Практическое занятие по МДК.02.01 Техника и технология исследования скважин

Практическое занятие №3 и 4

Задача 1. Рассчитайте основные характеристики гидроразрыва пласта в добывающей скважине

Таблица данных

	L	Q	d	ρ	µ	С	Е·104	υ	Vп	К	ρп	h
1	2380	0,02	0,0745	935	0,284	280	1,1	0,2	6,5	1,6	2500	10
2	2290	0,02	0,0785	925	0,265	285	1,2	0,3	5,5	1,7	2550	12
3	2250	0,03	0,0762	965	0,287	290	1,3	0,2	4,0	1,8	2650	14
4	2240	0,01	0,0763	975	0,280	295	1,4	0,3	5,0	1,5	2450	15
5	2245	0,03	0,0790	895	0,295	065	1,5	0,2	6,0	1,6	2400	11
6	2410	0,01	0,0805	897	0,245	260	1,6	0,3	7,0	1,7	2500	10
7	2190	0,02	0,0804	885	0,225	250	1,7	0,2	5,0	1,8	2600	12
8	2180	0,04	0,0810	865	0,267	255	1,8	0,3	5,5	1,5	2560	13
9	2195	0,01	0,0775	925	0,245	290	1,9	0,2	4,5	1,6	2650	14
10	2185	0,03	0,0764	915	0,236	280	2,0	0,3	3,0	1,7	2600	15
11	2090	0,02	0,0792	905	0,218	270	1,1	0,2	5,5	1,8	2700	10
12	2350	0,05	0,0725	910	0,261	260	1,0	0,3	3,5	1,5	2750	12
13	2310	0,02	0,0700	905	0,212	250	1,2	0,2	7,0	1,6	2580	11
14	2310	0,01	0,0756	900	0,296	268	1,3	0,3	7,5	1,7	2590	14
15	2320	0,02	0,0748	897	0,300	298	1,4	0,2	6,0	1,8	2610	17
16	2320	0,03	0,0698	895	0,305	274	1,5	0,3	6,5	1,5	2615	16
17	2260	0,04	0,0698	888	0,306	271	1,6	0,2	4,5	1,6	2625	9
18	2240	0,05	0,0678	887	0,325	300	1,7	0,3	4,0	1,7	2635	10
19	2265	0,02	0,0690	889	0,315	270	1,8	0,2	5,0	1,8	2645	11
20	2245	0,03	0,0665	880	0,247	280	1,9	0,3	3,0	1,6	2580	12
21	2270	0,01	0,0685	924	0,271	283	2,0	0,2	3,5	1,7	2585	18
22	2270	0,02	0,0714	963	0,260	282	1,0	0,3	4,0	1,8	2750	15
23	2800	0,03	0,0725	961	0,265	293	1,1	0,2	5,5	1,5	2800	16
24	2600	0,04	0,0706	960	0,250	291	1,4	0,2	8,0	1,6	2700	14
25	2270	0,01	0,0759	945	0,285	275	1,0	0,3	4,5	1,5	2600	17

L – глубина скважины, м

Q – темп закачки, м³/с

d – внутренний диаметр НКТ, м

ρ – плотность жидкости разрыва, кг/м³

µ - вязкость жидкости разрыва, Па·с

С – концентрация песка в 1 м³жидкости, кг/м³

Е – модуль упругости пород, МПа

υ – коэффициент Пуассона

V_п – количество песка, предполагаемое для закачки в пласт, т

        (примечание: переведите в кг)

К – переводной коэффициент

ρ_п – плотность песка, кг/м³

h – вскрытая толщина пласта, м

Алгоритм решения:

1.      Рассчитайте вертикальную составляющую горного давления Р_в:

Р_в = ρ_п ·g·L·10^-6,  МПа

2.      Рассчитайте горизонтальную составляющую горного давления Р_г:

                 υ

Р_г = Р_в -----------,  МПа

               1-υ

3.      Определите приближенное забойное давление разрыва Р_заб:

Р_заб = 10^-2КL,  МПа

4.      Рассчитайте забойное давление разрыва Р_{заб р}:

        Р_{заб р}                             1                 Е           Qµ

( ------- - 1)³ =  5.25·----------- · (----------)²·--------,  МПа

     Р_г                          (1 – υ)²           Р_г            Р_г

Значение Р_г переведите из МПа в Па

                 Е переведите из МПа в Па

5.      Рассчитайте объемную концентрацию песка в смеси β:

         С/ρ_п

β = -----------

      С/ρ_п + 1

6.      Определите вязкость жидкости с песком µ_см:

µ_см = µ·е^3.18·β,  Па·с

7.      Определите плотность смеси ρ_см:

ρ_см = ρ(1-β) + ρ_п· β,  кг/м³

8.      Рассчитайте число Рейнольдса Rе:

         4·Q·ρ_см

Rе = -----------

          dπµ_см

9.      Рассчитайте коэффициент трения λ:

                                          64                                                            0.3164

если Re < 2100, то    λ = ---- ;    если Re > 2100 , то    (или  λ = ----------)

                                          Rе                                                            

10.  Рассчитайте потери давления на трение Р_тр:

         8λQ² ρ_см·L·10^-6

Р_тр=  --------------------,   МПа

                π²·d⁵

11.  Если Rе > 200,  то Р_тр умножьте на 1.52

Р*_тр = ___________  МПа

12.  Определите давление на устье скважины при закачке Р_у:

Р_у = Р_{заб р} – ρ_см·g·L·10^-6 + Р*_тр,  МПа

13.  Определите необходимое число агрегатов 4АН – 700:

        Р_у·Q

N = -------- + 1

        0.21

14.  Определите объем продавочной жидкости V:

V = 0.785d²L,  м³

15.  Определите объем жидкости разрыва и жидкости песконосителя W:

        V_п

W = ----,  м³

         С

16.  Определите время работы одного агрегата 4АН – 700 t:

     V + W

t = ---------,  с    (примечание: ответ переведите в минуты)

     0.0146

17.  Рассчитайте длину вертикальной трещины l:

                       W·Е

l = (-----------------------------)^0.5,   м

       5.6(1 – υ²)h(Р_{заб р} – Р_г)

18.  Определите раскрытость трещины ω:

       4(1 – υ²)·l·(Р_{заб р} – Р_г)

ω = ----------------------------,  м  (примечание: ответ переведите в см)

                      Е

Ответ: в результате ГРП в данной скважине образуется вертикальная трещина длиной __________________ и шириной на стенке скважины ___________________