Определение забойного давления в работающей скважине


Расчётная формула для определения забойного давления в газовой скважине, работающей по фонтанным трубам, имеет вид


                                       (7)


 


где QГ - дебит газа в стандартных условиях, тыс.м3/сут; l - безразмерный коэффициент гидравлического трения; D - внутренний диаметр фонтанных труб (эксплуатационных колонн), см; давление р в МПа.


Формулу (7) часто записывают в виде


 


                                                                        (8)


 


где s - см. формулу (2); = .             (9)


 


Забойное давление по этим формулам определяют методом последовательных приближений, так как в формулу входит коэффициент zcp, для определения которого необходимо знать  рз. Чтобы оценить zcp, значение рср
можно вычислить по формуле


                                                                              (10)


В первом приближении рср=ру. Вычисленное значение рср подставляется в (801). Приближения выполняются до тех пор, пока относительная погрешность вычисления z соседних итераций не окажется меньше заданной величины e .


Коэффициент гидравлического сопротивления


Коэффициент гидравлического сопротивления l зависит от режима движения газа по трубе и поверхности стенок труб. При встречающихся на практике скоростях в газовых скважинах l зависит от числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости d . Значения этих параметров определяется по формулам


                                                                         (11)


где К -  температурный коэффициент, равный 1910 при 273 К и уменьшающийся с ростом температуры ( равен 1777 при Т=293 К), кг.с2/м4; Q - дебит газа, тыс. м3/сут.; lk - абсолютная шероховатость, мм; D - внутренний диаметр труб, см; `r - относительная плотность по воздуху.


Если режим ламинарный ( Re < 2300), то l не зависит о шероховатости и его определяют по формуле


l =64/Re.                                                                                                        (12)


При турбулентном режиме течения l зависит от Re и d  и его определяют по формуле


                                                                    (13)


При больших скоростях (дебит больше значения минимального дебита Qmin) наступает турбулентная автомодельность и тогда l не зависит Re


                                                                                         (14)


В целом коэффициент сопротивления фонтанных труб, кроме шероховатости, зависит от местных сопротивлений и неровностей в местах их соединения, от наличия в потоке твёрдых и жидких примесей и других факторов. Сопротивление труб меняется в процессе эксплуатации скважины по мере изменения шероховатости поверхности труб. В области автомодельности для труб диаметром 63мм значения l колеблется в пределах 0.01 - 0.02 и при расчётах принимают равным 0.014.


При движении газа по затрубному пространству между обсадной колонной и фонтанными трубами забойное давление рассчитывается по формуле (7), в которой диаметр D заменяют эквивалентным диаметром


                                                                                            (15)


При одновременном движении газа по затрубному пространству и фонтанным трубам эквивалентный диаметр


                                                                                   (16)


В последних формулах: dвн, dн - внутренний и наружный диаметры фонтанных труб; D - внутренний диаметр эксплуатационной колонны.


Неизотермическое течение газа по стволу скважины


При изотермическом течении газа по стволу скважины забойное давление можно приближенно определить по формуле


 


                             (17)


 


где  Тз, Ту - соответственно забойная и устьевая температура, К;    L- глубина скважины, м.


 

ищи здесь, есть все, ну или почти все