Фонтанирование по 150-мм эксплуатационной колонне

При фонтанировании скважины при том же дебите и забойном давлении по 150-мм эксплуатационной колонне уменьшатся гидра­влические сопротивления и повысится устьевое давление.

Средняя скорость движения нефти

υ_н = …….м/с.

Критерий Рейнольдса

Rе = …..

Режим турбулентный. Коэффициент гидравлического сопро­тивления

λ = ………

Устьевое давление

Ру = Рз — Рст – Ртр = ……………МПа

К.п. д. подъемника при фонтанировании по 150-мм эксплуата­ционной колонне (без учета потерь энергии в штуцере)

η =………..

Из рассмотренного примера видно, что при фонтанировании по эксплуатационной колонне вследствие уменьшения гидравли­ческих сопротивлений буферное давление повышается на 1,14 МПа, в результате чего удлиняется период фонтанирования и создается возможность увеличения депрессии и дебита скважины. Но прак­тически это возможно только в частном случае, когда для освоения скважины не требуется спускать фонтанные трубы (из-за высокого пластового давления в условиях водонапорного режима), отсут­ствует вынос песка и забойное давление больше давления насыще­ния нефти газом.

Задача 18. Определить необходимый диаметр вертикально­го сепаратора, если нагрузка на него по жидкости составляет = 10 000 м³/сут, газовый фактор нефти при давлении в сепара­торе 0,6 МПа и температуре 293 К равен G(p) =100 (объем газа приведен к нормальным условиям), обводненность добываемой продукции В = 0,5.

Так как сепаратор вертикальный, следовательно, все его поперечное сечение занято потоком газа. Поэтому

Так как f_Г =1 то

Откуда D > 2,05 м.

Из технических характеристик вертикальных сепараторов из­вестно, что максимальный диаметр их не превышает 1,6 м, следо­вательно, вертикальные сепараторы в данных условиях использо­ваться не должны.

Задача 19. Определить максимальную нагрузку на верти­кальный сепаратор диаметром 1,6 м по жидкости, если газовый фактор нефти при давлении в сепараторе 0,6 МПа и температуре 293 К равен G(p)=100 (объем газа приведен к нормальным усло­виям), обводненность добываемой продукции В = 0,5.

Максимальная пропускная способность вертикального сепаратора по газу при давлении в се­параторе 0,6 МПа и температуре 293 К составит (все поперечное сечение вертикального сепаратора занято потоком газа)

Из технической характеристики вертикальных сепараторов из­вестно, что пропускная способность сепараторов по газу с рабочим давлением 0,6 МПа и диаметром 1,6м равна 0,67010⁶ м³/сут. Это в 2,21 раза завышено по сравнению с рекомендацией (3), полученной из ограничения максимальной скорости потока (не более 0,1 м/с) газа в гравитационном сепараторе при давлении 1,6МПа и температуре 273 К . Поэтому для дальнейших расчетов пропускную способность сепаратора по газу принимают 303 000 м³/сут.

По определению

где Q_r(p) —объемный поток газа, выделившегося из нефти при давлении и температуре в сепараторе (объем газа приведен к нор­мальным условиям), м³/сут; Q_a — объемный поток нефти, посту­пающей в сепаратор, м³/сут. Если известно G(p) и найдено Q_r(p), то

Так как обводненность продукции равна 50 %, то максимальная нагрузка на сепаратор по жидкости составит

Определим допустимую нагрузку на сепаратор по жидкости для заданных условий

Расчет дает сразу же нужный результат, расхождение на ? м³/сут вызвано округлениями при расчете.

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 гидравлические потери напора, забойное давление и к.п.д. подъемника при фонтанировании по подъемным трубам и по эксплуатационной колонне.

2. Как определить необходимый диаметр вертикально­го сепаратора?

3. Как определить максимальную нагрузку на верти­кальный сепаратор?