![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Особенности притока газа к забою газовой скважины
Газовая скважина является одним из важнейших элементов системы разработки и добычи природных углеводородов на месторождениях. По своему назначению скважины подразделяются на разведочные, эксплуатационные (добывающие), нагнетательные, наблюдательные и пьезометрические, окружающей её водонапорной системы. Первый вид скважин предназначен для изучения особенностей геологического строения и размеров залежи, определения продуктивности и параметров пластов. Добывающие и нагнетательные скважины применяют для управления процессами, протекающими в пласте при разработке и добыче нефти, газа и конденсата из месторождений природных углеводородов. Полученные сведения в процессе эксплуатации этих скважин позволяют получить информацию о параметрах пласта, запасах природных углеводородов, активности водонапорного бассейна. Наблюдательные (пробуренные в области газо- и нефтеносности) и пьезометрические (пробуренные за внешнем контуром залежи скважины, в области водоносности) предназначены для контроля за процессами, протекающими в залежи. Одной из основных особенностей эксплуатации газовых скважин является нарушение линейного закона фильтрации, вследствие высоких скоростей движения газа в призабойной зоне пласта. Это явление, в случае нарушения закона Дарси для идеального газа на некоторый момент времени t описывается уравнением следующего вида
Рисунок 1.7. Виды несовершенства скважин: а – скважина, несовершенная по степени вскрытия; б – скважина несовершенная по характеру вскрытия; в – скважина, с двойным несовершенством по характеру и степени вскрытия.
Схема фильтрации флюидов к скважине с двойным видом несовершенства: Рп – давление на контуре питания; Рс – давление на забое скважины; h – толщина пласта; в – вскрытая толщина пласта; rc – радиус скважины; Rк – радиус контура питания; R – текущий радиус. Другой особенностью притока флюидов к скважине является двухфазная фильтрация газоконденсатной смеси. Выпадение конденсата в призабойной и прилегающих зонах изменяет значения фильтрационных сопротивлений А и В в уравнении (1.2). Аналогичная картина наблюдается и при обводнении продукции скважины контурной или подошвенной водой.
2.Фазовые состояния углеводородных систем: условия равновесия, двухфазная система. Условия равновесия двухфазной системы Все природные газы являются многокомпонентными системами. Если установилось равновесие двухфазной системы, то при данной температуре парциальные давления любого компонента в паровой и жидкой фазах должны быть равны между собой. Парциальное давление в паровой фазе: а жидкой фазе: При установлении равновесии системы: где у – молярная концентрация компонента в паровой фазе; Р – общее давление; х – молярная концентрация данного компонента в жидкой фазе; Q – упругость паров данного компонента при температуре смеси. Количественное решение двухфазной системы: Заключается в количественном распределении на паровую и жидкую фазы всех компонентов этой смеси при заданных давлении и температуре. Уравнение общего баланса распределения компонентов имеет следующий вид:
где 100 – число молей первоначальной смеси; L – число молей образовавшейся жидкой фазы; V – число молей паровой фазы.
A=x·L+y·V где А – число молей в первоначальной смеси; х – молярная концентрация этого компонента в жидкой фазе; у – молярная концентрация его в паровой фазе. Для получения уравнения параметров жидкой фазы в уравнении (Ж) следует заменить параметры паровой фазы параметрами жидкой:
Затем получаем: Решая его относительно Х, получаем:
Уравнение (Э) называется уравнением концентраций так как учитывает концентрацию любого компонента в жидкой фазе при заданных значениях давления и температуры. Аналогично получается уравнение концентраций для паровой фазы
Для n компонентов первоначальной смеси будет n уравнений + одно уравнение х1 + х2 +…+xn = 1 y1 + у2 +…уn = 1 Исходя из изложенного для n +1 неизвестных будет столько же уравнений. Окончательное уравнение для определения параметров жидкой фазы имеет вид:
|