Основными источниками естественного фонтанирования являются потенциальная энергия жидкости Wж и газа Wr, выделяющегося из нефти при давлении, меньшем давления насыщения. Таким образом, естественное фонтанирование осуществляется только за счет природной энергии Wn, которой обладает продукция скважины на забое Wзаб:
Wзаб = Wn + Wж + Wr. (3.1)
В зависимости от физико-химических свойств продукции и технологического режима работы скважины составляющие природной энергии (Wж и Wr) могут быть различными по величине:
Wж > Wr
Wж = Wr (3.2)
Wж < Wr
В зависимости от соотношения этих слагаемых природной энергии, а также от соотношения Рзаб, и Рнас можно использовать различные принципиальные схемы оборудования добывающих скважин, которые представлены на рис. 3.1.
Если разработка ведется при искусственном воздействии на залежь, например, поддержанием пластового давления, то в залежь вводится значительное количество потенциальной энергии с поверхности, которая распределяется между скважинами, и на каждую скважину приходится определенное количество искусственно введенной энергии Wи.
В общем случае энергия, которой располагает продукция на забое скважины, такова:
Wзаб = Wн + Wи
или
Wзаб = Wж + Wr + Wи (3.3)
Из выражения (3.3) следует, что при Wи=0 подъем продукции скважины осуществляется только за счет природной энергии, поэтому такой способ будем называть естественным фонтанированием. Если же Wи > 0, то такой способ подъема продукции будем называть искусственным фонтанированием.
Если в выражении (3.3) положить Wн = 0 и Wr = 0 (Ру≥Рнас), где Ру - противодавление на устье скважины, то
Wзаб = Wж (3.4)
и такой вид фонтанирования называется артезианским.
Возвратимся к рис.3.1, на котором схематично показаны скважины, осуществляющие подъем продукции за счет фонтанирования.
Схема, представленная на рис. 3.1,а, предпочтительна в том случае, когда Wж ≤ Wr(Рб ≤ Рзаб), т.е. для нефтей различной газонасыщенности и с большим давлением насыщения (Рзаб ≤ Рнас), что позволяет в значительной степени использовать природную энергию газа на подъем продукции (Нб ≈ Lс), где Рб – башмачное давление; Рзаб – давление на забое (забойное давление); Нб – глубина спуска башмака подъемника; Lс – глубина (длина) скважины.
Схема, представленная на рис. 3.1,б, предпочтительна в том случае, когда Wж > Wr, т.е. для нефтей с невысокой газонасыщенностью и небольшим давлением насыщения. С целью максимального использования природной энергии газа башмак подъемника необходимо спускать на глубину, соответствующую давлению насыщения (Рб = Рнас, Нб < Lс).
Схема, представленная на рис. 3.1в, предпочтительна в том случае, когда Wж >Wr (Рзаб > Рнас, Рб < Рнас,), и может быть рекомендована для различных физико-химических свойств продукции при определенных технологических ограничениях. По экономическим критериям эта схема может не уступать двум предыдущим.
Схема, представленная на рис. 3.1,г, характерна для артезианских скважин и технологически отличается от описанных тем, что давление на устье скважины больше или равно давлению насыщения (Ру ≥ Рнас).
Забойное давление для таких скважин рассчитывается так:
Рзаб ≥ Lсρжg+∑Рс+Рнас, (3.5)
где ρж - плотность продукции скважины, кг/м3; ∑Рс - суммарные потери энергии на преодоление сопротивлений, определяемых динамикой потока, Па.
Глубина спуска башмака подъемника Нб в таких скважинах может быть различной и зависит только от свойств продукции и режима ее движения. В отдельных случаях допустима эксплуатация таких скважин без подъемных труб.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему