Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. Часть III (Сборник научных трудов), страница 98

Перечисленные выше три разновидности определения забойного давления наклонных и горизонтальных скважин с различным радиу­сом кривизны позволяют найти значение /*, только у башмака фон­танных труб для различных конструкций. Однако в реальных услови­ях весьма существенное значение имеет умение определить забойное давление у дна скважины, т.е. за зоной спуска фонтанных труб (на рис. 26 и 2в эта зона отмечена как L - L/ = AL)₄ а также забойного давления в затру бном пространстве от башмака фонтанных труб до пакера. Последнее имеет очень важное практическое значение для определения дебита по длине горизонтальной части ствола. По из­вестному распределению дебита вдоль ствола можно оценить продук­тивность отдельных участков ствола, возможность выноса твердых и жидких примесей из забоя и потери давления в затрубном простран­стве. Таким образом, кроме рассмотренных выше трех случаев, необ­ходимо определить забойные давления еще для двух существенно важных случаев.

Определение забойного давления у дна горизонтальной скважины

Умение определить забойное давление у дна горизонтальной скважины позволяет оценить потери давления на участке AL и рас­пределение дебита на этом участке, а также определить скорость движения газа на нём. Для определения забойного давления у дна го­ризонтальной скважины с конструкцией, показанной на рис.2б или 2в, необходимо использовать формулу

р² -

Z

где P_3t - забойное давление у дна горизонтальной скважины; Р₃.баш -забойное давление у башмака фонтанных труб; Х_об - коэффициент гидравлического сопротивления обсадных колонн; z_cpo6 - коэффици­ент сверхсжимаемости, определяемый по Р_сршОб> Т_сро6 на участке AL;

228

Рср.об=(Ртбаш + P₃.l) ^{l 2  и т}ср.об = (T_Ll + T_L) I 2; T_u и T_L - температура газа на сечениях L, и L; d_O6 - диаметр обсадной колонны.

Как видно из (19), для определения забойного давления у дна горизонтальной скважины необходимо к величинам Р₃.баш У башмака фонтанных труб добавить потери давления на участке AL, определяе­мые формулой

_       Q.*ъб' ^zcp.o6 ' ^Тср.об •

1,064-10⁷'                            dl₆

Как правило, эти потери небольшие, и поэтому при небольших AL и дебитах Q ими можно пренебречь.

Определение забойного давления в затрубном пространстве горизонтальной газовой скважины

Методы определения забойного давления у башмака фонтанных труб для вертикальных, наклонных, горизонтальных с большим и ма­лым радиусом кривизны скважин приведены выше, теперь необходи­мо определить забойное давление в затрубном пространстве от баш­мака фонтанных труб в сторону пакера.

Для определения потерь давления при движении газа по кольце­вому пространству используются формулы, полученные для кругово­го сечения с той лишь разницей, что вместо диаметра кругового сече­ния используется эквивалентный диаметр, рассчитываемый по фор­муле или    Д, = [4F_Ka4H I nf^b;                                  (21)

⁵.               (22)

Коэффициент гидравлического сопротивления X определяется по формуле

^зат~ °'7—7

Значение Х_о для затрубного пространства при дебите газа, пре­вышающего Q_min> можно определить по табл.33 в работе [1], а при Q < Q_min по формуле

229

Здесь под Q_min понимается дебит при ламинарном течении газа.

Таким образом, забойное давление в затрубном пространстве горизонтальной части ствола, начиная от башмака фонтанных труб в сторону пакера, будет определяться формулой

р2  _ г>2                    Qiam            ™^т '²зат.ср ' * зат.ср ' ^L\P                            ПАЛ

"     ³-^6аш   1,064-10⁷'                                       Dl                                                                         ^{9                                                                                                             K   }}

где Р₃₃ - забойное давление в затрубном пространстве у выхода горизонтального ствола из продуктивного пласта (очень часто выход из продуктивного пласта горизонтального ствола заканчивается паке-ром); Х_зат - коэффициент гидравлического сопротивления затрубного пространства; z_3aT._cp - коэффициент сверхсжимаемости газа при Р^ат.ср и ^зат.ср • Среднее давление в затрубном пространстве определяется по формуле