§ 7. Выбор диаметра лифта

И РЕЖИМА ЭКСПЛУАТАЦИИ ФОНТАННЫХ СКВАЖИН

Рассмотрим графический способ выбора оборудования и ре­жима эксплуатации фонтанных скважин. Этот способ имеет большое значение при вводе в разработку новых месторож­дений, так как на действующих, где в скважинах уже име­ются подъемники определенного диаметра, режим их эксплуа­тации устанавливают опытным путем, изменяя диаметр шту­цера. Но и в последнем случае графическим способом можно определить необходимый диаметр НКТ, при котором увели­чится дебит скважин или продлятся сроки фонтанирования.

При расчетах используют номограммы типа представлен­ной на рис. VII. 12, построенные для труб неодинакового диа­метра при разных обводненностях продукции (в условиях экс­плуатации месторождений с поддержанием пластового давле­ния при р₃>рн газовый фактор не зависит от дебита скважин).

С помощью градиентных кривых строят характеристические кривые подъемника (зависимость давления на башмаке подъ­емника от его дебита при фиксированных давлениях на устье)

для диаметров труб, которые предполагают использовать при разработке месторождения. Для упрощения длину подъемника L принимают постоянной (например, равной минимальному расстоянию от устья до верхних отверстий фильтра). В глубо­ких скважинах для установления дебита системы скважина — подъемник пластовое и забойное давления приводят к

уровню L.

Характеристические кривые подъемника приведены на рис. VII. 13 для давлений на устье p_yi, р_у2 и р_у3. На рис. VII. 12 показано построение такой кривой для давления р_у\. Зная р_уь по кривой при дебите Q_{ определяют давление pgi на башмаке подъемника, находящемся от устья на расстоянии L (см. рис. VII. 12). По координатам Q_{ и ры на рис. VII. 13 наносят точку /. Затем на графике (см. рис. VII. 12) находят давление на башмаке рб₂ для дебита Q₂ и наносят точку 2 (см. рис. VII. 13). Таким образом определяют точки для дебитов Q₃, Q4, Q5. Сое­диняя их, получают характеристическую кривую подъемника при давлении на устье p_yi. Такие кривые строят для подъемников неодинакового диаметра при различных устьевых давлениях.

выбор диаметра фонтанных труб

На одном и том же месторождении, где дебиты скважин сильно различаются вследствие большой неоднородности продуктивного пласта или если несколько продуктивных объектов, неравно­мерно распространенных по площади, эксплуатируются сква­жинами совместно, для обеспечения заданных отборов спус­кают НКТ разного диаметра.

Диаметр фонтанных труб определяют с помощью графика характеристических кривых газожидкостного подъемника (рис. VII. 14), построенных для диаметров труб, предполагаемых использовать в процессе разработки месторождения. Кривые

Рис. VII.14. Кривые зависимости дав­ления от дебита (к определению ди­аметра лифта)

строят при минимальном устьевом давлении, обеспечи­вающем транспорт продукции скважин к сборному пункту.

На этом же графике строят индикаторные кривые продук­тивного пласта. На оси орди­нат откладывают данные пла­стового давления р_пл, приве­денного к уровню башмака подъемника, и забойное дав­ление р₃, предусмотренное проектом разработки. На уровне рз проводят горизон­тальную линию, точки пересе­чения которой с характери­стическими кривыми соеди­няют с точкой рпл прямыми линиями, называемыми индика­торными. Точки пересечения индикаторных линий и харак­теристических кривых определяют условия совместной работы пласта и газожидкостного подъемника. Из рис. VII. 14 видно, что, чем больше коэффициент продуктивности скважин К, тем больше диаметр подъемника.

Пусть для оборудования фонтанных скважин на месторож­дении планируют использовать трубы условных диаметров, указанных на рис. VI 1.14. По данным исследования скважины с помощью аппаратуры комплекта испытательных инструмен­тов (КИИ) определяют коэффициент продуктивности /<. Если он меньше или равен К\ (см. рис. VII. 14), то в скважину спус­кают трубы диаметром d = 60 мм; если К\<СК^Кь то rf = 73 мм; при К2<К^Кз диаметр d = 89 мм. Если коэффициент продук­тивности скважины больше /\₃, то допустимый отбор не обес­печивается подъемником с условным диаметром 89 мм. По­этому следует использовать трубы большего диаметра или эксплуатировать скважину по кольцевому пространству.

Установление режима эксплуатации скважин

Фонтанные трубы выбранного по изложенной методике диа­метра спускают в скважину, которую подключают к системе сбора и исследуют. Построенную индикаторную кривую (/) накладывают на семейство характеристических кривых для вы­бранного диаметра подъемника при различных устьевых дав­лениях (рис. VI 1.15). При построении индикаторной линии дав­ление приводят к уровню башмака подъемника.

Если условиями разработки заданы депрессия или дебит Qo, то для данной скважины определяют устьевое давление р_у0, при котором обеспечивается этот дебит (см. рис. VII. 15).

Представляет интерес и об­ратная задача — изучение влияния устьевого давления

Рис. VII.15. Номограмма фонтанных скважин

вследствие изменения условии в системе сбора на дебиты от­дельных скважин и месторож­дения в целом. Эту задачу также решают с помощью но­мограмм, подобных представ­ленной на рис. VII. 15.