інтенсифікація розробки
і підвищення нафтовіддачі пластів
Електронний навчально-методичний комплекс
загальні положення
Підтримка пластового тиску - ефективний засіб розробки нафтових родовищ. Процес проектування закачування води з метою ППД представляє складну техніко-економічну задачу, що вирішується на етапі складання технологічної схеми або проекту розробки родовища. Проектування процесу закачування води зводиться до визначення для конкретних умов оптимального тиску на гирлі нагнітальних свердловин, тиску на вибої і необхідної кількості води. Крім того, розраховується число нагнітальних свердловин і їх прийомистість.
Для розрахунків скористається методикою академіка А.П. Крилова.
Для того, щоб розрахувати потрібний обсяг закачування води, перш за все, по Крилову, розраховується оптимальний тиск на гирлі нагнітальної свердловини:
де Сс - вартість нагнетательной свердловини, руб;
η - коефіцієнт корисної дії (ККД) насосного агрегату;
КПРМ - коефіцієнт приемистости нагнетательной свердловини, м 3 / (сут⋅МПа);
t - час роботи нагнітальної свердловини, рік;
w - енергетичні витрати на нагнітання одного кубометра води при підвищенні тиску на 1 МПа, кВт⋅ч / (м 3 ⋅МПа), (w = 0,27);
Cв - вартість 1 кВт⋅ч електроенергії, руб / (кВт⋅ч), (Cв = 0,6);
РСТ - гідростатичний тиск води в свердловині глибиною Lс. МПа;
РСТ = 10 -6 ⋅ρв ⋅g⋅Lс (2)
Рпл.ср - середнє пластовий тиск в зоні нагнітання води, МПа;
РТР - втрати тиску при русі води від насоса до забою, МПа.
Тиск на вибої нагнетательной свердловини:
Величину РТР можна прийняти рівною 3 МПа.
Необхідна кількість закачиваемой води Vзак. (В м 3), розраховують за формулою:
де Vнпл - обсяг видобутої з поклади нафти, приведений до пластовим умовам, м 3 / добу;
Vгсвпл - обсяг вільного газу в пласті, який видобувається разом з нафтою за добу, м 3 / добу;
Vвпл - обсяг видобутої з покладу води, м 3 / сут.
Обсяг нафти в пластових умовах:
Обсяг вільного газу:
де Qнд і Qв - відповідно кількість дегазованої нафти і води, що добувається з поклади за добу, т / добу;
bнпл і bвпл - відповідно об'ємні коефіцієнти нафти і води при пластових умовах;
Gо - газовий фактор, м 3 / м 3;
α - середній коефіцієнт розчинності газу в нафті, м 3 / (м 3 ⋅ МПа);
Початкові дані
Розрахуємо основні показники процесу закачування води для 0 варіанти:
За формулою 1 обчислимо оптимальний тиск води на гирлі нагнітальної свердловини:
При цьому гідростатичний тиск води в свердловині буде:
РСТ = 0,000001 ⋅ тисяча сто п'ятьдесят-вісім ⋅ 9,81 ⋅ 1250 = 14,20 МПа
Тиск на вибої нагнетательной свердловини:
Рзаб.н. = 15,2 + 14,2 - 3 = 26,4 МПа
Розрахуємо обсяг видобутої з поклади нафти:
Vнпл = 1000 ⋅ 58 ⋅ 1,07 / 852 = 72,84 м 3 / сут
Далі розрахуємо обсяг вільного газу в пласті при пластових тиску і температурі, який видобувається разом з нафтою:
Vгсвпл = (72,84 (25 - 1,75 ⋅ 12,5) ⋅ 0,87 ⋅ 0,1 ⋅ 303) / 12,5 ⋅ 293 = 2,10 м 3 / сут
Розрахуємо обсяг видобутої з покладу води:
Vвпл = 1000 ⋅ 45 ⋅ 1,01 / тисячу сто п'ятьдесят-вісім = 39,25 м 3 / сут
Тепер розрахуємо проектований добовий обсяг закачування води по ділянці площею родовища:
Vзак = 1,2 ⋅ (72,84 + 2,10 + 39,25) = 137,02 м 3 / сут
Розрахунок числа нагнітальних свердловин.
Розраховується обсяг закачування води в одну нагнетательную свердловину:
де Qвн - обсяг закачується води в одну нагнетательную свердловину;
Qвн = 3,5 ⋅ (26,4 - 12,5) = 48,65 м 3 / сут.
Звідси можна розрахувати оптимальну кількість нагнітальних свердловин:
де N - число нагнітальних свердловин, шт;
N = 137,02 / 48,65 = 2,8 шт.
Висновок. таким чином, в даних умовах розробки ділянки площею родовища потрібно близько трьох нагнітальних свердловин для підтримки пластового тиску з метою запобігання передчасного падіння видобутку нафти.