Основные формулы, необходимые для решения задачи.

Курсовая работа по дисциплине

«Подземная гидромеханика»

Тема работы: «Гидродинамический расчет совместной работы пласта и скважины».

Задание №2

Выполнил: ст. гр. ГП-09-1

Комаров Б.Н.

Руководитель: доц.

Сумбатова А.Р.

Москва

Содержание.

Введение. 3

Глава 1.Постановка задания. 4

1.1.Исходные данные. 4

1.2.Схема к гидродинамическому расчету совместной работы пласта и скважины. 5

Глава 2.Теоретическая часть. 6

2.2. Основные формулы, необходимые для решения задачи. 6

2.2.Расчет задачи в общем виде. 8

Глава 3. Расчетно-графическая часть. 9

Рекомендуемая литература. 10


Введение.

Подземная гидромеханика является теоретической основой разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений.

Целями данной работы являются:

· закрепить теоретический материал курса «Подземная гидромеханика»;

· выполнить гидродинамический расчет совместной работы пласта и скважины

Глава 1.Постановка задания.

В однородном круглом пласте постоянной толщины эксплуатируется гидродинамически совершенная скважина на стационарном режиме. Подъем жидкости производиться по насосно-компрессорным трубам при закрытом сверху затрубном пространстве, где жидкость и газ находятся в гидростатическом равновесии. Требуется найти зависимость дебита скважины Q и затрубного давления Pз от диаметра лифта d.

Исходные данные.

Величина Обозначение Значение СИ
Радиус контура питания Rk 1 км  
Толщина пласта h 10м  
Радиус скважины rc 100мм  
Шероховатость стенок труб 0,1 мм  
Высота столба газа в затрубном пространстве до начала эксплуатации скважины hro 180м  
Проницаемость пласта k 200 мД  
Плотность жидкости ρж 850 кг/м3  
Плотность газа при нормальных условиях ρro 1,5 кг/м3  
Вязкость жидкости μж 4 спз  
Устьевое давление 5 ат  
Показания манометра в затрубном пространстве до начала эксплуатации Pзо 50 ат  
Глубина скважины H 2 км  

1.2.Схема к гидродинамическому расчету совместной работы пласта и скважины.

Глава 2.Теоретическая часть.

Основные формулы, необходимые для решения задачи.

Распределение давления в газовой части определяется с помощью барометрической формулы:

где Pзо и ρз0- давление и плотность на поверхности (на z2), hго – высота столба газа до начала эксплуатации.

Основная формула гидростатики:

Уравнение Бернулли для элементарной струйки тока вязкой несжимаемой жидкости при установившемся движении:

Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости:

где z1, z2- расстояния от плоскости сравнения до центра тяжести;

p1, p2 – давления в сечениях 1-1 и 2-2 соответственно;

u1, u2 – истинные скорости;

v1, v2 – средние скорости в этих сечениях;

– коэффициенты Кориолиса;

h1-2 – потери напора на участке между выбранными сечениями.

Потери напора определяются по формуле:

где hд – потери напора по длине; hм – потери в местных сопротивлениях.

Потерями напора в местных сопротивлениях при решении задачи можно пренебречь.

Потери по длине определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

где λ –коэффициент гидравлического сопротивления; l – длина трубы; d – ее диаметр; v – средняя скорость потока.

Коэффициент гидравлического сопротивления в общем случае является функцией числа Рейнольдса (Re) и относительной шероховатости стенок трубы и численно определяется в зависимости от области сопротивления.

, ,

Ламинарный режим (Re<Reкр)

Число Рейнольдса:

Турбулентные режимы:

Зона гидравлически гладких труб

(Reкр<Re< 10 )

Формула Блазиуса:

Зона смешанного трения (шероховатых труб)

(10 <Re< 500 )

Формула Альтшуля:

Квадратичная зона (вполне шероховатых труб)

(Re >500 )

Формула Шифринсона:

Формула Дюпюи для установившейся фильтрации в однородном пласте:

где h – толщина пласта;

pk – давление на контуре питания;

pc – давление на забое скважины;

μ – вязкость;

k – проницаемость пласта;

Rk – радиус контура питания;

rc– радиус скважины.

При наличии зональной неоднородности:

где h – толщина пласта;

pk – давление на контуре питания;

pc–давление на забое скважины;

μ – вязкость;

ki– проницаемость i-той зоны;

ri–радиус i-той зоны.

Наши рекомендации