Фонтанный способ добычи экономичен и существует в первоначальный период разработки месторождения, пока запасы пластовой энергии достаточно велики. Как только бур проходит пласт-покрышку флюиды и сопутствующие газы под высоким давлением устремляются по проложенным стальным трубам на поверхность.
На что же расходуется пластовое давление и какова должна быть его величина, чтобы обеспечить фонтанирование? Во-первых, необходимо преодолеть противодавление заполненного жидкостью ствола скважины - гидростатическое давление Ргст. Во-вторых, надо компенсировать потери, возникающие при движении жидкости в колонне обсадных труб и насосно-компрессорных труб - гидравлические потери Ргид. В-третьих, необходимо обеспечить транспортировку жидкости от устья скважины до сборного пункта - Ртр. Кроме того устье скважины может оказаться выше или ниже сборного пункта и когда необходима энергия на преодоление геометрической разницы высот - Рт. Надо также учесть, что при движении жидкости из зоны повышенного давления (пласт) в зону пониженного давления (скважина) из нее выделяется газ, который, расширяясь, помогает подъему. Обозначив это влияние газа через Ргаз, получим условие фонтанирования:
Рпл = Ргст + Ргид + Ртр - Ргаз + Рг .
При проектировании режима работы фонтанной скважины надо иметь ввиду следующее.
Приток жидкости из пласта тем больше, чем меньше будет давление на забое - Рзаб. В то же время пропускная способность подъемника будет тем выше, чем больше будет давление на забое. В процессе работы пласта и подъемника установится равновесие системы - «пласт-подъемник».
Приток жидкости к забою скважины определяется зависимостью
где K – коэффициент продуктивности; n – коэффициент, показывающий характер фильтрации жидкости через пористую среду.
Коэффициентом продуктивности добывающей скважины K называется отношение ее дебита к перепаду (депрессии) между пластовым и забойным давлениями, соответствующими этому дебиту:
Если дебит измерять в т/сут. (м3/сут), а перепад давления в паскалях, то размерность коэффициента продуктивности будет т/ (сут.
Па), или м3/(сут.Па). Однако величина паскаль чрезмерно мала, поэтому для промысловых измерений давления лучше пользоваться кратными единицами – мегапаскалем (МПа) или килопаскалем (кПа).
По полученному в результате исследования скважины коэффициенту продуктивности устанавливают режим ее работы, подбирают необходимое эксплуатационное оборудование. По изменениям этого коэффициента судят об эффективности обработок призабойной зоны скважин, а также о качестве подземных ремонтов. Сравнивая газовые факторы и коэффициенты продуктивности до и после обработки или ремонта скважины, судят о состоянии скважины.
Продление сроков фонтанирования
Рост обводненности продукции скважин приводит к росту статического давления столба смеси в скважине (плотность воды больше плотности нефти) и потерь давления на трение (вязкость эмульсии больше вязкости чистых жидкостей), так что даже при постоянстве пластового давления происходит уменьшение депрессии на пласт и снижение дебита нефти. Так как устьевое давление для стабильной работы системы пласт - скважина - нефтесборный пункт должен поддерживаться на заданном уровне, то при определенной обводненности режим фонтанирования скважины нарушается. Если скважины не переводят на газлифтный или насосный способы эксплуатации, то любой технологический прием для стабилизации фонтанирования должен быть направлен на снижение статического давления и потерь на трение. В практике нашел применение способ продувки скважин компрессором, что снижает (временно) содержание воды в скважинном потоке, а тем самым временно продлевает фонтанирование. С этой же целью используют замену жидкости в скважине на нефть. Одним из эффективных методов стабилизации фонтанирования скважин является ввод на забой концентрированного раствора ПАВ(Поверхностно-активные вещесва), периодически (несколько раз в сутки) закачиваемого в затрубное пространство дозировочным насосом. При вводе ПАВ изменяются жидкости, образуются пенообразные системы в зоне разгазирования жидкости, что резко увеличивает КПД газовых пузырьков в процессе подъема.
Достоинства:
- Надежность, большой межремонтный период за счет простоты скважинного оборудования.
- Эксплуатация скважин не требует силовой электроэнергии.
- Возможность измерения параметров скважины приборами, спущенными до забоя.
- Возможность регулирования работы скважины с помощью устьевого штуцера.
- Малочисленность обслуживающего персонала по сравнению с другими способами эксплуатации.
Основной недостаток:
- Необходимо поддержания сравнительно высокого давления на забое, особенно при большой обводненности продукции и высоком устьевом давлении.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему