Завдання № 5. Визначення тиску біля башмака фонтанного лифта

Розрахувати тиск біля башмака (кінця підйомних труб) фонтанного лифта, а також вибійний тиск, якщо дебіт рідини Q_ж=23,0 м³/сут, об'ємна зводненність n_o = 0,058, внутрішній діаметр свердловини D_св=0,1503 м, внутрішній діаметр НКТ d_вн=0,055 м, густина дегазованої нафти с_нд=800 кг/м³, густина води, що видобувається с_в=1090 кг/м³, глибина свердловини L_c=1880м, глибина спуску НКТ Н_н=1680м, тиск в затрубному просторі Р_затр = 0, висота динамічного рівня Н_дин = 200 м, тиск біля башмака лифта Р_б=13,4 мПа.

1. Розрахуємо занурення башмака лифта під динамічний рівень:

h_п = Н_н — Н_дин (5.1).

h_п = 1680 — 200 =1480 м.

• 2. Розрахунок середньої густини нафти в затрубному просторі, так як тиск у башмака Р_б=13,4 мПа більше тиску насичення Р_нас=9 мПа, то вільного газу в затрубному просторі не буде с _н затр = (с_нп +с_нд)/2. с_нп=804 кг/м³, н_н = 3,3 10^-6 м²/с, в_н = 1,16 тому, с _н затр = 800+804/2=802 кг/м³
• 3. Розрахуємо тиск біля башмака лифту по форулі:

мПа (5.2).

мПа.

4. Розрахунок об'ємної витратної зводненності при тиску Рб>Рнас, попередньо визначивши дебіт нафти:

м³/доб (5.3).

м³/доб Тоді об'ємна витратна зводненність рівна (при в_в=1):

5. Визначаємо число Рейнольдса для нафти:

(5.5).

де и_н — кінематична в’язкість нафти в пластових умовах, м²/с,.

в_н — об'ємний коефіцієнт нафти при тиску насичення_.

6. Визначимо необхідну глибину спуска колонн НКТ:

(5.6).

де Н_нґ - необхідна глибина спуска колонни НКТ, м; D_св — внутрішній діаметр свердловини (D_св =0,1503), м.

• 7. Перевіряємо виконання умов:
  • а) для зводнених свердловин умови повного виносу води з інтервалу вибій — прийом. Re_н = 747< Re_н пр (1600), б) Н_н (фактична глибина спуска НКТ) = 1680>Н_нґ (необхідна глибина спуска НКТ = 1659,6) Н_н < Н_нґ - умова неповного виносу води.
• 8. Розрахуємо нафтовміст при умові повного виносу води:

ц_н = (0,9433 + 35,4 10^-6 Re)(5.7).

ц_н = (0,9433 + 35,4 10^-6 •1659,6) • 0,942 = 0,94.

9. Визначимо густину водонафтової суміши при повному виносі води (вибій — приймач):

кг/м³ (5.8).

кг/м³

10. Тому, що різниця між глибинами спуску ліфта і свердловини складає 200 м, на цьому інтервалі густина водонафтової суміші не змінюється (Рб>Рнас), розрахуємо вибійний тиск:

мПа (5.9).

мПа Фактично виміряний пластовий тиск 26,42 мПа (похибка 1,5%). Критерій Рейнольдса — визначає співвідношення між силами інерції і силами в’язкого тертя в рухливій рідині або газі, тобто при Re крит вірний закон Дарсі (Q = К_ф ДНF/Дl), ні - нелінійний закон.