Общие требования

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Номер тем	Номер и наименование занятия	Количество аудиторных часов
	Определение дебитов нефтяных и газовых скважин по промысловым данным. Определение гидродинамического несовершенства скважин.
	Расчет освоение скважины
	Расчет и подбор подземного и наземного оборудования фонтанной скважины.
	Расчет и подбор оборудования для газлифтной эксплуатации скважин.
	Расчет и подбор оборудования для штанговой скважинной насосной эксплуатации скважин. Расшифровка динаогрмм.
	Расчет и подбор оборудования для эксплуатации скважин погруженным электро насосом
	7.Расчет и подбор оборудования для эксплуатации газовых скважин, установление режима работы.
	8. Расчеты кислотной обработки, гидравлического разрыва пласта.
	9.Расчет глушения скважины. Гидравлический расчет промывки песчаной пробки.

Задания для контрольных работ даны в последовательности тем программы и должны выполняться постепенно. Каждое задание включает 5 теоретических вопросов и 3...4 задач.

Контрольная работа выполняется в отдельной тетради; вопросы нужно переписывать полностью, ответы на них должны быть четкими и конкретными, должны исключать механическое переписывание материала учебника, содержать необходимые иллюстрации и ссылки на литературу.

При решении задач записывают условие задачи, исходные данные с полным наименованием, обозначением, размерностями величин, приводят расчетную схему.

В ходе решения задачи указывается определяемая величина (параметр), даются необходимые пояснения, ссылки на источники (литературу), приводится формула (в буквенном выражении), записываемая симметрично тексту с пояснениями входящих в формулу величин и указанием их размерностей; затем производится числовая подстановка, без промежуточных вычислений, указывается результат. В конце работы приводят список использованной литературы.

Единицы измерения величин в расчетах принимают в системе СИ.

Контрольная работа высылается не позднее чем за два месяца до начала экзаменационной сессии. Получив прорецензированную контрольную работу, студент должен исправить и объяснить ошибки. Если работа выполнена неудовлетворительно, то студент выполняет ее вторично (тот же вариант или новый по указанию преподавателя). Работы, выполненные неаккуратно или не по своему варианту возвращаются без проверки.

Методические указания к решению

контрольной работы №1

К задаче 1

Вызов притока из пласта свабированием является одним из наиболее эффективных и технологических методов освоения скважин после бурения и подземного ремонта скважин.

Отбор порции жидкости из колонны НКТ с помощью сваба приводит к общему снижению уровня жидкости в скважине, создает депрессию на пласт и приток флюидов в скважину. От цикла к циклу гидравлическая неуравновешенность между пластом и скважиной возрастает, поэтому возрастает и приток из пласта. После определенного количества циклов свабирования наступает какой-то динамический уровень.

Поэтому расчет свабирования скважин сводится к определению порции жидкости из скважины до статического уровня количества циклов и времени свабирования.

При решении данной задачи студент должен знать технологию свабирования скважин и техническую характеристику применяемого при этом оборудования.

1. Определяется количество жидкости, отбираемое от устья до статического уровня, т.е когда забойное давление станет равным пластовому:

Q1= 0,785. D2вн.hст, м3

где Dвн- внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м;

hст- расстояние от устья до статического уровня, м.

2. Количество жидкости, извлекаемой за каждый рейс поршня, составит:

где dвн- внутренний диаметр подъемных труб, м3;

dк- диаметр каната, м;

h = 200 - 400 м - среднее заглубление сваба под уровень жидкости, м

3. Процесс свабирования начинается с первого спуска сваба на глубину hст+ h. Началом первого цикла считается момент начала подъема сваба с глубины hст+ h, а концом - спуск на ту же глубину к моменту выхода на установившийся режим, практически вся скважинная жидкость будет извлечена и заменена пластовой жидкостью. Поэтому определяют среднюю глубину спуска поршня:

hср= hст + h

4. Время для спуска поршня на среднюю глубину:

где υ1- средняя скорость спуска поршня, м/с.

При работе со стальным канатом скорость спуска и подъема сваба, как правило, не должна превышать 4 м/с.

Время на подъем сваба определяется также по формуле:

5. Время, необходимое на один рейс сваба, включая 30 секунд на замедление при подходе сваба к устью:

6. Общее время на понижение уровня до статического:

T = t. n, с

где n - число рейсов (циклов) сваба, определяемое по формуле:

n = Q1 / Q2

7. Проверяется канат на прочность. Определяется общая нагрузка на канат:

Р = Рж+ Рк+ Рсв+ Ртр, Н,

где Рж - вес поднимаемого столба жидкости; Н;

Рк - вес спущенного в скважину каната, Н;

Рсв - вес сваба; грузовой штангой можно принять 150 Н;

Ртр- силы трения жидкости, которые можно принять 100 Н.

Вес жидкости:

Рж= Q2. pжg, Н

где pж - плотность скважинной жидкости, кг/м3.

Вес каната:

Рк= m. g. l , Н,

где m - масса 1 м каната (см. таблица 3), кг;

l = hср- длина каната в скважине, м.

8. Коэффициент запаса прочности каната должен быть не менее 3 в соответствии и определяется как:

K= Pраз /Р

где Рразр- разрывное усилие каната, Н (см. таблица 3)

К задаче 2

К решению задачи приступают после изучения темы 7 [1, стр. 250...253 или 2, стр. 157...159]. Решение типовых задач дано в [3, стр. 78...83].

Расчет фонтанного подъемника сводится к определению длины, диаметра и группы прочности стали колонны фонтанных труб.

1. Определяют глубину спуска труб в зависимости от типа скважин.

При Рзаб > Рнасгаз начинает выделяться из нефти в стволе скважины, выше забоя. В этом случае трубы достаточно опустить на глубину:

, м

где - плотность смеси, определяется по формуле (2).

