Учебное пособие: Проектирование и разработка нефтяных и газовых месторождений
Ру определяется удаленностью скважины от групповой замерной установки или размером штуцера, устанавливаемого на выкидной линии фонтанирующей скважины для регулирования ее дебита.
Ртр определяется по следующей формуле:
(7)
где L – длина колонны НКТ; υж – скорость жидкости.
(8)
где Qн, Qв – дебит нефти и воды, приведенный к стандартным условиям; ρн, ρв – плотность н и в в стандартных условиях; вн, вв – объемные коэффициенты; f – площадь сечения НКТ.
Диаметр НКТ существенно влияет на Ртр, например при уменьшении Ø на 10% (покрытие эпоксидными смолами) Ртр возрастают в 1,6 раза.
Коэффициент сопротивления λ определяется через число Re по соответствующим формулам.
Λ зависит от режима течения, при Re < 1200 течение ламинарное, при Re > 2500 – турбулентное и при 1200 < Re < 2500 – переходная зона:
При ламинарном течении
(9)
При турбулентном
(10)
Для переходной зоны
(11)
Приток жидкости из пласта в скважину
(12)
Решая относительно Рз, получим
(13)
При совместной работе пласта и фонтанного подъемника на забое скважины устанавливается Рз, определяющее такой приток жидкости, который фонтанные трубы будут в состоянии пропустить при данной глубине скважины, Ру, Ø НКТ и т.д. Для определения этого притока приравняем правые части уравнений (1) и (13):
(14)
Левая часть равенства зависит от Q, т.к. Ртр и Ру зависят от Q, с увеличением расхода Ртр и Ру – увеличиваются. Рг не зависит от Q. Заменим Ртр и Ру на некоторую функцию f(Q), тогда получим:
(15)
Из этого равенства надо найти Q. Для этого задаваясь различными Q вычисляем левую часть равенства:
А = Рг + f(Q) (16)
И правую часть
(17)
Далее строятся два графика А(Q) и В(Q), с увеличением QА возрастает, а В уменьшается.
Точка пересечения линий А и В определит условие совместной работы пласта и фонтанного подъемника, т.е. дает дебит скважины Qc и соответствующее этому дебиту Рз.