Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 33

где

- объем выделившегося из нефти свободного газа в объем скважины, м³;

- объем скважины.

По формуле (68):

 м³.

Объем сформированного после сжатия выделившегося свободного газа  определяется по формуле:

;                                                                                                        (69)

Следовательно, объем сформированного после сжатия выделившегося свободного газа:

 м³.

Так как объем скважины составляет 89.3 м³, а объем сформированного после сжатия выделившегося свободного газа равен 2232 м³, то приходим к выводу, что после вызова притока и закрытия устья вся скважина будет заполнена газом.

Произведем расчет внутренних давлений для эксплуатационной колонны после вызова притока и закрытия устья скважины, когда , по формуле:

, при ;                                            (70)

где

- давление насыщения нефти газом, МПа;

- расстояние от устья скважины до уровня жидкости в колонне, м;

 - текущая координата по длине газового столба, м;

- коэффициент сжимаемости газа;

- средняя абсолютная температура газа в рассматриваемом интервале по шкале Кельвина;

 - относительный удельный вес газа по воздуху, Н/м³, для первых скважин можно принять равным 0.6. 

Среднюю температура в скважине можно приближенно принять равной 70-80 % от забойной температуры, т.е. 325 К, а среднее давление приближенно равно 69 МПа, т.е. давлению насыщения нефти газом.

Коэффициент сжимаемости  определяют по кривым рис. 4 в зависимости от значений приведенного давления и приведенной температуры (считаем что газом будет является метан (СН₄), рассчитываемых по формулам (7), (8), соответственно:

;  .

Следовательно, коэффициент сжимаемости  равен 1.37.

Определяем внутреннее давление после вызова притока и закрытия устья скважины, когда :

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

МПа;

при м

МПа;

при м

МПа;

при м

МПа;

при м

МПа.

Строим эпюру АВСDEFGH (рис.22).

После вызова притока и закрытия устья скважины давление на забое постепенно выравнивается до пластового, т.е. .

Произведем расчет для этого случая по формулам:

, при ;                                                                  (71)

где

- пластовое давление на глубине , МПа;

 - текущая координата по длине скважины, м;

- расстояние от устья скважины до уровня жидкости в колонне, м;

 - удельный вес жидкости в колонне, Н/м³;

и по формуле (70), при ;                                            :

где

 - текущая координата по длине газового столба, м;

Значение  при наличии в пласте только нефти с растворенным газом, определяют по формуле:

;                                                                                         (72)

где

- удельный вес нефти в пласте, Н/м³.

Следовательно, по формуле (72):

 м.

Определяем внутреннее давление после вызова притока и закрытия устья скважины, когда :

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа.

Строим эпюру А’В’С’D’E’F’G’H’ (рис.22).

9.2. Построение эпюр наружных давлений

Определяем наружное давление для зацементированной зоны.

Интервал закрепленный предыдущей колонной:

,  при ;                                                            (73)

где

- удельный вес бурового раствора за колонной, Н/м³;

- удельный вес воды,   Н/м³;

- расстояние от устья до башмака предыдущей колонны, м.

Итак, наружное давление в интервале закрепленном предыдущей колонной:

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м, для верхней ступени

 МПа;

при м, для нижней ступени

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа.

В зацементированной зоне открытого ствола скважины, наружное давление на колонну после ОЗЦ определяют с учетом пластового давления.

Интервал открытого ствола с учетом пластового давления:

, при ;                                                 (74)

где

- наружное давление в незакрепленной колонной зоне, при ;

- расстояние от устья до середины ближайшего к башмаку промежуточной колонны пласта (м) с пластовым давлением , определяемым по формуле: