1-3 / аслану НГ

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Кафедра транспорта, хранения нефти, газа и нефтепромыслового оборудования

(наименование кафедры)

Гараджаев Аслан Авулла оглы

(фамилия, имя, отчество студента)

Институт

Н и Г

курс

3

группа

4

131000.62 Нефтегазовое дело (код и наименование направления подготовки/специальности)

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине

Нефтегазовая гидромеханика

На тему

Исследование работы скважины.

(наименование темы)

Работа допущена к защите

(подпись руководителя)

(дата)

Признать, что работа

выполнена и защищена с оценкой

Руководитель

доцент

И.И.Долгова

(должность)

(подпись)

(инициалы, фамилия)

(дата)

Архангельск 2015

ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

РЕФЕРАТ

Гараджаев А. Исследование работы скважин.

Руководитель работы – Долгова И.И.

Курсовая работа. Пояснительная записка объёмом 29 страниц. Содержит 12 рисунков, 6 таблиц, 3 источника.

Ключевые слова: Скважина, галерея, пласт, зона, контур питания, слой, пористость, нефть, вязкость, плотность, давление, забой, фильтрационный поток, скорость фильтрации, скорость движения жидкости, коэффициент продуктивности, температура, диаметр фракций, коэффициент фильтрации, кривая депрессии, режим движения, расход, число Рейнольдса, грунт, диаметр скважины, непроницаемая граница.

Цель работы – определить типы фильтрационных потоков, дать описание физической сущности рассматриваемых процессов, привести расчётные схемы с необходимыми обозначениями.

На основании выполненного обзора литературы установлен закон фильтрации, определён дебит скважины, коэффициент продуктивности пласта, время прохождения частицей жидкости всего контура питания.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………….………...…….………………………6

1 Исследование работы скважины с прямолинейным контуром питания (а=50 м)……………………………………………………………………………….7

2 Исследование работы скважины с прямолинейным контуром питания

(а=30 м)…………………………………………………..………………………....18

3 Влияние факторов на дебит скважины…….……………………….…………......28

Список использованных источников…………………………………...……..………29

ВВЕДЕНИЕ

Подземная гидравлика в отличие от гидромеханики рассматривает не движение жидкостей и газов вообще, а особый вид их движения – фильтрацию. Подземная гидравлика является теоретической основой разработки месторождений нефти и газа.

Начало развитию подземной гидравлики было положено французским инженером А.Дарси, который теоретически и экспериментально обосновал линейный закон фильтрации.

Бурное развитие подземная гидромеханика получила в ΧΧ – м веке. Сейчас подземная гидромеханика получает дальнейшее развитие под влиянием новых задач, выдвигаемых практикой разработки нефтяных и газовых месторождений. Интенсивно развиваются такие направления, как подземная гидротермодинамика, подземная гидродинамика неньютоновских жидкостей, физико – химическая гидродинамика новых методов извлечения нефти и газа из недр и другие.

1 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СКВАЖИНЫ С ПРЯМОЛИНЕЙНЫМ КОНТУРОМ ПИТАНИЯ

Удаление скважины от контура питания a = 50 м.

1.1 Описание потока и скважины

Пласт продуктивный горизонтальный однородный, вскрыт от кровли до подошвы. Скважина гидродинамически совершенная. Фильтрационный поток плоский.

Представим полубесконечный горизонтальный пласт с прямолинейным контуром питания, который вскрыт одной добывающей скважиной А. На контуре питания поддерживается постоянный потенциал Ф_к, а на забое скважины Ф_с (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема притока жидкости к скважине в пласте с прямолинейным контуром питания

Для решения используем метод отображения источников и стоков.

Зеркально отобразим скважину-сток А относительно контура питания скважиной-источником А' равного дебита (рисунок 1) .

Рассмотрим работу в бесконечном пласте двух скважин: скважины стока А с дебитом +q и скважины источника А' с дебитом –q. Расстояния от скважины до контура питания равно а.

Если скважина вскрывает пласт на всю толщину h, забой скважины открытый (необсаженный), вся вскрытая поверхность пласта является фильтрующей и имеет естественную проницаемость, то такую скважину называют гидродинамически совершенная. (рисунок 2).

