Способ эксплуатации фонтанной нефтяной скважины

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяных скважин Изобретение позволяет повысить нефтеотдачу пласта, содержащего нефть с высоким газосодержанием , за счет более рационального использования энергии сжатого пластового газа. Для этого регулирование работы фонтанной нефтяной скважины осуществляют путем увеличения давления газожидкостной смеси на входе в сборный трубопровод и одновременного измерения дебита нефти и при достижении максимума дебита фиксируют давление, соответствующее оптимальному режиму эксплуатации скважины.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

5U, 1756542 А1 (5!)5 Е 21 В 43/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ния насыщения. То есть через штуцер обычно протекает двухфазйая смесь с высоким газовым фактором.

Известен способ оптимальной эксплуатации нефтяных фонтанных скважин путем изменения гидросопротивления штуцера на сборном трубопроводе в зависимости от газового фактора, Оптимальный режим работы фонтанной скважины в нем определяется по максимальной частоте пульсаций в двухфазном йотоке за штуцером.

Изобретение относится к нефтяной про-. мышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяных скважин.

Известен способ управления работой лифта в фонтанных нефтяных скважинах с помощью изменения гидросопротивлений на входе скважины путем изменения диаметра проходных отверстий штуцеров.

Использование указанного способа целесообразно лишь тогда. когда либо газовый фактор добываемой нефти очень мал, либо когда давление во всех элементах рассматриваемой системы штуцер — скважина - пласт выше давления насыщения попутного газа. Однако таких условий на практике практически не существует, так как, во-первых, почти всегда попутный нефтяной газ содержит значительное количество метана, давление насыщения которого очень высокое, а во-вторых, давление за штуцером (давление в сборном трубопроводе) и чаще всего и перед ним, как правило, ниже давле К недостаткам этого способа следует отнести сни)кение нефтеотдачи пласта, так как оптимальный режим, соответствующий минимуму газосодержания вь1ходного потока, не всегда можно определить измерением частоты пульсаций в нем, поскольку она зависит не только от газосодержания потока, а также от целого ряда других геометричее ских и физических параметров системь1 штуцер — скважина — пласт.

1 2 (21) 4824737/03 (57) Изобретение относйтся к нефтяной про(22) 14.05.90 мышленности и может быть использовано (46) 23.08,92. Бюл. N. 31 при эксплуатации нефтяйых скважин, Изо(75) С,Д.Цейтлин, А.С,Кашик и В.М,Ильинский бретение позволяет повысить нефтеотдачу (56) Авторское свидетельство СССР пласта, содержащего нефть с высоким газоN 1070992, кл. Е 21 В 43/00, 1982. содержанием, за счет более рационального

Цейтлин С.Д, и др, Математическая мо- использования энергии сжатого пластового дель гидродийамических испытаний нео- газа. Для этого регулирование работы фонднородных пластов с учетом течения танной нефтяной скважины осуществляют двухфазного флюида в скважине и штуцере, путем увеличения давления газожидкостТезисы докладов на I! t Всесоюзном семина- ной смеси на.входе в сборный трубопровод ре "Современные проблемы теории фильт- . . и одновременного измерения-дебита нефти рации". — M., 1989. и йри достижении макСимума дебита фикси(54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ФОНТАН- : руют давление, соответствующее оптимальНОЙ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ:: ному режиму эксйлуатации скважины, 1756542

10 несколько атмосфер и измерять соответствующие значения QH до тех пор, пока Ол не начнет уменьшаться. Выбрать за оптимальное значение давления в сборном трубопроводе значение Pz на предыдущем шаге.

15 Таким образом находим оптимальный режим работы фонтанной нефтяной скважины, Пример осуществления способа по математической модели системы штуцер—

20 скважина — пласт, учитывающий течение газо>кидкбстной смеси в НКТ и штуцере. В качестве пласта при этом принимается пачка трех пластов мощностью Н1 = 4 м; Hz =

=1 м; Нз = 5 м, коллекторские свойства кото25 рых следующие: коэффициенты проницаемости K1= 2.10" м; Kz =10 м; Кз = К1; пористость m1 = m2 = п1з = 0,3; с>кимаемость. пласта С1 = Cz = Сз = 10 МПа; вязкость нефти,и = 2 ° 10 Па с. Глубина скважины

-г

ЗО L = 2900 м; диаметр НКТ 0 = 0,063 м; массовое газосодержание p G,/(G, + 6,) = 0,2; плотность нефти р = 800 кг/м; плотность

3. газа рга= 2 кг/м; диаметр штуцера dùT =

=-10 мм; Рпд =23 МПа.

