Файл: Практикум Издательство Томского политехнического университета 2012 министерство образования российской федерации.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 293
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, (7.3)
где – забойное давление разрыва пласта, – давление на трение в трубах, – пластовое давление.
3.1. Определите забойное давление разрыва пласта
устанавливают по опыту или оценивают по формуле:
, (7.4)
где – горное давление, Па
, (7.5)
где – прочность породы пласта на разрыв в условиях всестороннего сжатия ( МПа); – глубина залегания пласта, м; – средняя плотность вышележащих горных пород, равная 2200÷2600 кг/м3, в среднем 2300 кг/м3; – ускорение свободного падения.
3.2. Определите пластовое давление
В приближенных расчётах пластовое давление можно принять равным гидростатическому давлению столба жидкости в скважине, то есть ,
где – гидростатическое давление столба жидкости в скважине, МПа.
3.3. Определите давление на трение в трубах
Давление на трение в трубах определяется по формуле Дарси-Вейсбаха (при необходимости с учётом увеличения потерь давления за счёт наличия в жидкости песка).
. (7.6)
3.3.1. Коэффициент гидравлических сопротивлений рассчитывается для жидкостей (нефти, керосина, мазута) (7.7) и может быть принят из таблицы 6.3 – для жидкости на водной основе:
, (7.7)
– число Рейнольдса – безразмерная величина, характеризующая соотношение между силами вязкости и силами инерции в потоке:
, (7.8)
при Re > 400 принимают , увеличенное в 1,5 раза;
– темп закачки (расход жидкости), м3/с;
– внутренний диаметр НКТ, м.
3.3.2. Вязкость жидкости-песконосителя определяется на основе вязкости жидкости (таблица 7.2), используемой в качестве песконосителя:
, мПа·с (7.9)
где – объёмная концентрация песка в смеси, кг/м3:
, (7.10)
где – концентрация песка в 1 м3 жидкости, кг/м3:
-
для вязкой жидкости кг/м3; -
для воды кг/м3;
– плотность песка, кг/м3 (в среднем = 2500 кг/м3).
, (7.11)
где
– плотность жидкости-песконосителя, кг/м3; – плотность жидкости, используемой в качестве песконосителя, кг/м3.
Таблица 7.3
Плотности жидкостей, используемых
в качестве песконосителя
Жидкость | Плотность жидкости (кг/м3) |
Вода | 1000 |
Мазут | 890÷1000 |
Нефть | 780÷1000 |
Керосин | 800÷850 |
3.3.3. Скорость потока жидкости в НКТ рассчитывается по формуле:
, (7.12)
где – расход жидкости, м3/с.
– площадь сечения НКТ, м2 .
3 .4. Давление на устье скважины
4 ) Выберите по принятым и насосный агрегат (приложение 10).
5) Определите количество насосных агрегатов, необходимых для
проведения ГРП.
, (7.13)
где – рабочее давление агрегата, МПа, – давление нагнетания на устье, МПа; – рассчитанный расход жидкости, м3/с; – подача агрегата при данном
, м3/с; – коэффициент технического состояния агрегата ( ).
6) Выберите пакер и якорь для ГРП.
Пакер и якорь – оборудование, предназначенное для разобщения отдельных участков ствола скважины для предотвращения повреждения эксплуатационной колонны.
Пакер и якорь выбираются из условий диаметра пакера и внутреннего диаметра обсадной колонны (зазор принимается 3÷7 мм) и перепада давления (разность давлений выше и ниже пакера, то есть ).
Рис. 7.2. Схема размещения пакера, якоря в скважине
7) Выберите другое оборудование для ГРП, исходя из перечня необходимого оборудования и технологической схемы (рис. 7.1) и параметров (вместимость, давление и др.).
7.1. Пескосмесительные установки.
7.2. Блок манифольда.
7.3. Арматура устья.
7.4. Автоцистерны.
8) Общая продолжительность процесса ГРП
, ч, (7.14)
где – количество жидкости разрыва, м3;
– объём жидкости песконосителя ,
где – количество закачиваемого песка на один гидроразрыв ( ).
– объём продавочной жидкости; – внутренний диаметр НКТ; – глубина скважины.
7.3. Выполните индивидуальную работу по теме «Гидравлический разрыв скважины» в рабочей тетради.
Вопросы для самопроверки:
1. Укажите цели проведения ГРП.
2. Назовите основные требования к жидкости разрыва.