Рисунок 2 – Схема гидродинамически совершенной скважины

1.2 Определение потенциал на контуре и забое

(1.1)

где k – коэффициент проницаемости;

μ – коэффициент динамической вязкости;

р_к – давление на контуре;

р_с – давление на скважине.

1.3 Определение удельного дебита скважины

, (1.2)

где r_c – радиус скважины;

а – расстояние от скважины до контура питания.

1.4 Определение дебита скважины

(1.3)

где h – мощность (толщина) пласта.

1.5 Определение коэффициента продуктивности скважины

(1.4)

1.6 Определение скорости фильтрации

Скорость фильтрации равна векторной сумме скоростей фильтрации и , вызванной соответственно работой реальной скважины-стока и фиктивной скважины-стока А^/ .

(1.5)

Скорость фильтрации направлена к скважине А, а скорость фильтрации – к скважине А^/ .

(1.6)

где r₁ – расстояние до реальной скважины от рассматриваемой точки;

r₂ – расстояние до фиктивной скважины от рассматриваемой точки.

Для точек, расположенных на забое слева, скорости фильтрации вычитаются, а для точек, расположенных на забое скважины справа, скорости фильтрации суммируются.

Результаты расчетов других точек представлены в таблице 1.

1.7 Определение числа Рейнольдса по формуле Щелкачева

(1.7)

Следовательно, режим движения жидкости ламинарный, значит линейный закон фильтрации Дарси справедлив для данных расчетов.

1.8 Определение скорости движения частиц жидкости

(1.8)

где m – пористость пласта.

Результаты расчетов других точек представлены в таблице 1.

1.9 Определение потенциала скорости

(1.9)

Результаты расчетов других точек представлены в таблице 1.

1.10 Определение давления

(1.10)

Результаты расчетов других точек представлены в таблице 1.

1.11 Определение координат для построения линий тока и эквипотенциалей

Для построение линий тока используются формулы:

(1.11)

Изменяя значения функции тока в формуле (1.11) и решая уравнение (1.12) при различных значениях x, получим семейство линий тока с центрами на оси у.

Результаты расчетов точек представлены в таблице 2.

Для построение эквипотенциалей используются формулы:

отсюда

Эквипотенциали представляют собой окружности, центры которых располагаются на оси х. Изменяя значения потенциала от Ф_к до Ф_с в формуле (1.13) и решая уравнение (1.14) при различных значениях x, получим семейство эквипотенциалей с центрами на оси x.

Результаты расчетов точек представлены в таблице 3.

параметр	значения характеристик от прямолинейного контура питания до скважины А
r1, м	50	45		40		30		20		10		5		3		1		0,5
r2, м	50	55		60		70		80		90		95		97		99		99,5
Φ	0,02	0,02		0,02		0,02		0,02		0,02		0,02		0,01		0,01		0,01
P, МПа	8,46	8,32		8,19		7,90		7,55		7,02		6,53		6,19		5,45		5,00
	0,06	0,06		0,06		0,07		0,10		0,17		0,33		0,53		1,56		3,10
	0,41	0,42		0,43		0,49		0,64		1,14		2,17		3,54		10,40		20,70
параметр	значения характеристик от скважины А до контура пласта
r1, м	0,5		1		3		5		10		50		100		200		350		500
r2, м	100,5		101		103		105		110		150		200		300		450		600
Φ	0,01		0,01		0,01		0,02		0,02		0,02		0,02		0,02		0,02		0,02
P, МПа	4,99		5,44		6,15		6,47		6,89		7,74		8,00		8,19		8,29		8,34
	3,10		1,56		0,53		0,32		0,17		0,04		0,02		0,01		0,01		0,01
	20,70		10,40		3,53		2,16		1,12		0,27		0,15		0,09		0,05		0,04

Таблица 1 – Результаты расчетов

Таблица 2 – Результаты расчетов

Ψ, м^2/с.	1	30	50	100
D.	-14,63	-2,18	1,15	0,40
x, м.	0	0	0	0
	25	21	10	7
	98	117	202	350