опре­ делить давление у башмака промывочных труб, которое будет равно

108 -

ционной колонны и 73-мм подъемных труб определяются из дополни­

графиков — значения А и а.

Для определения давления у башмака проводим из точки L

вертикаль вверх до пересечения с кривой -у- (точка А на рис. 31),

далее из этой точки проводим горизонталь влево до найденного значения А (в точке Б ) , затем — вертикаль вниз до значения а (точка В) и, наконец, горизонталь вправо до пересечения с осью

й

труб диаметром 168 X 73 мм

ординат, где и находим величину давления у башмака подъемных труб.

При промывке песчаных пробок водо-воздушной смесью дости­ гается снижение забойного давления более чем на 60%. Для улуч­ шения условий выноса песка на поверхность целесообразно доба­ влять к водо-воздушиой смеси поверхностно-активные вещества.

4. Расчет чистки песчаной пробки гидробуром [10]

Эффективная мощность двигателя

рость навивки каната на барабан в м/с; т]общ — общий механический

109