RU98116391A - Способ выноса жидкости с забоя скважины газом и устройство для его осуществления - Google Patents

Claims (1)

1. Способ выноса жидкости с забоя скважины газом, включающий перепуск в подъемные трубы пластового газа из затрубного пространства, отличающийся тем, что скорость восходящего потока газожидкостной смеси в подъемных трубах увеличивают до скорости, обеспечивающей вынос жидкости, определяемой выражением:

где K(μ) - безразмерный коэффициент, обычно принимают равным 3,3;
q - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с²;
σ - коэффициент поверхностного натяжения, обычно принимают равным 0,03 н/м;
ρ_ж и ρ_г - соответственно плотность жидкости и газа на расчетной глубине, т.е. в нижнем конце подъемных труб, кг/м³;
путем перепуска в подъемные трубы пластового газа из затрубного пространства при достижении величины его давления в затрубном пространстве на глубине перепуска в подъемные трубы, определяемого выражением:

где P_затр.у - давление газа в затрубном пространстве на устье скважины, МПа;
ρ_{затр г} - плотность газа средняя на расчетном участке затрубного пространства от устья до глубины перепуска газа в подъемные трубы, кг/м³;
H_кл - глубина перепуска газа из затрубного пространства в подъемные трубы, м;
Z_{затр.ср} - коэффициент сжимаемости газа при среднем давлении и температуре на расчетном участке затрубного пространства от устья до глубины перепуска газа в подъемные трубы;
T_{затр.ср} - температура газа в затрубном пространстве средняя в интервале от устья до глубины перепуска газа из затрубного пространства в подъемные трубы, К;
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расход перепускаемого в подъемные трубы пластового газа определяют из выражения:
Q_гп = F_тр(W_* - W_см), м³/с,
где F_тр - площадь проходного сечения подъемных труб, м²;
W_* - скорость реверса, т.е. скорость восходящего потока газожидкостной смеси в нижнем конце подъемных труб, обеспечивающая вынос жидкости, м/с;
W_см - фактическая (начальная) скорость восходящего потока газожидкостной смеси в нижнем конце подъемных труб, м/с.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что время перепуска в подъемные трубы пластового газа из затрубного пространства определяют из выражения:
t_кл = H_кл/W_*ср, с,
где H_кл - глубина перепуска газа из затрубного пространства в подъемные трубы, м;
W_*ср - средняя скорость реверса, т.е. средняя скорость восходящего потока газожидкостной смеси в подъемных трубах, обеспечивающая вынос жидкости, м/с, определяют из выражения:
W_*ср = P_забW_*/ P_{тр ср,} м/с,
где P_заб - давление в нижнем конце подъемных труб, т.е. забойное давление, МПа;
W_* - скорость реверса, т.е. скорость восходящего потока газожидкостной смеси в нижнем конце подъемных труб, обеспечивающая вынос жидкости, м/с;
P_тр.ср - среднее давление в подъемных трубах в интервале от устья до глубины перепуска газа из затрубного пространства в подъемные трубы, МПа.

4. Устройство для выноса жидкости с забоя скважины газом, включающее фонтанную арматуру, эксплуатационную колонну, подъемные трубы с перепускным узлом с проходным сечением, отличающееся тем, что перепускной узел установлен на расстоянии от нижнего конца подъемных труб, определяемом из выражения:

где P_пл - пластовое давление, МПа;
P_заб - давление в нижнем конце подъемных труб, т.е. забойное давление, МПа;
ρ^·- гидродинамический градиент газожидкостной смеси средний в интервале от нижнего конца подъемных труб до уровня жидкости в НКТ, кг/м³, определяемый по формуле:

где ρ $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{с}}$ _м - плотность газожидкостной смеси средняя в интервале от нижнего конца подъемных труб до уровня жидкости в НКТ, кг/м³;
P_заб - давление в нижнем конце подъемных труб, т.е. забойное давление, МПа;
P_у - буферное давление на устье скважины, МПа;
q - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с²;
H_скв - глубина скважины, м;
ρ_см - средняя плотность газожидкостной смеси на расчетном участке подъемных труб от устья до забоя, кг/м³.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что диаметр проходного сечения перепускного узла определяют из выражения:

где Q_гн - расход пластового газа, перепускаемого в подъемные трубы, м³/с;
W_кл - скорость истечения газа через проходное сечение перепускного узла на расчетной глубине, м/с, определяют в соответствии с графиком зависимости скорости прохождения газа через проходное сечение перепускного узла от соотношения давлений в подъемных трубах и затрубном пространстве на глубине установки перепускного узла P_тр.кл/ P_{затр.кл};
где P_тр.кл - давление газожидкостной смеси в подъемных трубах на глубине установки перепускного узла, МПа, определяют по формуле
P_{тр кл}= P_заб-ΔP, МПа,
где ΔP - потери давления в подъемных трубах на участке от башмака до места установки перепускного узла, МПа, определяют по формуле
ΔP = ρ^·qh_кл, МПа.