Вибір свердловини, її конструкція

2.3 Вибір свердловини, її конструкція

і аналіз роботи

Для вводу в експлуатацію штанговим насосом я вибираю свердловину 24-Попелі Бориславського родовища. Оскільки дебіт свердловини почав знижуватись тому пропонується підбір обладнання для вводу свердловини на експлуатацію штанговою глибинно-насосною установкою.

Конструкція свердловини (див. Рис.1)

·  направлення діаметром 426 мм в інтервалі від 0 до 9 метрів, забутоване
повністю;

·  кондуктор діаметром 324 мм в інтервалі від 0 до 100 метрів,

зацементований до гирла свердловини;

·  технічна колона діаметром 245 мм в інтервалі від 0 до 2254 метрів, зацементований до гирла свердловини;

·  експлуатаційна колона діаметром 146 мм в інтервалі від 0 до 2448,37
метра, зацементована до гирла свердловини, опресована на 24,6 МПа
технічною водою та признана герметичною;

проперфорована зарядами ПКС-80 по 10 отворів на метр погонний в інтервалі від 2398 до 2364 метра в експлуатаційній колоні.

2.4 Вихідні дані для проектування

Глибина свердловини Н,м. 2420

Діаметр експлуатаційної колони D, мм 125

Абсолютний пластиковий тиск Р_пл, МПа 13,4

Газовий фактор G_o , м³/т 848

Густина нафти ρ_нкг/м³ 859,2

Густина пластової води ρ_в ,кг/м³ 1170

В’язкість нафти ν_н ,м²/с 2,03∙10^-6

Вміст води в продукції свердловини n_в , % 57

Коефіцієнт продуктивності свердловини К_о , т/(добу∙МПа) 1,2÷1,8

Коефіцієнт розчинності газу в нафті α , м³/(т∙МПа) 63,28

Плановий дебіт свердловини (нафти) після переводу Q_н , т/добу 2,41

2.5 Вибір верстата-качалки

2.5.1 Визначення глибини спуску насоса

Визначаємо продуктивність свердловини з врахуванням води за формулою:

Q = Q_н ∙ 100 / (100-n_в), т/добу; (2.1)

Q = 2,41∙100 / (100-57)=5,6 т/добу

Визначаємо вибійний тиск із рівня припливу рідини, прийнявши коефіцієнт фільтрації п=1:

Р_виб =Р_пл – Q / К₀, МПа (2.2)

де Р_пл – пластовий тиск, МПа;

Q – продуктивність свердловини (дебіт рідини), т/добу;

К_о – коефіцієнт продуктивності свердловини, т/(добу∙МПа).

Р_виб=13,4– 5,6 / 1,8 = 10.2 МПа

Визначаємо динамічний рівень за формулою:

Н_д = Р_виб ∙10⁶ / (ρ∙g) , м (2.3)

де ρ – густина рідини кг/м³, яка визначається за формулою (1.2) ;

ρ=ρ_н∙n_н+ρ_в∙n_в /100 кг/м³

ρ=859,2∙43+1170∙57 / 100=1036,3 кг/м³

g-прискорення вільного падіння, м/с²

Н_д =10,2∙10⁶/(1036,3∙9,806)=1003,7м

Визначаємо тиск, який необхідно створити на прийомі насоса, щоб в рідені не було вільного газу за формулою:

Р =G_о∙10⁶/α ,Па (2.4)

Р =848∙10⁶/63,28=1300758,53 Па

Визначаємо необхідну глибину занурення насоса під динамічний рівень рідини ,щоб створити на прийомі насоса тиск Р за формулою:

h =Р/ρ∙g ,м (2.5)

h =13400758,53/1036,3∙9,806=1318,7 м

Визначаємо глибину спуску насосу за формулою:

L=H-H_д+h ,м (2,6)

L =2420-1003,7+1318,7=2735 м

Так як глибина спуску насосу виявилась дуже великою, навіть більшою від глибини свердловини H, то для зменшення глибини спуску насоса і усунення шкідливого впливу газу на роботу насоса необхідно на його прийомі встановити газовий якір і опустити насос на нову глибину h, під динамічний рівень.

В цьому випадку визначаємо кількість вільного газу, яка буде поступати в насос з 1 м³ нафти, припускаючи, що газовий якір сепарує 80% вільного газу в затрубний простір за формулою :

G’ = 0,2 ∙ G₀ , м³/ т (2.7)

G’ = 0,2 ∙ 848 = 169,6 м³/ т

Для того, щоб ця кількість газу знаходилась в розчиненому стані, біля прийому насоса необхідно створити тиск :

Р’ = G’₀ ∙ 10⁶ / α , Па (2.8)

Р’ = 169,6 ∙ 10⁶ / 63,28 = 2680151,7 Па

Для створення такого тиску потрібно опустити насос під динамічний рівень на глибину :

h’ = Р’ / (ρ ∙ g) , м (2.9)

h’ = 2680151,7 / (1036,3 ∙ 9,806 ) = 263,7 м

Необхідну глибину спуску насоса визначаємо за формулою :

L = H – H_д+ h’ , м (2.10)

L = 2420 – 1003,7 + 263,7 = 1680 м