Расчет процесса фонтанирования

Фонтанные скважины работают с самыми различными технологическими показателями не только по дебиту, но и по обводненности, забойному давлению, давлению на устье и др.

В процессе фонтанной эксплуатации скважины ее дебит может изменяться (снижаться) вследствие, например, падения пластового или увеличения забойного давления, увеличения об­водненности продукции и других причин. Так как рационально подобранный подъемник должен обеспечить работу в течение определенного временного интервала при изменении дебита скважины, необходимо уметь рассчитывать, в частности, его диаметр исходя из следующих условии: в начале подъемник работает на максимальном режиме, а по мере снижения дебита переходит на работу на оптимальном режиме, т.е. в течение определенного времени эксплуатации скважины подъемник работает в рациональной области.

При работе на оптимальном режиме диаметр подъемника вычисляется по следующей зависимости, в основе которой лежат формулы А.П. Крылова:

где Q¹_onm — подача подъемника на оптимальном режиме работы, равная дебиту скважины, т/сут;

d_опт — внутренний диаметр подъемника при работе на опти­мальном режиме, мм.

Если расчетный диаметр d_опт соответствует стандартному диаметру труб, то принимают ближайший больший стандарт­ный диаметр d¹_cm.

Возможность работы подъемника с диаметром d¹_cm на мак­симальном режиме (в начале фонтанирования) проверяется с использованием следующей зависимости:

где Q¹_макс — максимальная подача подъемника в начале

фонтанирования, т/сут;

d_макс — диаметр подъемника при работе на максимальном

режиме, мм.

Если d_макс <d¹_ст,то расчет заканчивается. Если d_макс >d¹_ст,

то выбирают ближайший больший к d_макс диаметр стандартных труб d²_ст.

Следует особо отметить, что зависимости (3.23) и (3.24) определяют только пропускную способность подъемника при заданных условиях (р_ж, Р_б, Р_у и Н₆). Расчет дебита фонтанной скважины базируется на уравнении притока жидкости из пласта в скважину. При согласованной работе пласта и фонтанного подъемника приток жидкости из пласта должен равняться пропускной способности (подаче) подъемника при работе на оптимальном и максимальном режимах.

Таким образом, одной из основных задач при фонтанной эксплуатации скважин (как, впрочем, и для других способов эксплуатации) является задача расчета проектных дебитов сква­жины, соответствующих режимам максимальной и оптималь­ной подач подъемника, что предопределяет устойчивую работу системы (пласт+подъемник) и высокий КПД подъемника.

Как уже отмечалось, со временем дебит скважины может снижаться. Именно поэтому, проектируя фонтанную эксплуа­тацию, необходимо рассчитывать фонтанный подъемник для режима максимальной подачи в начальный период работы скважины и для режима оптимальной подачи — в период фон­танирования, когда дебит скважины снижается.