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

V_п

К

ρ_п

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 ___________________