Практическое занятие № 7. Определение наивыгоднейшего давления нагнетания при законтурном заводнении.

Цель занятия

Основной целью занятия является изучение и решение задач для определения времени прорыва воды к эксплуатационным скважинам и обводненной площади залежи.

План практического занятия.

План занятия и порядок его проведения заключается в следующем:

- цель практического занятия;

- краткое описание теоретической части;

- решение задач;

- результаты вычислений задач;

- письменные ответы на вопросы самоконтроля.

Краткие теоретические сведения.

^{Очистные сооружения в необходимых наборах аппаратов (отстойники, ЖГФ, АОСВ-2, резервуары, КДФ, циклоны, фильтры) осуществляют очистку воды до установленных норм, в том числе отбираемой на водозаборах, промливневых стоков, технологических стоков воды, а так же пластовой воды, сбрасываемой из технологических аппаратов всех типов.}

^{При разработке нефтяных и газовых месторождений значи­тельные объемы воды расходуются на поддержание пластового давления, что позволяет продлить период фонтанирования скважин и значительно увеличить коэффициенты нефтегазоотдачи. Поддержание давления закачкой воды в пласт в зависимости от размера площади месторождения может осуществляться двумя способами: 1) для небольших месторождений- путем закачки воды в нагнетальные скважины, расположенные за контуром нефтеносности, 2) для больших месторождение залежь «разрезается» рядами нагнетательных скважин на отдельные эксплуатационные площади (внутриконтурное заводнение).}

^{Для подготовки сточных вод на промыслах используют схе­мы открытого и закрытого типа.}

Схема водоподготовки открытого типа позволяет очищать пластовые и ливневые сточные воды в одном потоке независимо от состава, давления и газонасыщенности воды, а также совместно зака­чивать их в нагнетательные скважины. Обычно ее рекомендуют использовать для сточных вод с большим содержанием сероводорода и углекислого газа, а кроме того, для более глубокой очистки воды от капелек нефти и механических примесей. Однако на сооружение неф­теловушек и прудов-отстойников затрачиваются значительные средства. Кроме того, в результате контакта с кислородом воздуха уве­личивается коррозионная активность воды.

^{Поэтому в основном применяют схемы водоподготовки закрытого типа. Отделенная от нефти в отстойнике предварительного сброса (ОПС) вода по линии сброса направляется в резервуар-отстойник, а частично обезвоженная нефть (до 5 %), пройдя УПН, поступает в теплоизолированные от­стойники. Процесс отделения воды в них ускоряется, благодаря произведенному в УПН нагреву и вводу ПАВ. Отделенная горячая вода поступает на прием насоса и снова подается в отстойник пред­варительного сброса УПН, что позволяет уменьшить расход деэмульгатора и температуру нагрева эмульсии. Из резервуара-отстой­ника пластовая сточная вода забирается насосом и подается на КНС.}

^{Применение закрытой системы очистки позволяет интенси­фицировать процесс подготовки воды с применением отстоя и фильтрования под давлением, существенно снизить агрессивность сточной воды путем исключения ее контакта с кислородом воздуха, использовать остаточное давление, существующее в системе подготовки нефти. К недостаткам закрытых систем относится необходи­мость строительства блока для параллельной очистки поверхностных ливневых стоков.}

Задачи для самостоятельного решения.

Задача 15. Дано: стоимость нагнетательной скважины С_скв = 100000 руб.; коэффициент приемистости скважины k_п = 250 м³/сут*МПа; к. п. д. насосных установок η = 0,5; количество энергии, затрачиваемый на нагнетание 1 м³ воды при повышении давления на 0,1 МПа, W=0,027 кВт*ч; стоимость 1 кВт*ч электроэнергии С_в = 0,015 руб.; продолжительность периода работы нагнетательных скважин t =10 лет; гидростатическое давление столба воды в скважине p_ст = 17 МПа; среднее пластовое давление на линии нагнетательных скважин p_пл = 15 МПа; потеря давления на трение при движение воды от насоса до забоя p_тр = 3 МПа.

Наивыгоднейшеедавление нагнетания (на выкиде насосов) определяют по формуле

.

Задача 16. Определить потери давления в наземном трубопроводе и в скважине при заводнении нефтяного пласта.

Исходные данные: длина наземного трубопровода L=3000м; диаметр трубопровода D=0,15м; глубина скважины H=1400; внутренний диаметр подъемных труб d=0,076м; количество нагнетаемой воды Q=2000м³/сут; кинематическая вязкость воды ν=10^-5 м²/с; плотность воды ρ=1000кг/м³.

Гидравлические потери напора на трение при давлении воды трубопроводах определяются по формуле

, МПа,

где λ - коэффициент гидравлических сопротивлений; ρ-плотность воды, ;L – длина трубопровода, м; d – диаметр трубопровода, м; - скорость движения воды в трубопроводе

м/с,

где Q – количество нагнетаемой воды, м³/сут.

Находим скорость движения воды в наземном трубопроводе по формуле……м/с

Для определения коэффициента гидравлических сопротивлений λ найдем значение Re

,

следовательно, режим движения ламинарный, поэтому

.

Потери напора на трение составляют ….Па.

Скорость движения воды в колонне диаметром 76мм составляет…..м/с

Число Рейнольдса составляет….

Следовательно, режим движения турбулентный, поэтому λ……

Потери напора на трение при движении воды в колонне труб диаметром 76мм определяем ….Па

Суммарные потери напора равны …..МПа

Вопросы для самостоятельного контроля.

1. Как определить потери давления в наземном трубопроводе и в скважине при заводнении нефтяного пласта?

2. Чем отличаются схемы водоподготовки открытого закрытого типа?