Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. Часть III (Сборник научных трудов), страница 125

Применим следующую расчетную схему. Заменим примыкаю­щий к скважине пласт сосредоточенным источником (стоком) газа, равномерно распределенным по контуру сечения L = L} (j = 1,2) скважины, имеющим суммарную мощность qp (/' = 1,2), связанную с пластовым давлением Л}, забойным давлением Yf соотношениями (1), (2), или (3), (4), что то же; движение газа в скважине считается одно­мерным плоскопараллельным течением в трубе из трех частей: I -НКТ, 11 - отрезок ствола от башмака НКТ до глубины Lj, III - отрезок ствола от глубины L\ до глубины L2.

Вычисление точек поворота

СО   CV                                          СО^ О

Обозначим для краткости Я, = 1,337Я—^r~->Ri = 1,33IX     5   ,

Ye - давление в скважине на глубине Ln.

Предположим, что Р = /V, так что q} (Р*) = 0. Тогда Q = q2 = q2m и из (5), примененной к 1-й части трубы, получаем

296


а применяя (5) ко 2- и части трубы, получаем

Учитывая, что из qi=0 следует Y\=XX (в соответствии с (3), и полагая, что /,+ = R^e*"- 1)еад-Л)+ /?2ад"Л)-1), из (8) и (9)

получаем

Х\=Ргег*+Кя1„г_                                          СО)

Из (10) следует, что если значение/* = Р\* является точкой поворота, то дебит q2m должен подчиняться неравенству


а<-4^.                                           (П)

Him —     Г~1                                                                                V     '

/

С другой стороны, применяя (5) к третьему участку и учитывая, что Y\ = X\, получаем а из (3), примененной ко второму пласту, получаем

[

Л                                                                                                                                  •»                                    Л               Л/  f,    ________   #t

где c=fl2(e*'Vl~'Vl)-l)Таким образом, если ^r2w. найденное по формуле (12), удовлетворяет неравенству (II), то существует /V и из (10) получаем, что

j


X

X

Если же   а. >  ,—L, то q\= qx(P) сохраняет постоянный знак. По

скольку при достаточно больших Р <7/ (7^ < ^- то <7/ W < ^ всегда, в частности, при достаточно малых Р\ отрицательный дебит обеспечи­вается за счет перетока газа из нижнего пласта. Нетрудно видеть, что неравенство (11) эквивалентно неравенству

 (14)

левая часть которого теперь не зависит от AV

297


Если Pi*существует, то, как видно из (13),


Вычислим теперь Р = Р*, помня, что Q (P*) =q{(P*) + q2 (P*) = 0. Из соотношения (5), примененного к I и П участкам, следует, что

Y\ = Р2 eSn,    Yl = Y\ e2iSi Sb) ,   так что   y] = P2 eSl Поскольку qi< 0, из (2), примененного к I пласту, имеем

,

Значит,

2Ы

Для III участка трубы имеем уравнение Используя (1), примененное ко II пласту, получаем откуда

 02

Теперь для определения Р* имеем уравнение

11/2


| [а2    (62    )(Х2/^)Г^ =


(17)


Функция Q (Р) заведомо определена при /^[х^Хг]? так как dQ / dP < 0, то Q (Р) монотонно убывает на этом интервале. Из (17) ясно, что 2(Xi)> 0? а Q(\i)< 0, так что существует единствен­ное Р = Р*, такое, что Q (Р*) = 0. Это и есть, по определению, иско­мая точка поворота. Построена эффективная процедура численного определения Р*. Из сказанного ясно, что

Х,</>*<Х2.                                                       (18)

298


Вычислим Р{. Если Р= Р2\ то Ц2 (Рг*)=О и О   qlm< 0. Для I уча­стка из (6) имеем

Для II участка

. /т ~ /в£                    ml1   £               ^1,и    г в      J]

! де обозначено

С другой стороны, так как Y2 = Х2 (ибо q2 = 0), то Х2 = Y\eSl Л|\ так что

Из уравнения фильтрации для I пласта, учитывая, что qim<: 0, полу­чим

1/2

. (20)

Используя (20), из (19) находим, что

Таким образом, Р2* существует и р\ >

Вычисление дебита скважины

Мы предполагаем, что Pj* существуе! и Р < Р\*, так что

Ч\(Р) > 0,      Ц2 (Р) > 0,     О (Р) = qx(P) + q2 (P). Для I участка трубы имеем

Для II- участка