6. Практическое занятие № 5.

Определение времени прорыва воды к эксплуатационным скважинам и обводненной площади залежи.

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

К сооружениям для нагнетания воды в пласт относятся блочные кус­товые насосные станции (БКНС), водораспределительные пункты (ВРП), высоконапорные водоводы (ВВ) и нагнетательные скважины.

Блочные кустовые насосные станции предназначены для закачки воды через нагнетательные скважины в продуктивные пласты с целью под­держания пластового давления. Они оснащаются центробежными насосами марки ЦНС (центробежный насос).

Число БКНС, их расположение на месторождении, мощность устанавливаемых насосов определяют на основе проекта разработки залежи и технико-экономических расчетов. Во избежание больших гидравлических потерь при подаче воды к нагнетательным скважинам БКНС обычно располагают вблизи скважин. В БКНС устанавливают от двух до пяти центробежных насосов, один из которых — резервный. Современные блочные кустовые насосные станции полностью автоматизированы.

Все операции по отключению рабочих агрегатов (электродвигатель—насос) и включению резервного агрегата в аварийных случаях осуществляются аппаратурой блока местной автоматики с передачей в ЦДНГ (цех по добыче нефти и газа) или ЦИТС сигнала об аварии.

Блок местной автоматики отключает двигатель насоса при: перегреве подшипников насоса или двигателя, коротком замыкании в двигателе, снижении давления на выкиде, обусловленного порывом напорных водоводов, чрезмерной утечкой воды из сальников, прекращении подачи воды на БКНС. Все эти неисправности ликвидирует специальная ремонтная бригада.

Блочные типовые кустовые насосные станции в зависимости от числа установленных насосов имеют производительность 3600, 7200 и 10 800 м3/сут воды.

Блочные кустовые насосные станции отапливаются теплом, выделяемым электродвигателями или электрическими печами.

Блочная кустовая насосная станция работает следующим образом.

Из магистрального водовода вода под давлением около 0,3 МПа вначале поступает в подземные резервуары, из которых по приемному коллектору засасывается центробежными насосами, приводимыми в движение электродвигателями. Пройдя насосы и дистанционно управляемые задвижки, вода попадает в высоконапорный коллектор-распределитель, из которого через задвижки и расходомеры она нагнетается в скважины. Для очистки призабойных зон нагнетательных скважин, основанной на самоизливе (фонтанировании) и восстановлении их приемистости, открывают и закрывают задвижки на распределительном коллекторе, и грязную воду сбрасывают в пруды-испарители.

Регулирование продвижения водонефтяного контакта в процессе заводнения осуществляется изменением напора или производительности центробежных насосов в БКНС. Реже изменяют число оборотов этих насосов.

КНС сооружают как в капитальном исполнении, так и в блоч­ном. Во втором случае продолжительность строительства уменьшается в 5 раз и более, а капиталовложения снижаются на 16 %.

Блочные кустовые насосные станции (БКНС) изготавлива­ют по типовому проекту. На подготовленной площадке их монтируют из блоков заводского изготовления массой от 11 до 30 т.

Водораспределительные пункты строят для сокращения про­тяженности высокопапорных водоводов. Они предназначены для распределения воды, поступающей от КНС между несколькими на­гнетательными скважинами.

Высоконапорные водоводы служат для транспортирования воды от КНС до нагнетательных скважин. Их протяженность зависит от принятой системы распределения воды по скважинам, числа на­гнетательных скважин и расстояния между ними, а также от числа КНС.

Нагнетательные скважины конструктивно не отличаются от эксплуатационных скважин для добычи нефти или газа. Единствен­ное – в оборудование устья входит регулятор расхода закачиваемой воды.

Расчетная часть (решение задач)

Задача 8. Для поддержания давления в нефтяной пласт зака­чивается вода через нагнетательную скважину в объеме q_н = 1000 м³/сут. Дебит ближайшей эксплуатационной скважины q_э =100 м³/сут, мощность пласта h=8м, коэффициент пори­стости коллектора m=0,2. Расстояние между эксплуатационной и нагнетательной скважинами 2σ =500 м.

Требуется определить время обводнения эксплуатационной скважины и обводненную площадь.

Время прорыва воды к эксплуатационной скважине t_o опре­деляется по формуле

где m₁ - пористость пласта с учетом коэффициента использо­вания порового пространства φ. Принимаем φ= 0,5. Тогда т₁ =m φ =0,20,5 =0,1. Остальные обозначения прежние.

Подставив имеющиеся данные в формулу, получим

За этот промежуток времени обводненная площадь составит

S = q_нt₀ / hm₁ =…………………..м².

Содержание отчета

1. Цель практического занятия.

8. Краткое описание теоретической части.

9. Решение задач.

10. Результаты вычислений задач.

11. Выводы.

Вопросы для самопроверки

1. Как определяется объем свободного газа в залежи, приведенный к атмосферным условиям?

2. Как находим, объем свободного газа в пластовых условиях?

3. Для чего предназначены блочные кустовые насосные станции?