146. Особенности расчета распределения давления и темп-ры по стволу газ-й скв.

если скв-на остановлена: Исход ур-я:Ур-е статич равн-я dp=g.. . dL.Ур-е состояния  =p/z . R . T. Ф-ла баром-го нивелирования ( Лапласа-Бабинэ). Получ-cя после интег-я Ур-я статич равновесия при замене пл-ти по Ур-ю состояния

рпл=рз=ру. e s,

где s=0.03415L / (Тср.zср) ; рз, ру - заб и уст P, МПа; zср - коэффициент сверхсж-ти, опред-мый при ср знач-х Тср и р ср, относит пл-ть газа.

Алг-м расчета пл P. В-е рпл осущ-ся мет-м послед приближ по след алг-му:1)определяем критич парам ркр, Ткр;2) нах-м среднюю T газа в стволе скв-ы по формулеТср= (Тз - Ту) / lnТз /Ту ,где Тз , Ту - температуры на забое и устье СКВ-ы,и среднее давление р ср=( рз+ ру)/2; 3)оп-м привед знач средних давления рпр и температуры Тпр;4)находим zср 5)находим рз и новое значение р ср;6)повторяем вычисления по пунктам (3) и (4);7)сравниваем изменение z ср по задан относит погреш-и 8) если послед условие вып-о, то расчет заканч-я, в против- случае находим новое значение р ср и повтор итерац процесс с п-та 6.Знач-е рпл , опр-ое при zср послед шага итерации, и будет считаться истин-м. При этом опр-е рпл осущ-ся при постоян составе газа вдоль ствола скважины.

Если скв-на работает:

Исходное Ур-е кол-ва движения

dp/dL+ .g.(dz/dL)+2.w2/DT=0 .

Здесь L - длина трубы в м (берётся обычно от устья до серед вскрыт интервала; для наклонных скважин опр-ся по вертикали h=L cos;); w - скорость газа в м/с; g - ускорение силы тяжести в м/с2; коэффициент гидравлического трения;  - плотность газа в кг/м3 ; DT - диаметр трубы в м.

Общий вид формулы

гдеs=0.03415L/(Тср.zср) .

Алгоритм расчета. Pzab оп-ют методом послед- приближ-, так как в ф-лу входит коэф-т zcp, для оп-я котор- необх-о знать рз. Чтобы оценить zcp, зн-е рср можно выч-ть по ф-ле:

В первом приб-ии рср=ру. Выч-ое знач-е р’з под-тся в ф-лу оп-ия заб P. Приб-я вып-ся до тех пор, пока относит- погрешность выч-я z соседних итераций не окажется меньше заданной величины . l рассчит-ся в зав-ти от режима течения:турбул или ламинар. Если скв-на стоит: Харак-е темпер слои, их h и изменение t по этим слоям (исключая районы вечной мерзлоты):

1. Суточный слой - толщина hC (1- 2м); постоян суточная температура.2. Нейтральный слой - толщиной hH =19.1.hC; температура на глубине нейтрального слоя примерно 1-2о выше среднегод t возд дан региона.3. Слой лин-го изм-ия

t - Тх= Тн + Г ( х - lн ),

где Тн –т-ра на h нейтрального слоя, К;

lн - глубина нейтрального слоя, м;

Г - геотермич градиент, К/м (изм-ся в пределах 0.015 - 0.09).

Многолет мерзлота. Многол м-та по вертик подр-ся на несколько слоев:1.Слой сезонного оттаивания и промерзания, h его доходит до 5м и х-ся изм-м т-р от плюсовых (среднелетних) дж наиболее низких минусовых (среднезимних) температур. Данный слой из-за изменения фазового состояния отличается сезонными пучениями и осадками грунтов.2. Слой годовых колебаний температур мощностью hн до 30м. Ха-ой особенностью этого слоя является максимальная (по сравнению с нижележащими породами) льдистость, постоянные отрицательные температуры в нижней части (минус 4-5оС) и сезонные колебания отрицательных температур в основной части (от 0 оС до среднезимних).3. Вечная мерзлота – по мощности составляет наибольшую часть разреза многолетней мерзлоты. Темп-ра пород данного слоя отрицательна, не зависит от сезонных колебаний температур на поверхности и повышается от кровли к подошве (обычно от минус 4-5 оС в верхней части до отрицательной, среднегодовой дневной поверхности на подошве).В основ-и многомерзлой толщи при налич минерализованных подмерзл-х вод обычно выделяется “морозная зона” с мощностью большей частью превышающей мощность многолетнемерзлой толщи и температурой от 0 оС до минус 2 оС. Горизонты мерзлых пород могут встречаться и непосредственно среди многолетнемерзлой толщи при наличии в ней минерализованной воды. О-е t в простаив скв. t газа в простаив скв опр-ся по ф-ле оп-я t в г п. Основное услов для получ истин знач t в такой скв- полная стаб-я t после её остановки. Прод-сть времени стаб-ии завис от теплов св-в окруж ствол СКВ-ы пород.если скв-на в работе: В случае отсутствия зоны многолетней мерзлоты распределение t по стволу работающей скважины определяется:

где L - глубина скважины, м;

Di – к-т Джоуля - Томсона, К/МПа;

Тх температура газа на глубине х, К;

Тпл – пластовая температура на глубине L середины перфорации, К;

рз и ру – давления на забое и на устье, Мпа;

Г – средний геотермич к-т на участке от L до х, град/м;

А – термич эквивалент работы (А=1/427 ккал/кгм);

Ср – теп-ть газа, ккал/кг*К;

DТ – пад-е t газав призаб зоне вследствие дроссель-эффекта, К.

Если есть зона веч м-ты то доб-ся в формулу ТМ0 - t газа при входе в зону вечной мерзлоты, К; Lм0 - расстояние от середины интервала перфорации до нижней границы зоны многолетней мерзлоты, м; рм0 - давление у входа в зону мерзлоты на глубине Lм0, Мпа.

Геотермический коэффициент. Этот п-тр для различных месторождений изменяется в широких пределах (0.015 - 0.09град/м ), что вызывает необходимость определения его значения для данного месторождения путём непосредственного замера температур пласта и нейтрального слоя по формуле:Г=(Тпл-Тн)/L-lн