хунок використання енергії пласта. Розрахунок ліфта зводиться у визначенні діаметра фонтанних труб. Його можна визначити з умов виносу забою твердих і рідких частинок або забезпечити максимальне добичі тиск (мінімальних втрат тиску в стовбурі свердловини при заданому дебіте).
Винос твердих і рідких частинок залежить від швидкості газу. У міру підйому газу в трубах швидкість зростає внаслідок збільшення обсягу газу при зменшенні тиску. Розрахунок виконують для умов черевика фонтанних труб. Глибину спуску труб в свердловину приймають з урахуванням продуктивної характеристики пласта і технологічного режиму експлуатації свердловини.
Доцільно спускати труби до нижніх отворів перфорації. Якщо труби спущені до верхніх отворів перфорацій, то швидкість газового потоку в експлутационной колоні навпроти перфорованого продуктивного пласта знизу вгору зростає від нуля до деякого значення. Значить в нижній частині і аж до черевика не забезпечується винос твердих і рідких частинок. Тому нижня частина пласта відсікається песчаногліністой пробкою або рідиною, при цьому дебет свердловини зменшується.
Використовуючи закон газового стану Менделєєва - Клапейрона
, (19)
при заданому дебіте свердловини швидкість газу у черевика труб дорівнює
, (20)
де Q 0 - дебіт свердловини при стандартних умовах (тиск Po=0,1 Мпа, температура T 0=273 К), м 3/сут .;
P 3, T 3 - тиск і температура газу на вибої, Па, К;
Z 0, z 3 - коефіцієнт сверхсжімаемості газу відповідно при умовах T 0, P 0 і Т, Р;
F - площа прохідного перетину фонтанних труб, м2.- Діаметр (внутрішній) фонтанних труб, м.
F =? d 2/4, (21)
Виходячи з формул для розрахунку критичної швидкості виносу твердих і рідких частинок і згідно досвідченим даними, мінімальна швидкість v кр виносу твердих і рідких частинок з забою становить 5 - 10 м/с. Тоді максимальний діаметр труб, при якому частки породи і рідини виносяться на поверхню
, (22)
При експлуатації газоконденсатних свердловин з газу виділяють рідкі вуглеводні (газоконденсат), які створюють в фонтанних трубах двофазний потік. Щоб запобігти накопичення рідини на вибої і зниження дебіту, газоконденсатна свердловина повинна експлуатуватися з дебітом не менш мінімально допустимого, що забезпечує винос газокондесата на поверхню. Величину цього дебіту визначають за емпіричною формулою
, (23)
де М - молекулярна маса газу. Тоді діаметр труб
, (24)
При визначенні діаметра фонтанних труб з умови забезпечення мінімальних втрат тиску в стовбурі свердловини необхідно передбачити їх зниження в стовбурі до мінімальних з тим, щоб газ надходив на гирла свердловини з можливим великим тиском. Тоді зменшаться витрати на транспорт газу. Забойное і добичі тиску газової свердловини ув'язані між собою формулою Г.А. Адамова.
, (25)
де P 2 - тиск на гирлі свердловини, МПа;
e - основа натуральних логарифмів;
s - показник ступеня, рівний s=0,03415? г L/(Т ср z ср);
? г - відносна щільність газу по повітрю;
L - довжина фонтанних труб, м;
d - діаметр труб, м;
Т ср - середня температура газу в свердловині, К;
Q 0 - дебіт свердловини при стандартних умовах, тис. м 3/добу;
?- Коефіцієнт гідравлічного опору;
z ср - коефіцієнт сверхсжімаемості газу при середній температурі Т ср і середньому тиском Р ср=(Pз + P 2)/2.
Так як P з невідомо, то z ср визначає методом послідовних наближень. Тоді, якщо дебіт свердловини Q 0 і відповідні йому забійні тиск P з відомі за результатами газодинамічних досліджень, при заданому тиску на гирлі P 2 діаметр фонтанних труб визначаємо з формули (3.5.15) у вигляді:
, (26)
Фактичний діаметр фонтанних труб вибирають з урахуванням стандартних діаметрів. Відзначимо, що при розрахунках, виходячи з двох умов, визначальний фактор - виносу частинок породи і рідини на поверхню. Якщо ж дебіти свердловини обмежуються іншими факторами, то розрахунок ведеться з умови зниження втрат тисків до мінімально можливої ??величини з технологічної та технічної точок зору. Іноді при заданому діаметрі труб, використовуючи виписані формули, визначають дебіт свердловини або втрати тиску в стволі.
Результат розрахунку ліфта дивитися таблиця 9 Б.
4. Економічна части...
