Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 [ 189 ] 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Рис. 8.19. Схема движения газа в фонтанирующей скважине:

а - устье закр ыто, но есть разрыв в колонне; б - задвижки отводов зак р ы-ты, газ течет по внутренней колонне; а - газ выходит из скважины по отводам; а - газ в ыходит по отводам и через внутреннюю колонну; а - газ из разрушенного устья выходит в атмосферу; 1 - забой скважины; 2 - газоносные пласты; 3 - трещина; 4 - повреждения в колонне; 5 - скважина для глушения; 6 - бурильная колонна

1. Определение характеристик фонтана. Необходимо получить более полную информацию о фонтане. Следует установить местоположение газовых и поглощающих пластов и их характеристики, глубину залегания непроницаемых пластов, размеры скважины и находящихся в ней труб, места разрыва колонн, а также найти глубину стока h, давление р0, дебит газа Q0. Определить р0 и Q0 необходимо, если неизвестны параметры пласта и размеры фонтанирующей скважины. Способы их расчета различны по истечении газа в атмосферу и при перетоке его в один из залегающих выше пластов. Выбор способа и точность вычисления р0 и Q0 зависят от состояния устья скважины, характера истечения газа, наличия соответствующих измерительных приборов и возможности установки их в поток газа.

При разрушенном устье и наличии кратера, заполненного жидкостью, дебит фонтанирующей скважины можно оценить по размерам буруна (по Н.С. Теплицкому), возникающего на поверхности жидкости.

В случае если колонна труб, по которой вытекает газ, выходит на поверхность, дебит газа можно определить фотометрическим (по Е.Г. Леонову и В.Д. Малеванскому) или акустическим (по Ю.П. Коротаеву) способом.

Если устье скважины оборудовано несколькими нагнетательными линиями и по условиям прочности колонны можно закрыть одну или несколько из них, то на одной из линий можно установить соответствующие средства для измерения дебита газа известными методами.

Приток газа из источника в скважину (канал) описывается уравнением

-4pL-aQ-bQ = p(q), (8.2)

где рзаб - давление в стволе скважины (канале) у выхода газа из пласта (у источника), Па; a, b - постоянные коэффициенты, характеризующие продуктивность пласта, Q - дебит газа, приведенный к нормальным условиям (рн = 1,013-105 Па и t = 20 °С).

Для последующих расчетов режимов глушения фонтана необходимо иметь значения a, b и рпл. При фонтанировании скважин, находившихся в эксплуатации, эти величины, как правило, известны. Однако в ряде случаев их следует вычислять. Если рпл и размеры канала известны, а р0 и Q0 определены, то необходимо рассчитать рзаб при Q = Q0, т.е. /(Q0).

Для нахождения a и b необходимо иметь данные о рзаб и Q не менее чем при двух установившихся режимах истечения газа из скважины.

Если пластовое давление рпл не известно, то его можно приближенно определить из геологических соображений с учетом данных по соседним месторождениям. Если по техническим причинам нельзя найти дебит газа Q0 и соответствующее ему давление рзаб для определения коэффициентов a и b, то для расчета режимов глушения следует принимать их равными нулю, что завышает параметры этих режимов.

В случае, когда при фонтанировании скважины газ поступает из нескольких горизонтов и известны их характеристика, т.е. параметры рпл,-, a, для каждого пласта, в качестве рпл для последующих расчетов следует принять наибольшее, после чего определить a и b.

Указанное допущение при больших расстояниях между пластами и существенной разнице пластовых давлений может привести к значительному завышению расхода задавочной жидкости при последующих расчетах. Поэтому в подобных случаях при наличии данных - рпл, и следует пользоваться более точными методами.

2. Определение исходных данных для расчета. Глушение фонтана закачкой жидкости в ствол фонтанирующей скважины предполагает наличие длинного участка канала, в нижнее сечение которого возможна подача жидкости. Целесообразно глушить скважину подачей жидкости через внутренние трубы, в связи с чем в первую очередь необходимо определить возможность применения труб, имеющихся в скважине, или возможность спуска труб в скважину под давлением. Если использование труб неосуществимо, то следует, исходя из конструкции фонтанирующей скважины и геологических условий, определить возможные места соединения наклонной скважины с аварийной. Этого достигают с помощью гидроразрыва в непроницаемых породах (желательно, глинах), не перекрытых обсадными колоннами в фонтанирующей скважине. Чем ниже по глубине выбрано место соединения, тем (при прочих равных условиях) ниже темпы закачки жидкости для глушения фонтана.

Для намеченных вариантов подачи жидкости следует рассчитать режимы глушения, после чего выбрать наиболее приемлемый в реальных условиях.

Методика расчета режимов глушения получена теоретически (Е.Г. Леонов, В.Д. Малеванский и др.) для идеализированного случая, схематически изображенного на рис. 8.19, 8.20. Предполагается, что задавочная жидкость подается в нижнее сечение участка канала длиной l (см. рис. 8.17), представляющего собой кольцевое пространство с постоянными по высоте наружным и внутренним диаметрами d1 и d2; при отсутствии внутренних труб d2 = 0.

В верхнем сечении этого участка давление ру в процессе глушения остается постоянным. Поступление газа в нижнее сечение описывается зависимостью давления в этом сечении от расхода p = 1(Q). Таким образом, для проведения расчетов необходимо иметь следующие исходные данные:

l ,d1,d2, ,рн,ру; аналитическое или графическое описание зависимости p = /(Q)

(8.3)