Проведение капитального ремонта скважин

Определение необходимого напора УЭЦН.

Необходимый напор определяется из уравнения  условной характеристики скважины [   ]:

       ,   (м)                                                    (5.44)

где h_ст  -  статический уровень жидкости в скважине, м;

      Δh  -  депрессия, м;

      h_тр  -  потери напора на трение в трубах, м;

      h_г - разность геодезических отметок сепаратора и устья скважины, м;

      h_c  -  потери напора в сепараторе, м.

Депрессия определяется при показателе степени  уравнения притока, равном единице:

 ,  (м)      (5.45)

где  К - коэффициент  продуктивности скважины, м³/сут·МПа;

        ρж - плотность жидкости, кг/м³.

Потери напора на трение в трубах определяются   по формуле:

           ,               (м)                                                  (5.46)

где L - глубина  спуска насоса, м.

                                                                               (5.47)

Коэффициент λ определяют в зависимости от числа Re   и относительной гладкости  труб Ks:

                                                                                   (5.48)

 где ν  -  кинематическая вязкость жидкости, м²/с.

                                                                                            (5.49)

где Δ -  шероховатость  стенок труб, принимаемая для незагрязненных      отложениями солей и парафина труб равна 0,1 мм.

Способ  определения λ является вычисление ее по числу Рейнольдса, независимо от шероховатости:

           ,                      если Re < 2300                                               

           ,            если Re > 2300                                            (5.50)

Потери напора на преодоление давления в сепараторе:

               ,        (м)                                                                        (5.51)                                                                            

 

где P_c  -  избыточное давление в сепараторе, МПа.

Выбираем  УЭЦН согласно основным его характеристикам.

 

5.7.Выбор  подъемного агрегата и описание  планируемых работ

Для выбора подъемного агрегата по главному параметру  – допустимой (максимальной) нагрузке на крюке Q ее рекомендуется рассчитывать [   ]:

,      (Н)                                                                        (5.52)

 

где К₀ – коэффициент запаса (К₀>1,75-2);

      Q₀- вес подземного оборудования в воздухе, Н.

                                        (5.53)

                                                 

 

5.8. Пример расчета технологии отключения  отдельного интервала пласта  составом АКОР БН 102

Геолого-технические  данные по скважине № 6599 Приразломного  месторождения приведены в таблице 5.2 [  ].

Таблица  5.2

 

Геолого-технические  данные по скважине № 6599 Приразломного  месторождения 

 

№	Данные по скважине №6599 на Приразломном месторождении, ед. изм.	Показатели
1	радиус скважины по долоту, м	0,2953
2	диаметр эксплуатационной колонны, м	0,146
3	отметка искусственного забоя по стволу скважины, м	2731
4	средний угол наклона (по вертикали)по стволу скважины, град	35
5	отметка спуска насосно–компрессорных  труб или насоса, м	2500
6	диаметр НКТ, м	0,073

 

 

Продолжение таблицы 5.2

1	2	3
7	средняя проницаемость пласта, мкм2		0,046
8	пористость пласта, д.е.		0,18
9	модуль упругости пласта, Па		2,1*1011
10	коэффициент Пуассона		0,2
11	коэффициент продуктивности скважины, м3 /сут/атм		0,85
12	интервал перфорации, м		2671-2680
13	тип перфоратора		ПКС-80
14	радиус перфорационного канала, м		0,0097
15	длина перфорационного канала от центра скважины, м		0,210
16	плотность перфорации, отв./м		10
17	газосодержание продукции, м3 / м3		68,3
18	отметка текущего забоя по стволу скважины, м		2731
19	коэффициент Пуассона		0,2
20	обводненность продукции, %		99
21	плотность пластовой воды, кг/ м3		1002
22	альтитуда скважины, м		58,63
23	пластовое давление, МПа		25,8
24	коэффициент безопасности		0,05
25	температура на забое, оС		85,5
26	среднегодовая температура на устье, оС		-3,5
27	ускорение свободного падения, м/с2		9,81

 

Определение плотности жидкости глушения по формулам 5.1,5.2:

МПа

 

кг/м³

 

Рассчитаем объем необходимой  жидкости глушения по формуле 5.3:

0-240 м: толщина стенки 8,5 мм 146 колонны;

240-2140 м: толщина стенки 7,7 мм 146 колонны;

2140-2590 м: толщина стенки 7,0 мм 146 колонны;

2590-2731 м: толщина стенки 7,7 мм 146 колонны.

 

 

 

Определение  скорости движения жидкости внутри колонны  73 НКТ по формуле 5.4:

 

 

Определение скорости движения жидкости в затрубном пространстве 146 эксплуатационной колонны и 73 НКТ по формуле 5.5:

 

 

Максимально возможное давление Р, при котором пакер будет находиться в равновесии, определяется по формуле 5.6 [   ]:   МПа                      

Расчет глубины  установки пакера определяется по формуле 5.7:

       м

В нашем случае приемистость объекта изоляции при  нагнетании воды определяется по формуле 5.8:

Q_ои=    м³/(ч*МПа)        ,

т.к. приемистость менее 0,6 м³/(ч*МПа), проводят работы по ее увеличению, например СКО [  ].

