Исходные
данные для расчёта [8,11,12]:
Требуемый
темп закачки Мзад, кг/с 0,5-2,5
Коэффициент продуктивности К, кг/(Па·с) 0,2·10-6
Пластовое давление Рпл, МПа 22
Шаг изменения темпа закачки DМ, кг/с 1
Вязкость пластовой жидкости mпл, мПа·с 2,5
Средняя температура раствора в скважине Т, ° С 20
Диаметр НКТ D,м 0,075
Диаметр подводящего трубопровода Dт, м 0,075
Длина НКТ L, м
2000
Длина подводящего трубопровода Lт, м 500
Отметка устья скважины Zу, м 100
Тип агрегата
ЦА-320
Отметка
агрегата Zнаг, м 90
Концентрация бльшеобъемных гелевых систем, % 0,05-0,1
Коэффициенты эмпирической зависимости для
характеристики
агрегата
для Спр= 0,05% / 0,1%:
Но, м
1005-900
Н1, с/м2
27000-15000
H2, с2/м5 12,2·106 -21·106
Давление на всасывающей линии
агрегата Рвс, МПа
1,5
Вязкость раствора
полимеров при Тпл = 35°С
и Спр = 0,05% m1, мПа·с
1,8
Вязкость раствора
полимеров при Тпл = 35°С
и Спр = 0,1% m2, мПа·с
4,9
Вязкость раствора полимеров при Т =
20°С и Спр = 0.04%,
(НКТ), mнкт1, мПа·с
2,7
Вязкость раствора
полимеров при Т = 20°С и Спр = 0,1%
(НКТ), mнкт2, мПа·с
8
Вязкость раствора полимеров при Тт
= 5°С и Спр =
0,05%,
(подводящий трубопровод), mт1, мПа·с 6
Вязкость
раствора полимеров при Т
= 20°С и Спр = 0,1%
(подводящий трубопровод), mт2, мПа·с 18
Коэффициент шероховатости труб Кш,
мкм 50
ТемпературапластоваяТпл,°С
64
Средняя температура раствора в
подводящем
трубопроводе Тт ,°С
5
Плотность закачиваемой среды rп, кг/м3
1040
1.Определим забойное давление по уравнению Дюпюи:
m M
Рзаб = Рпл + ——— ,
(5.14.1.)
mпл K
I. Содержание реагента в полимерном
растворе: Спр = 0,05%:
При М = 0,5 кг/с;
1,8·10-3 ·0,5
Рзаб = 22·106
+ ―——————— = 23,8
·106 Па.
2,5 ·10-3· 0,2 ·10-6
При М = 1,5 кг/с;
1,8 ·10-3 · 1,5
Рзаб = 22·106
+ ―——————— = 27,4 ·106 Па.
2,5 ·10-3· 0,2 ·10-6
При М = 2,5 кг/с;
1,8 ·10-3 · 2,5
Рзаб = 22 ·106
+ ―——————— = 31,0 ·106 Па.
2,5 ·10-3· 0,2 ·10-6
II.Содержание реагента в полимерном
растворе: Спр = 0,1% :
При М = 0,5 кг/с;
4,9 ·10-3 · 0,5
Рзаб = 22 ·106
+ ―————— =
26,9 ·106 Па.
2,5·10-3·0,2·10-6
.
При М = 1,5
кг/с;
4,9 ·10-3 · 1,5
Рзаб = 22 ·106
+ ―——————— = 36,7 ·106 Па.
2,5 ·10-3 · 0,2 ·10-6
При М = 2,5 кг/с;
4,9 ·10-3 · 2,5
Рзаб = 22·106
+ ―——————— = 46,5·106 Па.
