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)+ /?2(еад"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
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.