9. Практическое занятие № 8.

Определение наивыгоднейшего давления нагнетания при законтурном заводнении

Цель занятия

Основной целью занятия является изучение и решение задач для определения времени прорыва воды к эксплуатационным скважинам и обводненной площади залежи.

Краткие сведения из теории

^{Очистные сооружения в необходимых наборах аппаратов (отстойники, ЖГФ, АОСВ-2, резервуары, КДФ, циклоны, фильтры) осуществляют очистку воды до установленных норм, в том числе отбираемой на водозаборах, промливневых стоков, технологических стоков воды, а так же пластовой воды, сбрасываемой из технологических аппаратов всех типов.}

^{При разработке нефтяных и газовых месторождений значи­тельные объемы воды расходуются на поддержание пластового давления, что позволяет продлить период фонтанирования скважин и значительно увеличить коэффициенты нефтегазоотдачи. Поддержание давления закачкой воды в пласт в зависимости от размера площади месторождения может осуществляться двумя способами: 1) для небольших месторождений- путем закачки воды в нагнетальные скважины, расположенные за контуром нефтеносности, 2) для больших месторождение залежь «разрезается» рядами нагнетательных скважин на отдельные эксплуатационные площади (внутриконтурное заводнение).}

^{Для подготовки сточных вод на промыслах используют схе­мы открытого и закрытого типа.}

Схема водоподготовки открытого типа позволяет очищать пластовые и ливневые сточные воды в одном потоке независимо от состава, давления и газонасыщенности воды, а также совместно зака­чивать их в нагнетательные скважины. Обычно ее рекомендуют использовать для сточных вод с большим содержанием сероводорода и углекислого газа, а кроме того, для более глубокой очистки воды от капелек нефти и механических примесей. Однако на сооружение неф­теловушек и прудов-отстойников затрачиваются значительные средства. Кроме того, в результате контакта с кислородом воздуха уве­личивается коррозионная активность воды.

^{Поэтому в основном применяют схемы водоподготовки закрытого типа. Отделенная от нефти в отстойнике предварительного сброса (ОПС) вода по линии сброса направляется в резервуар-отстойник, а частично обезвоженная нефть (до 5 %), пройдя УПН, поступает в теплоизолированные от­стойники. Процесс отделения воды в них ускоряется, благодаря произведенному в УПН нагреву и вводу ПАВ. Отделенная горячая вода поступает на прием насоса и снова подается в отстойник пред­варительного сброса УПН, что позволяет уменьшить расход деэмульгатора и температуру нагрева эмульсии. Из резервуара-отстой­ника пластовая сточная вода забирается насосом и подается на КНС.}

^{Применение закрытой системы очистки позволяет интенси­фицировать процесс подготовки воды с применением отстоя и фильтрования под давлением, существенно снизить агрессивность сточной воды путем исключения ее контакта с кислородом воздуха, использовать остаточное давление, существующее в системе подготовки нефти. К недостаткам закрытых систем относится необходи­мость строительства блока для параллельной очистки поверхностных ливневых стоков.}

Расчетная часть (решение задач)

Задача 15. Дано: стоимость нагнетательной скважины С_скв = 100000 руб.; коэффициент приемистости скважины k_п = 250 м³/сут*МПа; к. п. д. насосных установок η = 0,5; количество энергии, затрачиваемый на нагнетание 1 м³ воды при повышении давления на 0,1 МПа, W=0,027 кВт*ч; стоимость 1 кВт*ч электроэнергии С_в = 0,015 руб.; продолжительность периода работы нагнетательных скважин t =10 лет; гидростатическое давление столба воды в скважине p_ст = 17 МПа; среднее пластовое давление на линии нагнетательных скважин p_пл = 15 МПа; потеря давления на трение при движение воды от насоса до забоя p_тр = 3 МПа.

Наивыгоднейшеедавление нагнетания (на выкиде насосов) определяют по формуле

.

Задача 16. Определить потери давления в наземном трубопроводе и в скважине при заводнении нефтяного пласта.

Исходные данные: длина наземного трубопровода L=3000м; диаметр трубопровода D=0,15м; глубина скважины H=1400; внутренний диаметр подъемных труб d=0,076м; количество нагнетаемой воды Q=2000м³/сут; кинематическая вязкость воды ν=10^-5 м²/с; плотность воды ρ=1000кг/м³.

Гидравлические потери напора на трение при давлении воды трубопроводах определяются по формуле

, МПа,

где λ - коэффициент гидравлических сопротивлений; ρ-плотность воды, ;L – длина трубопровода, м; d – диаметр трубопровода, м; - скорость движения воды в трубопроводе

м/с,

где Q – количество нагнетаемой воды, м³/сут.

Находим скорость движения воды в наземном трубопроводе по формуле……м/с

Для определения коэффициента гидравлических сопротивлений λ найдем значение Re

,

следовательно, режим движения ламинарный, поэтому

.

Потери напора на трение составляют ….Па.

Скорость движения воды в колонне диаметром 76мм составляет…..м/с

Число Рейнольдса составляет….

Следовательно, режим движения турбулентный, поэтому λ……

Потери напора на трение при движении воды в колонне труб диаметром 76мм определяем ….Па

Суммарные потери напора равны …..МПа

Содержание отчета

1. Цель практического занятия.

2. Краткое описание теоретической части.

3. Решение задач.

4. Результаты вычислений задач.

5. Выводы.

Вопросы для самопроверки

1. Как определить потери давления в наземном трубопроводе и в скважине при заводнении нефтяного пласта?

2. Чем отличаются схемы водоподготовки открытого закрытого типа?