2,5 ·10-3· 0,2 ·10-6
2.Определим коэффициент гидравлического
сопротивления в скважине (НКТ) по
формуле:
0,2
124
D mнкт 2 Кш
lнкт = 0,067 —————
+ ——— , (5.14.2)
М D
I. Содержание реагента в полимерном
растворе: Спр = 0,05% :
При М = 0,5
кг/с;
0,2
124·0,075·2,7·10-3 2·50·10-6
lнкт =
0,067 · ————————
+ ————— =
0,037
0,5
0,075
При М = 1,5
кг/с;
124·0,075·2,7·10-3 2·50·10-6 0,2
lнкт =
0,067· ———————— +
————— = 0,03
1,5
0,075
При
М = 2,5 кг/с;
0,2
124·0,075·2,7·10-3 2·50·10-6
lнкт =
0,067· ———————— +
————— = 0,027
2,5 0,075
II. Содержание реагента в
полимерном растворе: Спр = 0,1%:
При М = 0,5 кг/с;
124·0,075·8·10-3 2·50·10-6 0,2
lнкт =
0,067·———————— +
————— = 0,045
0,5 0,075
При М = 1,5 кг/с;
124·0,075·8·10-3 2·50·10-6 0,2
lнкт =
0,067· ———————— +
———— = 0,037
1,5 0,075
При М = 2,5 кг/с;
124·0,075·8·10-3 2·50·10-6 0,2
lнкт =
0,067· ————————
+ ———— = 0,033
2,5 0,075
3. Определим давление на устье
нагнетательной скважины по формуле:
lнкт М2 L
Ру = Рзаб - g r L + 0,81
————— , (5.14.3.)
r D5
где g - ускорение свободного падения, м/с2.
I. Содержание реагента в полимерном
растворе: Спр = 0,05%:
При М = 0,5
кг/с;
0,037· (0,5)2 · 2000
Ру = 23,8·106 – 9,81·1040·2000 + 0,81· ————————— = 3,5·106 Па.
1040· (0,075)5
При М = 1,5 кг/с;
0,037· (1,5)2 · 2000
Ру = 27,4·106 – 9,81·1040·2000 + 0,81· ———————— = 7,03·106 Па.
1040· (0,075)5
При М = 2,5 кг/с;
0,037· (2,5)2 · 2000
Ру = 31·106 – 9,81·1040·2000 + 0,81· ———————— = 10,6·106 Па.
1040· (0,075)5
II. Содержание реагента в
полимерном растворе: Спр = 0,1%:
При М = 0,5 кг/с;
0,037· (0,5)2 · 2000
Ру = 26,9·106 – 9,81·1040·2000 + 0,81· ———————— = 6,5·106 Па.
1040· (0,075)5
.
При М = 1,5 кг/с;
0,037· (1,5)2 ·2000
Ру = 36,7·106– 9,81·1040·2000 + 0,81· ———————— = 16,3·106 Па.
1040· (0,075)5
При М = 2,5 кг/с;
0,037· (2,5)2 · 2000
Ру = 46,5·106
– 9,81·1040·2000 + 0,81· ———————— = 26,2·106 Па.
1040· (0,075)5
4. Определим коэффициент гидравлического
сопротивления подводящего
трубопровода по формуле:
0,2
124 D
mт 2 Кш
lт = 0,067
———— + ——— , (5.14.4.)
М Dт
I. Содержание реагента в
полимерном растворе: Спр = 0,05%:
При М = 0,5 кг/с;
124·0,075·8·10-3 2·50·10-6 0,2
lт = 0,067· ———————— +
———— = 0,038
0,5 0,075
При М = 1,5 кг/с;
0,2
124·0,075·8·10-3 2·50·10-6
lт = 0,067
· ————————
+ ———— = 0,035
1,5 0,075
При М = 2,5 кг/с;
0,2
124·0,075·8·10-3 2·50·10-6
lт = 0,067
· ————————
+ ———— = 0,032
2,5 0,075
II. Содержание реагента в полимерном
растворе: Спр = 0,1%:
При М = 0,5 кг/с;
0,2
124·0,075·18·10-3 2·50·10-6
lт = 0,067· ———————— +
——— = 0,054
0,5 0,075
При М = 1,5 кг/с;
0,2
124·0,075·18·10-3 2·50·10-6
lт = 0,067
· ————————
+ ———— = 0,043
1,5 0,075
При М = 2,5 кг/с;
0,2
124·0,075·2,7·10-3 2·50·10-6
lт = 0,067· ———————— +
———— = 0,039
2,5 0,075
5.Необходимое
давление на выкиде агрегата определим по формуле:
lт М 2 L т
Рнаг = Ру
+ g r (Zу- Zнаг) + 0,81 —————
, (5.14.5.)
r Dт5
I. Содержание реагента в
полимерном растворе: Спр = 0,05%:
При М = 0,5 кг/с;
0,037· (0,5)2·500
Рнаг = 3,5·106 + 9,81·1040· (100 - 90) + 0,81· ———————— ·106 = 3,63·106 Па.