При Рзоб Рнасдвижение газожидкостной смеси происходит по всему стволу скважины и трубы спускают до верхних отверстий фильтра:

L = Нф.

На практике, исходя из технологических соображений (промывка, освоение скважин) трубы обычно опускают до верхних отверстий фильтра.

2. Диаметр фонтанных труб можно определить по формуле А. П. Крылова из условия минимальных потерь давления в колонне, при оптимальном режиме для конца фонтанирования.

, мм

где Р1=Рнас, если Рзоб > Рнас;

Р1=Рзоб, если Рзоб Рнас;

Q - определяют по формуле притока (8).

3. По найденному расчетному значению, по внутреннему диаметру, выбирают ближайший меньший стандартный диаметр по таблице характеристик труб [3, стр. 249].

4. Выбирают тип труб: гладкие или с высаженными концами. Предпочтение отдают гладким трубам [см. 2, стр. 140].

5. Выясняют возможность спуска труб в эксплуатационную колонну. Максимальный диаметр спускаемых в скважину труб не должен превосходить:

Диаметр эксплуатационной колонны, мм 146 168

Диаметр фонтанных труб, мм 73 89

6. Материал труб подбирают, исходя из расчета на растяжение от собственной силы тяжести. Для этого задаются группой прочности стали, например D, и выписывают значения страгивающей нагрузки для труб, Рстр.или нагрузки, при которой напряжение в 52 трубах достигает предела текучести Рт, в зависимости от типа и диаметра труб [15, стр. 91, 96], [16, стр. 22...24].

Определяют предельную глубину спуска труб по формуле:

- для гладких труб:

, м

- для труб с высаженными концами:

, м

где К - коэффициент запаса прочности, принимаемый равным 1,5;

q - вес одного погонного метра труб, КН

q = m. g. 10-3,

где m - масса 1 п. м. труб, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с2.

Если Lдоп.> L, то выбранная группа прочности стали удовлетворяет условию прочности.

Если Lдоп.< L, то для оставшейся секции колонны труб, длиной l=L-Lдоп., берут более прочную сталь, например К. Допускаемая длина секции из стали К:

- для гладких труб:

, м

- для труб с высаженными концами:

, м

К задаче 3

Для успешного решения задачи необходимо изучить тему «Газлифтный способ добычи нефти». Решение типовых задач представлены в (), стр. 84...92

1. Выясняют необходимость применения пусковых клапанов, для этого определяют пусковое давление при спуске скважины для однородного подъемника кольцевой системы:

- при статистическим уровне в скважине hст.= 0, т.е. когда скважина заполнена жидкостью до устья, пусковое давление определяется по формуле:

Рпуск= L. Рсм. g. 10-6, МПа;

где L - длина подъемника, м;

Рсм - плотность смеси, кг/м3.

- при hст > 0 - вначале определяют повышение уровня жидкости в НКТ над статистическим уровнем при продавливании по формуле:

где D - внешний диаметр эксплуатационной колонны, м;

d2- внешний диаметр компрессорных труб, м;

Рр- рабочее давление закачки газа, МПа;

Ру- устьевое давление, МПа.

Если Hст > hст, то пусковое давление определяют по формуле

При Hст< hст- по формуле:

где L - длина подъемника, м;

h1ст- глубина погружения труб под статистический уровень, м.

h'ст= L - hст, м

Если Рпуск> Рк- необходимо применять газлифтные клапаны.

2. Рассчитывается место установки газлифтных клапанов. Для этого определяется место установки первого клапана:

L₁= hст+ L'₁ ,

где Li1 - снижение уровня жидкости в кольцевом пространстве ниже статистического уровня

L₁= (Рр- Рy)/ mп. см.g,

где mп- коэффициент, определяемый соотношением площадей сечений кольцевого пространства и компрессорных труб (величина mп может изменяться от 1,13 до 8,49)

mп= 1 + (1 - п) Fк/ Fт,

где - площадь поперечного сечения кольцевого пространства, м2;

Двн- внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м;

Fт- площадь поперечного сечения трубы диаметром d2, м2

п - коэффициент, характеризующий поглощение жидкости пластом.

При расчете рассматривают следующие случаи:

- поглощение жидкости пластом отсутствует;

- полное поглощение жидкости пластом (что встречается очень редко);

- частичное поглощение жидкости пластом.

Для учета поглощения жидкости пластом вводится коэффициенту п. Под этим коэффициентом понимается отношение объема жидкости, поглощаемой пластом, к полному объему вытесняемой жидкости. Если поглощение пластом жидкости отсутствует, то ψп = 0. Если пласт поглощает вытесняемую жидкость полностью, тоψ п = 1. В реальных условиях 0 <п ψ < 1.

Для условия задачи ψп = 0.

3. Вычисляют перепад давления, необходимый для определения расстояния между предыдущим и последующими клапанами, начиная со второго:

∆Р₁= Рк- 0,75 Рр, МПа

Тогда расстояние между клапанами:

Рассчитывают глубину установки любого i - го клапана (второго, третьего и т.д.):

L i = Li-1+  l, м

Расчет пусковых клапанов возможен до тех пор, пока справедливо неравенство:

4. В случае работы подъемника при центральной системе пусковое давление определяется по формуле:

где d2 вн- внутренний диаметр компрессорных труб, м.

5. Для двухрядного подъемника кольцевой системы необходимое пусковое давление находим по формуле:

где d1 вни d2 вн- внутренние диаметры внутреннего и наружного ряда труб, м.

В заключении следует проанализировать значения пусковых давлений при различных системах и конструкциях подъемника.

Дата добавления: 2015-07-13