- •6. Обоснование технологического режима эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин
- •6.1 Выбор технологического режима эксплуатации скважин и контроль за режимом
- •6.2 Обеспечение устойчивой работы скважин в условиях разрушения призабойной зоны путем применения фильтров
- •6.3 Технологический режим эксплуатации скважин в условиях образования песчано-жидкостных пробок
- •6.3.1 Определение дебита скважин при полном и частичном перекрытии пласта песчаной пробкой и столбом жидкости
- •6.3.2 Влияние депрессии на единицу длины пробки на степень загрязнения забоя скважин и условия образования или разрушения пробки
- •6.3.3 Обеспечение необходимой глубины спуска фонтанных труб перед проведением газогидродинамических и газоконденсатных исследований скважин
- •6.3.4 Влияние высоты и проницаемости песчаной пробки на дебит скважины
- •6.4 Температурный технологический режим работы вертикальных скважин
- •6.5 Технологический режим эксплуатации вертикальных газовых скважин, вскрывших пласты с подошвенной водой
- •6.5.1 Определение безводного режима работы вертикальных скважин
- •6.5.2 Влияние параметра анизотропии пласта на безводный дебит скважины
- •6.5.3 Учет изменения положения контакта газ-вода в процессе разработки газовых месторождений при определении безводного дебита
- •6.6 Технологический режим эксплуатации газовых скважин при наличии в составе газа коррозионно-активных компонентов
- •Влияние углекислого газа на процесс коррозии
- •Влияние пластовой воды на коррозию
- •Влияние сероводорода на процесс коррозии
- •Влияние скорости потока на интенсивность коррозии
- •6.7 Обоснование и выбор технологического режима работы горизонтальных газовых скважин
- •6.7.1 Определение дебита горизонтальной газовой скважины, вскрывшей слабоустойчивый полосообразный фрагмент залежи
- •6.7.2 Определение технологического режима работы горизонтальных газовых скважин вскрывших однородные пласты с подошвенной водой
- •6.7.3 Определение температурного режима работы горизонтальных скважин
- •6.7.3.1 Определение температурного технологического режима работы горизонтальных газовых скважин при отсутствии зоны многолетнемерзлых пород в разрезе ствола скважины
- •6.7.3.2 Температурный технологический режим работы горизонтальной скважины с большим и со средним радиусом кривизны
- •6.7.3.3 Температурный технологический режим работы горизонтальной скважины с малым радиусом кривизны
- •6.7.3.5 Определение температурного режима работы горизонтальной скважины с малым радиусом кривизны при наличии мерзлоты на вертикальном участке ствола
- •6.8 Использование результатов исследования на стационарных режимах фильтрации для обоснования режима работы горизонтальных скважин
- •6.9 Изменение технологического режима эксплуатации скважин в процессе разработки
6.7.3.3 Температурный технологический режим работы горизонтальной скважины с малым радиусом кривизны
При малом радиусе кривизны длина искривленного участка составляет несколько метров и на этом участке изменение температуры пренебрежимо мало. Поэтому при определении температурного технологического режима работы горизонтальных скважин с малым радиусом кривизны, конструкцию ствола можно разделить на два участка: вертикальный, включающий в себя и искривленный участок, и горизонтальный. При таком допущении следует увеличить реальную длину вертикального участка на величину длины искривленного участка, что в реальных условиях составляет около 10 метров.
Для такой конструкции горизонтальной скважины, в случае отсутствия в разрезе зоны многолетней мерзлоты, ее температурный технологический режим следует определить, как изменение температуры газа по длине горизонтального и вертикального участков ствола.
Распределение температуры газа на горизонтальном участке ствола. Изменение температуры газа на горизонтальном участке ствола горизонтальной скважины с малым радиусом кривизны, связано с изменением давления от условного контура питания до его стенки и с изменением давления вдоль него из-за потерь давления, вызванных движением газа на этом участке. При этом изменение температуры в результате создания депрессии на пласт и по длине горизонтального участка определяется по формулам (3.137) и (3.146) или (3.148).