1040· (0,075)2
При М=1,5 кг/с;
0,037· (1,5)2·500
Рнаг = 7,03·106 +
9,81·1040· (100 - 90) +0,81·
———————— ·106 = 7,14·106 Па.
1040· (0,075)2
При М=2,5 кг/с;
0,037· (2,5)2·500
Рнаг
= 10,6·106 + 9,81·1040· (100 - 90) + 0,81· ——————— ·106
= 10,73·106 Па.
1040· (0,075)2
II. Содержание реагента в
полимерном растворе: Спр = 0,1%:
При М=0,5 кг/с;
0,037· (0,5)2·500
Рнаг = 6,5·106 +
9,81·1040·(100 - 90) + 0,81· ——————— ·106 = 6,63·106 Па.
1040· (0,075)2
При М=1,5 кг/с;
0,037· (1,5)2·500
Рнаг = 16,3·106 + 9,81·1040·(100 - 90) + 0,81· ———————— ·106 =16,42·106 Па.
1040· (0,075)2
При М=2,5 кг/с;
0,037· (2,5)2·500
Рнаг = 26,2·106 + 9,81·1040·(100 - 90) + 0,81· ———————— ·106 = 26,2·106 Па.
1040· (0,075)2
6.
Определим объёмный расход по формуле:
M
Q =— , (5.14.6.)
r
При М = 0,5 кг/с;
0,5
Q = —— = 0,48· 10-3 м3/с.
1040
При М = 1,5 кг/с;
1,5
Q = —— = 1,4· 10-3 м3/с.
1040
При М = 2,5 кг/с;
2,5
Q = —— = 2,4· 10-3 м3/с.
1040
7.
Развиваемый агрегатом напор определим по формуле:
Н=Н0+ Н1Q
+ Н2 Q2,
(5.14.7.)
I.Содержание
реагента в полимерном растворе: Спр = 0,05% (Н0 =
1015м):
При Q = 0,48·10-3 м3/с;
Н = 1005 + 27000·10-3 – 12,2·106· (0,48)2·10-6 = 1015 м.
При Q= 1,4·10-3 м3/с;
Н = 1005 + 27000·10-3 – 12,2·106· (1,40)2·10-6 = 1010 м.
При Q= 2,4·10-3 м3/с;
Н = 1005 + 27000·10-3 – 12,2·106· (2,40)2·10-6 = 1000 м.
II.
Содержание реагента в полимерном растворе: Спр = 0,1% (Н0 =
900м ):
При Q = 0,48·10-3 м3/с;
Н = 900 + 15000·10-3 – 21·106· (0,48)2·10-6 = 902 м.
При Q= 1,4·10-3 м3/с;
Н = 900 + 15000·10-3 – 21·106· (1,4)2·10-6 =
880 м.
При Q= 2,4·10-3 м3/с;
Н = 900 + 15000·10-3 – 21·106· (2,4)2·10-6 = 815 м.
8. Определим давление нагнетания развиваемое
агрегатом:
Pраз.наг= Рвых + g Н r , (5.14.8.)
I. Содержание реагента в
полимерном растворе: Спр = 0,05%:
При Н = 1015м;
Р раз.наг = 1,5·106 + 9,81·1015 ·1040 = 11,81·106 Па.
При Н = 1010м;
Р раз.наг =
1,5·106 + 9,81 ·1010 ·1040 = 11,8· 106 Па.
При Н = 1000м;
Р раз.наг =
1,5·106 + 9,81·1015·1040 = 11,7·106 Па.
II. Содержание реагента в
полимерном растворе: Спр = 0,1%:
При Н = 902м;
Р раз.наг =
1,5·106 + 9,81·902·1040 = 10,7·106 Па.
При Н = 880м;
Р раз.наг =
1,5·106 + 9,81·880·1040 = 10,5·106 Па.
При Н = 815м;
Р раз.наг =
1,5·106 + 9,81·815·1040 = 9,82·106 Па.