Крива розподілу тиску від покрівлі пласта до гирла свердловини будується c метою: урахування зміни термодинамічних умови при розрахунку фізичних властивостей і витратних характеристик нафти, води, газу і водонефтяной емульсії, визначення глибини початку виділення з нафти газу. При русі продукції в експлуатаційній колоні і в колоні насосно-компресорних труб тиск безперервно знижується через гідравлічних опорі і витрат енергії на підйом рідини c вибою свердловини до гирла. Розрахунок виконується в інтервалі від покрівлі пласта до динамічного рівня рідини по експлуатаційній колоні і від гирла до глибини початку виділення газу по колоні насосно-компресорних труб.
.1 Розрахунок кривої розподілу тиску в експлуатаційній колоні
Крива розподілу тиску в експлуатаційній колоні розраховується по двох ділянках:
однофазне рух рідини при тиску вище тиску насичення нафти газом,;
двофазне рух газорідинної суміші при.
Розрахунок на ділянці однофазного руху рідини виконується в наступній послідовності.
.1.1 Тиск більше тиску насичення
Розраховується тиск на вибої свердловини,
, (69)
де - пластовий тиск;
- витратою рідини;
- коефіцієнт продуктивності.
Визначається, в першому наближенні, глибина початку виділення газу:
, (70)
де - глибина свердловини до покрівлі пласта;
- щільність рідини,
; (71)
- щільність пластової нафти;
- щільність пластової води;
- обводненість свердловини продукції в поверхневих умовах.
Визначається, в першому наближенні, температура на глибині початку виділення газу:
(72)
Розраховується рівноважний тиск насичення при температурі на глибині початку виділення газу:
=(73)
де - Тиск насичення пластової нафти при пластової температурі;
- пластова температура;
- пластовий газовий фактор, визначений при пластової температурі;
, - атомні частки метану та азоту в газі однократного розгазування нафти при стандартній температурі і тиску=0,1 МПа.
При середньому тиску=і середній температурі визначають витрату, щільність і в'язкість нафти і води, обводненість продукції (див. пункти 4 і 5) і уточнюють глибину початку виділення газу за формулою:
; (74)
; (75)
- щільність рідини,
- щільність нафти і води при середньому тиску і середній температурі на ділянці однофазного течії;
- об'ємна витрата нафти і води при середньому тиску і середній температурі на ділянці однофазного течії; По-обводненість свердловини продукції;- Швидкість руху рідини,
; (76)
- коефіцієнт гідравлічних опорів при русі рідини,
при (77)
при; (78)
; (79)
- число Рейнольдса,
- коефіцієнт динамічної в'язкості рідини,
при В; (80)
при В;
- еквівалентна гідравлічна шорсткість,
Приклад 7. Розрахувати глибину початку виділення з нафти газу.
Вихідні дані: пластовий тиск; дебіт рідини
; коефіцієнт продуктивності
; тиск насичення при пластової температурі щільність пластової нафти;
щільність пластової води; обводненість свердловини продукції глибина свердловини до покрівлі пласта; геотермічний градієнт; свердловина вертикальна; діаметр експлуатаційної колони; пластова температура; газовий фактор; частка вуглеводневих компонентів і азоту у складі пластового газу
;
=
;
=
.
При середньому тиску і середній температурі; по пункту 4.1.1 розраховуємо щільність і в'язкість нафти:; по пункту 4.2 - щільність і в'язкість води; за пунктом 5-видаткові параметри нафти і води та їх суміші:;
;
;
при
.1.2 Тиск менше тиску насичення
При тиску менше тиску насичення маємо двофазне рух газорідинної суміші.
Розрахунок на ділянці двофазного руху ведеться при використанні рівняння руху газорідинної суміші в диференціальної формі:
(81)
де - градієнт тиску;
- швидкість руху газорідинної суміші,
(82)
- видаткова щільність газорідинної суміші,
(83)
? cм - коефіцієнт гідравлічних опорів газорідинної суміші,
? cм =? ? 0; (84)
?- Наведений коефіцієнт опору,
?=1 + 0,5? г (? ж-? г) Vотн /? см Vсм; (85)
отн - відносна швидкість руху газу,
V отн=0.02 м/c при B? 0.5; (86) отн=0.17 м/c при B gt; 0.5;
B - обводненість свердловини продукції,
=Q в Q ж; (87)
