- •Требования к подземному оборудованию
- •Оборудование забоя газовых скважин
- •Лекция 17. Расчет подъемника газовой скважины
- •Особенности притока газа и газоконденсатной смеси к скважине
- •Исследования газовых скважин
- •Виды исследований
- •Обработка индикаторной кривой
- •Исследование газовых скважин на нестационарных (неустановившихся) режимах
- •Лекция 22. Исследования газоконденсатных скважин Методы исследований газоконденсатных скважин
- •Лабораторные исследования газоконденсатных смесей
- •Промысловые установки для проведения исследований газоконденсатных скважин
- •Комплексные исследования при наличии сероводорода и углекислого газа
- •Геологические факторы
- •Технологические факторы
- •Технические факторы
- •Экономические факторы
- •Промысловые газопроводы Расчет шлейфов на пропускную способность
- •Требования отраслевых стандартов
- •Требования на качество сухого газа
- •Требования к качеству природного газа, подаваемого в магистральный газопровод (ост-51.40 –93)
- •Требования на конденсат
- •Установка низкотемпературной сепарации
- •Принципиальная схема осушки природного и нефтяного газа жидкими сорбентами
- •Расчет количества абсорбента
- •Назначение дкс
- •Эксплуатация промысловой дкс характеризуется
- •Размещение дкс на укпг
- •Покрытие сезонной неравномерности газопотребления
- •Отбор газа
Особенности притока газа и газоконденсатной смеси к скважине
При эксплуатации месторождений природных газов или газоконденсатная смесь движется в пористых или трещиноватых пластах, вертикальных (ствол скважины) и горизонтальных (промысловые газосборные сети) газопроводах, а также через узкие отверстия (перфорационные отверстия, штуцеры, диафрагмы и т. д.) в условиях критического или некритического истечения.
Особенности движения газов и газоконденсатных смесей в вышеуказанных случаях (по сравнению с движением жидкостей) обусловлены в основном отличием их физических свойств, а также характером их изменения при различных давлениях и температурах.
Если скорость фильтрации пропорциональна градиенту давления, то движение в пласте описывается законом Дарси, согласно которому
(1)
где — скорость фильтрации; k — коэффициент проницаемости пласта; — коэффициент динамической вязкости движущегося флюида. При малых скоростях фильтрация жидкостей и газов удовлетворительно описывается линейным законом (1).
В реальных условиях при разработке нефтегазоносных пластов скорости фильтрации могут быть достаточно высокими, особенно в призабойных зонах скважин. При движении газов эффект увеличения скорости фильтрации в призабойной зоне усиливается из-за расширения газа, происходящего при значительном снижении давления на забое скважины. При этом линейная зависимость между скоростью и перепадом давления нарушается.
В настоящее время установлено, что фильтрация газа, как правило, не подчиняется закону Дарси. Это вызвано потерями кинетической энергии, которые добавляются к потерям энергии на вязкое трение, происходящим при линейном законе сопротивления или другими причинами.
|
Рис.1 Плоскорадиальный приток газа к скважине |
Рассмотрим приток газа по закону Дарси. Принимая газ идеальным и закон его расширения в пласте изотермическим, что, как было показано ранее, справедливо для всего пласта за исключением небольшой области вокруг скважины, согласно закону Бойля — Мариотта можно записать
PатQат=pQ , (2)
где Qат и pат— соответственно дебит и давление при атмосферных условиях и пластовой температуре; Q и р — дебит и давление в условиях пласта при той же температуре. Тогда из (1) и (2) получим:
Q= (3)
где S — поверхность фильтрации. При плоскорадиальном движении газа к совершенной скважине, находящейся в центре пласта, S = 2rh, где гс< г <Rк (рис.1).
Разделив переменные и проинтегрировав уравнение в пределах от rc до RK и от pc до pk, получим:
pатQат , (4)
откуда
Qат = , (5)
где pK и pC — давление на контуре и на забое соответственно; RK — радиус контура дренажа; гC — радиус скважины. Для определения дебита газовой скважины в стандартных условиях (р = 0,1 МПа и t = 20 °С) в формулу (5) следует внести температурную поправку. Кроме этого, необходимо ввести коэффициенты, учитывающие несовершенство скважины по степени и характеру вскрытия.
Тогда формула дебита газовой скважины примет следующий вид:
Qат=, (6)
ЛЕКЦИЯ 19