Расчет НКТ

Скважина, глубиной Н = 1500 м, фонтанирует за счет гидростатического напора нефтью (без выделения свободного газа (в подъемных трубах) с дебитом 300 т/сутки. Кинематическая вязкость нефти (при средней температуре в стволе скважины t = 30° С) v = 0,18 cм²/ceк; относительный удельный вес нефти Y_н = 0,871; коэффициент продуктивности скважины К = 12 т/сутки ат; давление на устье при фонтанировании через 2,5" трубы (спущенные до забоя) Р₂ = 8 ата. Требуется определить забойное и пластовое давления, потери напора и к. п. д. при фонтанировании по 2,5" трубам и 6" колонне.

Фонтанирование по 2,5 " трубам

Определяем среднюю скорость движения нефти по трубам 2,5":

(11)

Параметр Рейнольдса

(12)

Коэффициент гидравлических сопротивлений при турбулентном потоке

(13)

При Q =300 т/сутки забойное давление будет

(14)

Третье слагаемое дает потери на гидравлические сопротивления при движении нефти в 2,5" колонне. Четвертое слагаемое отображает давление, расходуемое на приращение скорости; оно выражается незначительной величиной, и обычно им пренебрегают.

К. п. д. ¹ движения нефти по 2,5" колонне

(15)

Перепад давления из пласта к забою

(16)

Пластовое давление

(17)

Общий к. п. д. фонтанирования (при движении нефти из пласта на поверхность), т. е. с учетом потерь энергии в пласте:

(18)

Фонтанирование по 6" колонне

Если при том же дебите и забойном давлении фонтанирование будет совершаться по 6" обсадной колонне, то скорость нефти понизится, соответственно уменьшатся гидравлические сопротивления, а буферное давление возрастет. Скорость движения нефти

(19)

Параметр Рейнольдса

Коэффициент гидравлических сопротивлений при ламинарном потоке

(19)

Найдем буферное давление из уравнения для забойного давления

(20)

откуда P₂ = 14,67 am.

К. п. д. движения нефти но 6" обсадной колонне (без учета потерь энергии в штуцере)

(21)

Из примера видно, что если скважина не осложнена песком и не требуется производить закачку или циркуляцию жидкости и др., что бывает редко, то при Р₃ > P_нас выгодно не спускать подъемные трубы, а фонтанирование вести по обсадной колонне.