Расчет проведения СКО  для увеличения приемистости вскрытого  интервала пласта

Расчет объема СКВ 

Потребность кислотного состава определяется по формуле 5.9:

        V_кс¹ = (3,14^.*0,130² / 4) *109 =1,446  м³                                             

Удельный  расход товарной кислоты для приготовления 1м³ раствора определяется безразмерной формулой 5.10:

V_т¹ = 0,163/0,267=0,610 ,                                      

Для приготовления V¹_кс раствора потребуется товарной соляной кислоты(формула 5.11):

       V_т = 1,446*0,610=0,882 м³                                                                        

Расчет  объема воды для приготовления раствора по формуле 5.12:

Vв = 1,442 – 0,882=0,560 м³ 

Расчет прочностных характеристик  насосно-компрессорных труб

Предельные осевые растягивающие  нагрузки, при которых в резьбовом  соединении напряжение достигает предела  текучести, определяется по формуле 5.13:

          кН                 

D_ср = 0,073-2*0,0022-0,0033=0,0653 м

h = 0,0033/(0,0055+0,0033)=0,375

Предельные растягивающие усилия формула 5.14:

             кН                                Внутреннее избыточное давление ,при котором наибольшее напряжение в трубах достигает предела текучести, определяется по формуле 5.15:

         51*10⁶ Па                           

Наружное избыточное давление , при  котором наибольшее напряжение в  трубе достигает предела текучести, определяется по формуле 5.16:

  =

=39,5*10⁶     Па  

         К_min = 0,0048/0,073=0,066

К₀ = 0,0038/0,073=0,052

Е = 2,1×10¹¹ Па (для стали);

r₀= 0,0038/0,0048=0,792

е = 2×(0,037 – 0,036)/(0,037 + 0,036)=0,03

S_min = 0,875×0,0055=0,0048 м

        =0, 0038    м (формула 5.17)                

Определяем удлинение НКТ от избыточного давления по формуле 5.18:

                                                               

При отсутствии циркуляции в скважине сумма усилий определяется по формуле 5.19, 5.20:

   

Определение гидравлических сопротивлений

Потери напора в начале закачки на преодоления  сопротивлений при движении кислотного раствора в заливочной трубе определяются по формуле 5.21:

 

 

 

 

 

Скорость нисходящего потока жидкости в заливочных трубах по формуле 5.22:

 

 

 

Потери напора на преодоление сопротивлений при  движении восходящего потока воды в  межтрубном пространстве в начале закачивания  раствора определяются по формуле 5.23, 5.24:

 

 

 

 

 

 

 

Полный напор  на преодоление гидравлических сопротивлений  от нисходящего и восходящего  потоков жидкости составит по формуле 5.25: 

 

 

Давление на выкиде насоса определяют по формуле 5.26:

 

 

 

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

Необходимый объем АКОР (алкоксисодержащие кремнийорганические  реагент) на одну операцию определяют по формуле 5.27:

Необходимый объем технического ацетона (формула 5.28):

V_ац=0,7*14,5=10,15 м³. Исходя из этого принимаем объём нижнего буфера V_н.б.=5,15 м³ , а объем верхнего буфера V _в.б.=5 м³.

Необходимый объем продавочной жидкости (формула 5.29):

V_п.ж.=0,785*0,062²*2680=8,08 м³

Скорость течения жидкости в  насосно-компрессорных трубах (формула 5.30):

 

 

Время необходимое  для закачивания технологических  жидкостей (формула 5.31):

t_зак=30,15/0,002083=241 мин

V_зак=14,5+5+0,5*5,15+8,08=30,15 м³ (формула 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 (формула 5.33):

V₁=14,5-0,5*5,15=11,93 м³

Расчет обработки скважины составом АКОР БН 102 под давлением

 Определим  температуру на забое скважины  по формуле 5.34:

⁰С

Допустимое  время цементирования составит по формуле 5.35

Определим объем колонны заливочных труб по формуле 5.36:

 

 

Затем определяем время, необходимое для полного заполнения колонны заливочной трубы при работе одним агрегатом ЦА-НТ-400 на 5 скорости           (формула 5.37):

 

 

 

Время вымыва излишков тампонажного раствора в минутах  при промывке, при работе одним  агрегатом  на 4 скорости (формула 5.38):

 

 

Время на затворение и продавливание  тампонажного раствора в пласт по формуле 5.39:

 

 

Определим плотность  тампонажного раствора по формуле 5.40:

 

кг/м³

Вызов притока с использованием спускных клапанов

Расстояние  от устья скважины до места размещения первого клапана (формула 5.41):

Второй  сверху клапан размещается на глубине (формула 5.42):

 

Третий клапан размещается на глубине  и рассчитывается аналогично формуле 5.42:

 

Уровень размещения  клапанов определяется по формуле 5.43:

 

 

 

 

Подбор  УЭЦН в скважину

Депрессия определяется при показателе степени уравнения  притока, равном единице (формула 5.45):

 

Коэффициент λ определяют в зависимости от числа Re   и относительной гладкости  труб Ks по формулам 5.48, 5.49:

 

Потери напора на трение в трубах определяют по формуле 5.46:

м

 

Глубина спуска насоса (формула 5.47):

 

L=860+399+55=1314 м

 

Потери напора на преодоление давления в сепараторе (формула 5.51):