35 Течение в НКТ и штуцере предполагается гомогенным. Численное решение проводилось по специально созданному алгоритму, реализованному в виде программ для ЭВМ ЕС-1068. На рис. приведены неко40 торые результаты решения задач в виде зависимости дебита нефти (Q><); забойного (РааЬ) И буфЕрНОГО даВЛЕНИя (Р1) От даВЛЕНИя в сборном трубопроводе (Р ). Из графика

Известно, что при движении двухфазной смеси через штуцер возникает ряд сложных физических явлений, приводящих, к нелинейности регулировочных характеристик этого узла и, как следствие этого, неод- 5 нозначности распределения давления в системе штуцер — скважина (НКТ) — пласт при изменении давления на входе в сборный трубопровод.

В пласте. содержащем газонасыщенную нефть при достижении в части пласта давления ниже давления насыщения, из нефти начинает выделяться газ, который уменьшает проницаемость соответствующей части коллектора по нефти. При снижении забойного давления (Рааг) сначала дебит нефти из пласта увеличивается (Qt

Кпр (Pnn Рзаб); Рпл пластовое nQpBQHGчальное давление), а затем, когда забойное давление становится ниже давления насыщения, в прискважинном слое пласта начи.нает выделяться газ, который препятствует фильтрации нефти и дебит нефти начинает падать, т,е, зависимость дебита нефти из пласта от йеличины забойного давления имеет максимум, а следовательно, есть оптимальное значение забойного давления.

Аналогичную характеристику иМеет зависимость пропускной способности газожидкостного потока для HKT. С увеличением потока газа (О, ) в трубах количество нефти (Q,), проходящее через НКТ, сначала возрастает, а затем, в связи с увеличением сил трения в трубе, а также из-за увеличения обьемного газосодержания потока, начинает падать, т,е. существует оптимальный режим.

И, наконец, рассмотрение пропускной способности штуцера при течении в нем газожидкостного потока также показывает наличие максимума в зависимости обьема проходящей через штуцер нефти от напора давления на нем.

Целью изобретения является повышение нефтеотдачи пласта, 45 . Поставленная цель достигается тем, что в способе эксплуатации фонтанной нефтяной скважины, включающем регулирование режима работы скважины путем изменения гидросопротивления на сборном трубопроводе, регулирование осуществляют путем увеличения давления газожидкостной смеси на входе в сборный трубопровод и одновременного измерения дебита нефти и по достижению максимума дебита фиксируют давление, соответствующее оптимальному режиму эксплуатации скважины.

Для реализации способа необходимо осуществить следующую последовательность операциий. Установить (например, с помощью дополнительного штуцера с дистанционным управлением ШРУМ) давление в сборном трубопроводе равным Pz = 3 кг/см и измерить значение дебита нефти

0 (например, с помощью автоматической замерной установки — АГЗУ). Изменить давление на входе в сборную сеть до Pz = 6

2 кг/см и измерить соответствующий Он. Далее ступенчато повышать значение Pz на отчетливо видно, что максимальное значение дебита QH достигается при Pz = 3,5 МПа, При этой забойное и буферное давления минимальные Рааб = 20,4 МПа; P1 = 6,3 МПа; к= (Р2/Р1) 0,6.

Экономический эффект при реализации способа создается за счет увеличения выхода продукции фонтанирующих скважин и уменьшейия расходов при доставке конечного продукта до пункта сбора за счет более рационального использования энергии пласта, Формула изобретения

Способ эксплуатации фонтанной нефтяной скважины, включающий регулирование режима работы скважины путем изменения

1756542

Составитель А. Симецкая

Техред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая

Редактор О. Хрипта

Заказ 3071 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 гидросопротивления на сборном трубопроводе, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтеотдачи пласта, регулирование осуществляют путем увеличения давления гидрожидкостной смеси «а входе в сборный трубопровод и одновременного измерения дебита нефти и по достижении максимума дебита фиксируют давление, соответствующее оптимальному режиму

5 эксплуатации скважины,