Проведение капитального ремонта скважин

где К_min = S_min/D;

К₀ = S₀/D;

Е = 2,1×10¹¹ Па (для стали);

r₀= S₀/S_min;

е = 2×(a – b)/(a + b);

S_min = 0,875×S;

         ,    (м)                    (5.17)

       е – овальность;

a ,b – большая и малая полуось овала;

m - отрицательный допуск на массу трубы, м;

l - положительный допуск на наружный диаметр, %.

Определяем  удлинение НКТ от избыточного  давления [   ]:

             ,            (м)                                                            (5.18)

где G – сумма  усилий, действующих на НКТ, Н;

       L – глубина спуска колонны  НКТ, м;

       Е – модуль упругости стали,  Н/м²;

       f_т – площадь поперечного сечения тела трубы, м².

При отсутствии циркуляции в скважине сумма усилий определяется по формуле:

    ,   (Н)                                 (5.19)

где  q¹(L/2) – допустимая осевая нагрузка от собственного веса труб с муфтами, кН/м [  ];

    Р_к–потери давления в кольцевом пространстве, МПа;

    f_вн–площадь поперечного сечения по внутреннему диаметру НКТ , м²;

 

 f_н–площадь поперечного сечения по наружному диаметру, м²; 

      Р_у–давление на устье скважины при работе нагнетательного агрегата, МПа;

       Р_т – потери давления в системе обвязки в трубах с учетом, что Р_НКТ=0,2 МПа на 100 м, МПа;

   ,    (МПа)                                  (5.20)

где λ_к – коэффициент трения в кольцевом пространстве;

   Н – глубина скважины, м;

   ρ_см – плотность смеси, кг/м³;

   Q – подача агрегата, л/с;

        D_вн- внутренний диаметр ОК, м;

        d_н – наружний диаметр НКТ, м.

 

 5.5.7. Определение гидравлических сопротивлений

Потери напора в начале закачки на преодоления  сопротивлений при движении кислотного раствора в заливочной трубе определяем по формуле [  ]:

 

                  

    ,            (м)                                                  (5.21)

где λ_m- коэффициент трения при движении воды в трубах (0,036);

       ν_н- скорость нисходящего потока жидкости в заливочной трубе, м/с;

       h – длина секций спущенных в скважину заливочных труб,  м;

       d_вн – внутренний диаметр заливочных труб, м.

Скорость нисходящего потока жидкости в заливочных трубах определяем по формуле:

 

 

                                                                    

           ,             (м/с)                                          (5.22)

 

где Q – подача агрегата  на 5 скорости  равная 0,0275 м²/с;

      d_вн – внутренний диаметр заливочной трубы м.

Потери  напора на преодоление сопротивлений  при движении восходящего потока воды в межтрубном пространстве в  начале закачивания раствора определяем по формуле:

 ,      (м)                                            (5.23)

 

          ,       (м/с)                                            (5.24)

 

 

где  λ₃- коэффициенты трения при движении воды в затрубном пространстве;

    D_к – внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м;

    V_в - скорость восходящего потока жидкости в затрубном пространстве, м/с.

Полный напор  на преодоление гидравлических сопротивлений  от нисходящего и восходящего  потоков жидкости составит: 

                     

  ,               (м)                                                    (5.25)

Давление на выкиде насоса определяется по формуле:

  ,      (МПа)                                                    (5.26)

 

 

5.5.8. Расчет технологических показателей  при  отключении отдельного  интервала пласта составом АКОР  БН-102

Необходимый объем АКОР (алкоксисодержащие кремнийорганические  реагент) на одну операцию рассчитывается по формуле [  ]:

 

     ,    (м³)                                                  (5.27)

где R – планируемый радиус изоляции, м;

      радиус скважины (берется равным наружному радиусу обсадной колонны);

       h – толщина интервала перфорации, м;

       m – средневзвешенная пористость пласта в интервале перфорации, д.е.

Необходимый объем технического ацетона:

         ,   (м³) (5.28)

Необходимый объем продавочной жидкости:

        ,     (м³)                                                  (5.29)

где d – внутренний диаметр НКТ, м.

Скорость течения жидкости в  насосно-компрессорных трубах:

           ,     (м/с)           (5.30)

где      Q – приемистость продуктивного интервала после СКО, м³/(ч*МПа);;

           F – площадь поперечного проходного сечения НКТ, м².

Время необходимое  для закачивания технологических  жидкостей:

           ,     (мин)  (5.31)

где      объем всех закачиваемых жидкостей в сумме, м³.

           ,   (м³)                                  (5.32)

Количество  АКОР БН 102, которое необходимо закачать в НКТ вслед за нижним буфером  при открытой затрубной задвижке, из расчета доведения закачанных реагентов до башмака НКТ и  поднятия в затрубное пространство колонны половины объема нижнего  буфера ацетона:

V₁=V_нкт- 0,5V_Н.Б.     , (м³)                                                             (5.33)

 

 

5.5.9 Расчет обработки скважины составом  АКОР БН 102 под давлением

 Определим  температуру на забое скважины [  ]:

       t _заб = t ср + (0,01÷0,25)H  , (⁰С)                                                      (5.34)

где  t_ср – среднегодовая температура на поверхности,⁰С;

        Н – глубина скважины, м.

