43. Определение распределения дебита горизонтальной скважины по длине горизонтального участка при отсутствии на этом участке фонтанных труб.

При отсутствии в горизонтальном участке ствола фонтанных труб (см. рисунок 7), уравнение движения газа по горизонтальному стволу будет иметь вид:

где F -площадь поперечного сечения горизонтального ствола, определяемая из равенства - плотность газа по длине горизонтального ствола, которая согласно уравнению состояния можно

представить в виде:

где Р и Т – давление и температура по длине горизонтального ствола.

Если исходить из того, что влияние d/dl(Q/ρ) может быть выражено через:

Приращение дебита газа dQ на элементе dl (см. рисунок 7) горизонтального ствола, полностью вскрывшего полосообразный пласт при параболическом характере изменения толщины пласта в призабойной зоне в пределах h1=h/2-Rс и постоянной толщине за пределами этой зоны будет определяться уравнением:

Система уравнений (44) и (46) должна быть решена при граничных условиях:

L=0; P=Pзт и Q=0 (47)

где Pзт – забойное давление у торца горизонтального ствола, аг и bг – коэффициенты фильтрационного сопротивления при притоке газа к горизонтальному стволу. В анизотропных пластах эти коэффициенты определяются по формулам:

Система из двух уравнений (44) и (46) при заданных исходных данных была решена методом Рунге-Кутта. На рисунке 7 показано распределение забойного давления и дебита горизонтальной скважины по длине горизонтального ствола, не оборудованного фонтанными трубами. Как и следовало ожидать при переменном забойном давлении по длине горизонтального ствола, т.е. при уменьшении забойного давления происходит интенсивный рост притока газа от торца к его начальному участку. Это означает, что при определении потерь давления по длине горизонтального участка следует пользоваться переменным суммарным дебитом.

44. Влияние профиля горизонтального участка ствола на величины пластового и забойного давлений и на обработку результатов исследования скважин на стационарных режимах фильтрации.

На величину пластового Р влияют: профиль горизонт ствола; размещение этого участка ствола по напластованию; неоднородность пласта при его вскрытии зенитным углом.

На величину забойного Р влияют: профиль горизонт ствола; радиус кривизны; оборудование горизонт участка фонтан трубами; наличие в продукции жидкой фазы.

При минимальном радиусе кривизны потери давления минимальны. При средних и больших радиусах расчёт другой. Расчёт забойного Р в горизонт скв ведётся методом последовательных приближений. На величину забойного Р влияют две силы: сила тяжести, создаваемая столбом газа (Ру²∙ е^2S) и скоростной напор (ΘQ²). Сила тяжести зависит от глубины, а скоростной напор отLг.

При нисходящем профиле пластовое и забойное Р различаются по длине ствола скв. Забойное Р у перехода от горизонт к искривлённому участку меньше, чем на торце. При ступенчатой системе разработки происходит потеря Р при переходе из одного пропластка в другой. Наиболее выгодный вариант для разработки явл-ся полное вскрытие и квадратная форма зоны дренирования (Lфр = Lг = 2Rк).

Желательно иметь не абсолютно горизонт профиль, а наклонный для избегания накопления влаги, конденсата и остатков бурового раствора.

Рпл = Рст ∙ е^S , где S = 0,03415 ∙ (ρ от ∙ Н / Z ∙ T)

Р²з т = Р²у ∙ е^2S + ΘвQ² , где S = Sв + Sиск ± Sгh, где h – отклонение торца ствола от горизонтали

вверх(-) или вниз (+).

Обозначения: ρ от – относительная плотность газа; Н – глубина;Z– коэфф сверхсжимаемости газа;T– температура газа;Q– дебит скважины.

РуLфр

Rк

Lг

Rк

Рпл3

Рз2 Рпл2

Рз1 Рпл1

45. О возможности осреднения коэффициентов фильтрационного сопротивления горизонтальных скважин различных конструкций для использования их при приближенном методе прогнозирования показателей разработки.

Коэффициенты фильтрационного сопротивления aиbвключают в себя параметры: свойства пористой среды; свойства флюида; геометрия зоны дренирования. На определениеaиbвлияют такие факторы, как: полнота вскрытия; профиль скв; длина и диаметр труб.

При проектировании разработки горизонт скв aиbгоризонтальные рассчитывают на основеaиbвертикальных по данным исследования вертикальных разведочных скв. Роль этих коэфф при прогнозировании сводится к тому, что в уравнении притока газа к скважинам эти коэфф играют роль коэфф пропорциональности между разницей квадратов Рпл и Рз и скоростью (дебитов) фильтрации. На практике эти коэфф не могут быть постоянными, так как от режима к режиму изменяются свойства пористой среды и насыщающих ее флюидов, особенно при больших депрессиях на пласт. Коэфф фильтрац сопротивлений можно осреднить путем сложения и деления:

ΔР²₁ = а₁Q₁ + b₁Q²₁

ΔР²₂ = а₂Q₂ + b₂Q²₂ Σ ΔР² = ΔР²_ср

………. n

ΔР²_n = а_nQ_n + b_nQ²_n

Порядок расчётов:

1) 2)

3) Используя коэфф aиbгоризонтальные оценивается текущая производительность проектных горизонт скв при различных депрессиях на пласт, длинах и диаметрах обсадных колонн. При этом необходимо соблюдать условие стабилизации Рз иQг.

Обозначения: С1 и С2 – коэфф, учитыв неполноту вскрытия, Т – температура в искомой точке, Р – давление в искомой точке, ρ – плотность газа,h– глубина,Rc– радиус скважины,Rк – радиус контура питания,aиb– коэфф фильтрац сопротивлений,L,l– длины горизонтального ствола и искомого участка,Z– коэфф сверхсжимаемости газа;Q– дебит скважины.