Распределение температуры газа на вертикальном участке следует определять по формуле (3.155), при этом к длине вертикального участка необходимо добавлять длину искривленного участка. Величина добавляемой величины должна равняться длине искривленного участка от нижней границы вертикального участка до начала горизонтального участка. При этом средние значения давления и температуры, используемые для расчета коэффициентов Джоуля-Томпсона и теплоемкости газа должны определяться исходя из величины давления и температуры на сечении перехода горизонтального участка к искривленному и расчетного сечения с длиной хв.
При обосновании температурного режима работы горизонтальной скважины с малым радиусом кривизны также необходимо обеспечить условия, когда температура газа на устье скважины Ту больше равновесной температуры гидратообразования Тр, т.е. Ту>Тр.
6.7.3.4 Определение температурного технологического режима работы горизонтальных газовых скважин со средним и большим радиусами кривизны при наличии зоны многолетнемерзлых пород только в вертикальном участке ствола
Практически на всех газовых и газоконденсатных месторождениях расположенных за полярным кругом имеется зона многолетней мерзлоты. Толщина этой зоны закономерно увеличивается в северном и северо-восточном направлениях. Нижняя граница зон многолетней мерзлоты в северо-восточных районах Российской Федерации доходит до 1300 м. Например, на Мархинской площади (Якутия) глубина мерзлой зоны доходит до 1200 м. Такая толщина многолетнемерзлых зон показывает, что при освоений месторождений шельфа Баренцева и Карского морей, полуострова Ямал и северной Якутии возможны конструкции горизонтальных скважин, когда мерзлая зона будет располагаться не только на вертикальном участке ствола скважины, но и частично охватывать и искривленный участки ствола скважины.
Поэтому метод определения температурного технологического режима работы горизонтальной скважины разработана при наличии зоны многолетней мерзлоты только в вертикальном участке и при наличии этой зоны в вертикальном и частично в искривленном участках.
При наличии зоны многолетней мерзлоты только на вертикальном участке ствола температурный технологический режим работы горизонтальных скважин определяется в следующей последовательности (см. рисунок 6.9):
– сначала определяется распределение температуры в пласте в зоне от Rк до Rс;
– затем ее изменение на горизонтальном участке ствола на переходе этого участка в искривленную зону, где отсутствует зона многолетней мерзлоты;
– далее определяется температура газа на верхней границе искривленного участка;
– по известному значению температуры газа на верхней границе искривленного участка, где начинается зона мерзлоты, рассчитывается температура газа на нижней границе зоны мерзлоты на вертикальном участке;
– затем по известной температуре газа на нижней границе зоны мерзлоты определяют температуру газа до глубины нейтрального слоя в пределах мерзлой зоны.
Рисунок 6.9 – Схема горизонтальной скважины при наличии зоны многолетнемерзлых пород в разрезе ствола скважины.
В соответствии с этой последовательностью температурный технологический режим работы горизонтальной скважины:
– снижение температуры газа в пласте в результате создания депрессии на пласт в зоне от Rк до Rс определяется по формуле (3.137);
на горизонтальном участке распределение температуры определяется по формулам (3.146) или (3.148) для значения хг=Lгор при условии того, что отсчет температуры производится от торца горизонтального участка ствола скважины;
на искривленном участке для распределения температуры следует использовать формулу (3.151) до верхней границы этого участка.
на вертикальном участке, начиная от перехода горизонтального ствола к искривленному, используют формулу (3.155), но при этом верхней границей вертикального участка (снизу вверх), которая является нижней границы зоны мерзлоты, т.е. в этом случае величина хв, подставляемая в формулу (3.154), максимально равна хв=Нв–Нмв.
значение температуры при хв=Нв–Нмв будет соответствовать температуре газа на входе в зону мерзлоты, т.е. Тм. Характер изменения температуры в зоне многолетней мерзлоты определяется по формуле (3.137), а геотермический градиент мерзлой зоны Гм по формуле (3.129).
Размерный параметр αм определяется по формуле (3.139), а значение fм(), входящий в эту формулу из равенства (3.140).