PL212845B1 - Sposób zapobiegania niekontrolowanemuwynoszeniu piasku podczas eksploatacji odwiertu gazowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób zapobiegania niekontrolowanemu wynoszeniu piasku podczas eksploatacji odwiertu gazowego, mający zastosowanie do zapobiegania obsypywania się materiału skalnego do otworu oraz eliminacji instalowania filtrów zabezpieczających przed wynoszeniem piasku.

Znane są sposoby eliminacji wynoszenia piasku ze złoża gazowego polegające na obniżeniu natężenia przepływu gazu, przy którym wynoszenie piasku nie występuje.

Wadą tego rozwiązania jest to, że dobór optymalnego natężenia przepływu gazu eliminującego wynoszenie piasku odbywa się metodą kolejnych zmian tego natężenia, co jest czasochłonne i pracochłonne. Dobrane w ten sposób natężenie przepływu gazu, przy którym piasek nie jest wynoszony na powierzchnię nie gwarantuje eliminacji kruszenia się ścian horyzontu gazonośnego i gromadzenia się piasku w odwiercie naprzeciw eksploatowanego horyzontu. Gromadzenie się piasku na dnie odwiertu powoduje spadek wydajności. Wynoszenie piasku na powierzchnię powoduje uszkodzenie kolumny rur wydobywczych.

Sposób zapobiegania niekontrolowanemu wynoszeniu piasku podczas eksploatacji odwiertu gazowego charakteryzuje się tym, że przed przystąpieniem do eksploatacji złoża pobiera się próbkę materiału skalnego i mierzy się parametry wytrzymałościowe tej próbki i określa się wielkość ciśnienia nadkładu oraz wielkość ciśnienia porowego, a następnie oblicza się wielkość dopuszczalnej depresji, przy której nie zostaje przekroczone maksymalne dopuszczalne wytężenie materiału na ścianie otworu i utrzymuje się depresję przez regulowanie natężenia przepływu gazu z eksploatowanego odwiertu.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że przed przystąpieniem do eksploatacji rozważanego horyzontu gazonośnego pobiera się próbkę materiału skalnego i określa się parametry wytrzymałościowe, takie jak wytrzymałość na ściskanie, współczynnik sprężystości poprzecznej oraz określa się wielkość ciśnienia nadkładu, a następnie mierzy się ciśnienie złożowe rozważanego horyzontu gazonośnego, po czym oblicza się dopuszczalną wielkość depresji według wzoru:

^Δρ .. 2 ^Rc ^{- (p}nadkl ^{- p}o) gdzie:

Δρ - depresja dopuszczalna μ - współczynnik Poissone'a

Rc - wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie pnadkl - ciśnienie nadkładu po - ciśnienie porowe, przy której nie jest przekroczone maksymalne dopuszczalne wytężenie materiału skalnego na ścianie odwiertu, nie występuje kruszenie materiału skalnego na ścianie odwiertu rozważanego horyzontu gazonośnego i nie zachodzi wynoszenie piasku na powierzchnię.

Sposób według wynalazku zapewnia eliminację wynoszenia piasku na powierzchnię, eliminuje szlifowanie rur i konieczność stosowania filtra zapobiegającemu wynoszeniu piasku na powierzchnię.

P r z y k ł a d

Horyzont gazonośny zalega na głębokości z = 2916 m, jego ciśnienie porowe wynosi po = 34,62 Mpa, ciśnienie nadkładu pnadkl = 67,49 Mpa, wytrzymałość na ściskanie Rc = 28,83 Mpa, współczynnik Poissone'a skał horyzontu gazonośnego równy μ = 0,28.

Korzystamy ze wzoru ^ΔΡ 2μ2 ^Rc ^{- (p}nadkl ^{- p}o)

W rozpatrywanym przykładzie otrzymamy:

Δρ = 0,28( ι—028) 28,83 - (67,49 - 34,62) = 4,20 MPa ι- 2-0,28² ' ’ ⁷

Dopuszczalna wielkość depresji, przy której nie zostanie przekroczone, maksymalne dopuszczalne wytężenie materiału na ścianie otworu wynosi 4,20 Mpa, a zatem aby uniknąć wynoszenia piasku na powierzchnię, podczas eksploatacji gazu ziemnego, depresja musi być mniejsza od 4,20

Mpa. Stosowanie wyższych depresji wymaga użycia filtra.

Dopuszczalna depresja jest tym większa, im większa jest wytrzymałość skały na ściskanie Rc oraz im mniejsza jest różnica pomiędzy ciśnieniem nadkładu a ciśnieniem złożowym.

PL 212 845 B1

Ujemne wartości Δρ oznaczają, że skała nie będzie stabilna przy każdej wielkości depresji i wynoszenie piasku będzie zawsze występować, gdyż wytrzymałość skały jest zbyt mała. Dopuszczalna depresja będzie tym większa, im mniejsze jest μ.

Sposób według wynalazku umożliwia utrzymanie odwiertu i jego wyposażenia technicznego w dobrym stanie, co korzystnie wpływa na wydajność horyzontu gazonośnego.

Claims (1)

1. Sposób zapobiegania niekontrolowanemu wynoszeniu piasku podczas eksploatacji odwiertu gazowego, znamienny tym, że przed przystąpieniem do eksploatacji złoża pobiera się próbkę materiału skalnego horyzontu gazonośnego i mierzy się parametry wytrzymałościowe i określa się wielkość ciśnienia porowego, a następnie oblicza się wielkość dopuszczalnej depresji, przy której nie zostanie przekroczone dopuszczalne wytężenie materiału skalnego na ścianie otworu i utrzymuje się tą depresję przez regulowanie natężenia przepływu gazu z eksploatowanego odwiertu.