Метод і методика розрахунку вибійного тиску у діючих фонтанних свердловинах з ускладненими умовами експлуатації

Abstract

Найдешевшим і найраціональнішим за умов оптимальної реалізації є фонтанний спосіб видобування нафти, який базується на використанні природної пластової енергії. Одним із основних параметрів, котрі визначають спільну тривалу роботу нафтового покладу й експлуатацію свердловини в їх взаємозв’язку, є вибійний тиск. Безпосереднє інструментальне вимірювання тиску на вибої свердловини є найточнішим методом його визначення, однак через певні обмеження не у всіх випадках цей метод можна застосувати. Відомо два види фонтанування і відповідні їм три типи фонтанних свердловин (за співвідношеннями тиску насичення нафти газом, вибійного та гирлового тисків). Автори виділяють ще й четвертий тип фонтанних свердловин з особливим характером зміни газового фактора. На сьогодні недостатньо вирішеним залишилось питання розрахунку вибійного тиску у свердловинах другого і третього типів та невирішеним – четвертого типу. На основі виконаного аналізу відомих методів розрахунку вибійного тиску у фонтанних свердловинах різних типів обґрунтовано й розроблено метод розрахунку вибійного тиску у свердловинах з газліфтним фонтануванням, а також практичну методику таких розрахунків з використанням основних положень сучасної теорії висхідних газоводонафтових потоків з використанням найбільш поширеного методу Поеттманна-Карпентера з авторськими уточненнями. Особливістю методики є наявність уточненого кореляційного коефіцієнта та використання формули для розрахунку об’ємного коефіцієнта нафти із попереднім визначенням приросту об’єму нафти за рахунок одиничної зміни температурного коефіцієнта об’ємного розширення розгазованої нафти за стандартного тиску для нафт, густина яких є меншою 780 кг/м3, тобто авторами розширено діапазон визначення об’ємного коефіцієнта для нафт перехідного типу, притаманних глибоко зануреним покладам.

The article deals with the general long-term operation of both the oil deposit and flowing well. The oil flow production method that is based on usage of solely formation energy is the cheapest and efficient under the conditions of its maximum implementation. The bottom-hole pressure is one of the main parameters that determine the general long-term operation of the oil deposit and well. Direct instrumental pressure measurement on the well bottom-hole is an accurate method for its determination. However, due to certain constraints, though not in all cases, this method can be applied. There are known two types of flowing and corresponding three types of flowing wells in different ratios between the pressure of oil saturation with gas and bottom-hole and wellhead pressures. The authors also distinguish the fourth type of flowing wells with the special nature of the gas-oil ratio change. At present, the issue of the bottom-hole pressure calculation in the wells of the second and third types remains not sufficiently resolved and the issue of the fourth type wells is completely unresolved. Based on the analysis results of the known methods for the bottom-hole pressure calculation in flowing wells of different types, there was proved and developed the method for the bottom hole pressure calculation in the wells with the gaslift well operation method and practical methodology of such calculations using the main provisions of the modern theory of upward oil, gas, and water flows with the help of the most common Poettmann-Carpenter method with the authors' improvements. The peculiarity of the methodology consists in the introduction of the improved correlation coefficient and usage of the formula for calculation of the oil volume ratio with the preliminary determination of the oil volume gain due to a unit change of the temperature coefficient of the degassed oil volumetric expansion at standard pressure for oils and density that is less than 780 kg/m3. Thus, the determination range of the volume coefficient for the transient type oils that are inherent of the deeply occurring deposits was expanded.