Виды гидродинамического несовершенства скважин

Для установившегося плоскорадиального потока однородной жидкости по закону Дарси дебит скважины можно определить по формуле:

(1)

где Q - дебит скважины (объем жидкости, поступающей на забой скважины в единицу времени); k - проницаемость пласта; h -толщина пласта; Р_пл - пластовое давление; Р_з -забойное давление в скважине; (мю) - вязкость жидкости; R - радиус контура питания скважины (равен половине расстояния между двумя соседними скважинами); г_с - радиус скважины.

Анализ формулы показывает, что на дебит скважины влияют:

1) проницаемость пласта - чем она больше, тем выше дебит
скважины;

2) толщина пласта - чем она больше, тем выше дебит скважины;

3) депрессия на пласт - чем больше депрессия, тем выше дебит скважины;

4) вязкость жидкости - чем она больше, тем ниже дебит скважины;

5) отношение радиуса контура питания к радиусу скважины - чем больше это отношение, тем выше дебит скважины.

Формула, называемая формулой Дюпюи справедлива для расчета дебита гидродинамически совершенных скважин, к которым относят скважины с открытым забоем, вскрывшие пласты на всю толщину.

Если скважина имеет открытый забой, но вскрыла пласт не на всю толщину (рис. 1,б), то ее называют гидродинамически несовершенной по степени вскрытия. Скважины, вскрывшие пласт на всю толщину, но соединяющиеся с пластом посредством перфорации (рис. 1, в), являются гидродинамически несовершенными по характеру вскрытия. Есть скважины с двойным видом несовершенства - как по степени, так и по характеру вскрытия (рис. 1, г).

Вблизи ствола гидродинамической несовершенной скважины происходит искажение плоскорадиальной формы потока и возникают дополнительные фильтрационные сопротивления потоку жидкости.

При расчете дебита скважин их гидродинамическое несовершенство учитывается введением в формулу Дюпюи коэффициента дополнительных фильтрационных сопротивлений С:

(2)

Величина коэффициента дополнительных фильтрационных сопротивлений зависит от степени вскрытия пласта, плотности перфорации, длины и диаметра перфорационных каналов.

Формулу (2) можно представить с использованием понятия приведенного радиуса скважины :

(3)

Рис. 1. Виды гидродинамического совершенства скважин.

а - совершенная скважина; б - несовершенная по степени вскрытия;

в - несовершенная по характеру вскрытия;г - с двойным видом несовершенства

Приведенный радиус скважины - это радиус гидродинамически совершенной скважины, которая обеспечивает при равных прочих условиях такой же дебит, как гидродинамически несовершенная скважина. Для совершенной скважины r_пр=r_с, для несовершенных r_пр<r_с.

Если гидродинамическое несовершенство скважины характеризовать отношением ее дебита к дебиту гидродинамически совершенной скважины в равных условиях, то:

(4)

где - коэффициент гидродинамического несовершенства скважины.