Допустимое  время обработки составит:

      Т _доп =0,75 Т_min ,             ( ⁰С)                                                             (5.35)

где Т_min – время гелеобразования состава (соотношение АКОР:вода=1:3), при температуре 70 ⁰С составляет 4-7 часов.

Определим объем  колонны заливочных труб:

                                                                                         

, (м³)                                                              (5.36)

где ∆ - коэффициент  сжимаемости продавочной жидкости;

      d_вн- внутренний диаметр НКТ 73мм,м;

      h - длина секции колонны заливочной трубы диаметром d_вн, м.

Затем определяем время, необходимое для полного заполнения колонны заливочной трубы при работе одним агрегатом ЦА-НТ-400 на 5 скорости:

                                                                          

 ,   (⁰С)                                                             (5.37)                                                              

                               

где V - объем колонны заливочных труб, м³;

      q_v – производительность агрегата, равная 27,5 л/с.

Время вымыва излишков тампонажного раствора при  промывке, при работе одним агрегатом  на 4 скорости:

   ,               (мин)                                          (5.38)                                                      

 

где  q_1v – производительность агрегата, л/с.

    , (мин)                                           (5.39)

Время на затворение и продавливание тампонажного раствора в пласт:

    где  Т₀ – время на подготовительные и заключительные работы при затворении цемента (5-10 мин.).

Определим плотность  тампонажного раствора:

 

,   (кг/м³)                                        (5.40)           

 

где m –соотношение АКОР: вода - 1:3 (0,33);

      - плотность тампонажного цемента, кг/м³;

      - плотность жидкости затворения, кг/м³.

 

5.6.Выбор  способа эксплуатации скважины  вышедшей из ремонта

5.6.1.Вызов  притока с использованием спускных  клапанов

Приток  в скважину достигается  путем снижения уровня жидкости в  трубах за счет ее аэрации и последующего выброса. Перед пуском в скважину на колонне НКТ размещают в  предварительно рассчитанных местах специальные  пусковые клапаны. Используя компрессорный  агрегат, в затрубное пространство нагнетают газ и снижают уровень  жидкости. Если уровень жидкости в  затрубном пространстве будет ниже уровня размещения клапана на колонне  НКТ, то при его открытии газ из затрубного пространства поступит в  колонну и вытеснит жидкость, находящуюся  над клапаном. В случае применения нескольких пусковых клапанов после  первого выброса жидкости отверстие  перекрывают (например, при помощи канатной техники), а уровень жидкости в  затрубном пространстве понижают до уровня размещения следующего клапана.

Число пусковых клапанов зависит от значения депрессии, которую необходимо получить для вызова притока пластовой  жидкости.

Расстояние от устья скважины до места размещения первого клапана [  ]:

  ,      (м)           (5.41)

 

где  h_ст- расстояние от устья скважины до статического уровня в скважине, м;

        Р_комп- давление на выходе компрессора, МПа;     

        S- площадь сечения кольцевого пространства, м²;

        S_нкт - площадь проходного сечения НКТ, м²;

        ρ_г - плотность газа, кг/м³;

        ρ_р- плотность глинистого раствора кг/м³;

        Р_атм - атмосферное давление, МПа;

        ∆L- разность между расчетным и фактическим уровнями размещения клапана, м.

Клапан  следует крепить на 20-25 м выше расчетного уровня. Если клапан и распределение сред пребывают на одном уровне, то давление в затрубном пространстве и НКТ будут одинаковыми, вследствие чего воздух не будет проходить через клапан.

Второй  сверху клапан размещается на глубине:

  ,       (м)              (5.42)

 

Третий  клапан размещается на глубине и  расчитываем аналогично формуле (42):

Глубина размещения нижнего клапана не должна быть меньше, чем уровень, обеспечивающий вызов притока в скважину. При  определении уровня размещения  клапанов уровень жидкости, содействующий  притоку в скважину, может быть заданным непосредственно либо через  депрессию на пласт, которую необходимо создать:

,                  (м)                                              (5.43)        

 

где  - пластовое давление, МПа;

• - депрессия на пласт обеспечивающая вызов притока в скважину, МПа.

 

5.6.2. Подбор УЭЦН в скважину

Для того что  бы подобрать необходимый УЭЦН нужно  рассчитать его необходимый напор.

• наружный диаметр эксплуатационной колонны  -  146 мм;
• глубина скважины  -  2731 м;
• дебит жидкости - 180 м³/сут;
• статический уровень - 860 м;
• коэффициент продуктивности скважины - 58 м³/(сут · МПа);
• глубина погружения под динамический уровень - 55 м;
• кинематическая вязкость жидкости - 2·10^-6 м²/с;
• превышение уровня жидкости в сепараторе над устьем скважины 15 м;
• избыточное давление в сепараторе - 0,2 МПа;
• расстояние от устья до сепаратора - 60 м;
• плотность добываемой жидкости - 766 кг/м³.