Формула А.Ж.-Э.Ж. Дюпюи для стационарной плоскорадиальной фильтрации жидкого напорного подземного флюида (НПФ) к вертикальной скважине в пористом подземном коллекторе

После интегрирования уравнения (22), получим:

Q^пф = 2 ∙ π ∙κ_п ∙ Н_к ∙ (P_пл - P_с) / (μ_о^пф ∙ ln (R_о/r_с)) – (30)

– формула А.Ж.-Э.Ж. Дюпюи для стационарной плоскорадиальной фильтрации жидкого напорного подземного флюида (НПФ) к вертикальной скважине в пористом подземном коллекторе,

где Н_к – высота столба жидкого напорного подземного флюида (НПФ) в подземном коллекторе (ПК) (мощность ПК с НПФ).

Зависимостью (30) можно пользоваться для приближённого расчёта процесса фильтрации жидкого напорного подземного флюида в трещинном и пористо-трещинном подземных коллекторах.

Последовательность расчёта

1.Статический напор жидкого подземного флюида (ПФ) в скважине на подошве коллектора до откачки

H_о = h_с - h_о, м

2.Глубина динамического уровня ПФ в скважине

h = h_о + S, м

3.Динамический напор ПФ в скважине на подошве коллектора в процессе откачки

H_д = h_с - h, м

4.Пластовое давление

P_пл = ρ^пф ∙ g ∙ H_о = … ∙ 10⁵ Па = … МПа

5. Давление жидкого ПФ в скважине на подошве подземного коллектора

P_с = ρ^пф ∙ g ∙ H_д = … ∙ 10⁵ Па = … МПа

6. Радиус влияния откачки (радиус депрессионной воронки, радиус контура питания скважины, радиус влияния скважины)

R_о = 3000 ∙ S ∙ κ_ф^0,5, м –

– эмпирическая формула Зихарда.

7.Радиус скважины

r_с = D_с / 2 = … мм = … м

8.Коэффициент проницаемости пород подземного коллектора

κ_п = κ_ф ∙ μ_о^пф / (ρ^пф ∙ g) = … м² = … мкм² = … Д = … мД

9.Объёмный расход ПФ (объёмный дебит скважины)

Q^пф = π ∙ κ_п ∙ (P_пл² - P_с²) / (ρ^пф ∙ g ∙ μ_о^пф ∙ lnR_о/r_с)) = … м³/с = … м³/мин =

= … м³/ч = … м³/сут –

– формула А.Ж.-Э.Ж. Дюпюи для стационарной плоскорадиальной фильтрации жидкого безнапорного подземного флюида (БПФ) к вертикальной скважине.

Q^пф = 2 ∙ π ∙ κ_п ∙ Н_к ∙ (P_пл - P_с) / (μ_о^пф ∙ ln (R_о/r_с)) = … м³/с = … м³/мин =

= … м³/ч = … м³/сут –

– формула А.Ж.-Э.Ж. Дюпюи для стационарной плоскорадиальной фильтрации жидкого напорного подземного флюида (НПФ) к вертикальной скважине.

10.Массовый расход ПФ (массовый дебит скважины)

М^пф = ρ^пф ∙ Q^пф, кг/с

11.Удельный расход ПФ (удельный объёмный дебит скважины)

q^пф = Q^пф / S, м²/с

12.Коэффициент продуктивности скважины

κ_пр = М^пф / (P_пл - P_с), кг/(Па ∙ с)

13.Уравнение кривой депрессии

Для БПФ:

z(r) = (H_д² + Q^пф ∙ μ_о^пф ∙ ln (r/r_с) / (π ∙ κ_п ∙ ρ^пф ∙ g))^0,5, м

Для НПФ:

z(r) = H_д + Q^пф ∙ μ_о^пф ∙ ln (r/r_с) / (2 ∙ π ∙ κ_п ∙ ρ^пф ∙ g ∙ Н_к), м

При r = r_с z(r) – значение вертикальной координаты кривой депрессии.

14.Площадь поперечного сечения коллектора при входе в фильтр (r = r_с)

Для БПФ:

f(r) = 2 ∙ π ∙ r ∙ z(r), м²

Для НПФ:

f(r) = 2 ∙ π ∙ r ∙ Н_к, м²

15.Скорость фильтрации ПФ при входе в фильтр (r = r_с)

υ^пф(r) = Q^пф / f(r), м/с

16.Действительная скорость фильтрации ПФ при входе в фильтр (r = r_с)

υ^пф_д(r) = υ^пф(r) / П, м/с

17.Массовая скорость фильтрации ПФ при входе в фильтр (r = r_с)

ρ^пф ∙ υ^пф(r) = М^пф / f(r), кг/(с ∙ м²)

18.Действительная массовая скорость фильтрации ПФ при входе в фильтр

(r = r_с)

ρ^пф ∙ υ^пф_д(r) = ρ^пф ∙ υ^пф(r) / П, кг/(с ∙ м²)

19.Давление ПФ на подошве подземного коллектора при входе в фильтр

(r = r_с)

P(r) = ρ^пф ∙ g ∙ z(r) = … ∙ 10⁵ Па = … МПа

Литература

Общие вопросы гидравлики, гидромашин и гидропривода:

1. Альтшуль А.Д., Животовский Л.С., Иванов Л.П. Гидравлика и аэродинамика. - М.: Стройиздат, 1987.

2. Гейер В.Г., Дулин В.С., Заря А.Н. Гидравлика и гидропривод. – М.: Недра, 1991.*

3. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – М.: Машиностроение, 1975.

4. Чугаев Р.Р. Гидравлика: Учеб. для вузов. – Л.: Энергоиздат, 1982.

5. Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учеб. для вузов. – в 2-х кн. – М.: Энергоатомиздат, 1991.

Промывка скважин жидкостями:

1. Беликов В.Г., Булатов А.И., Уханов Р.Ф., Бондарев В.И. Промывка при бурении, креплении и цементировании скважин. – М.: Недра, 1974.

2. Булатов А.И., Просёлков Ю.М., Рябченко В.И. Технология промывки скважин. – М.: Недра, 1981.

3. Бурение разведочных скважин: Учеб. для вузов / Н.В. Соловьев, В.В. Кривошеев, Д.Н. Башкатов и др.; Под общ. ред. Н.В. Соловьева. – М.: Высш. школа, 2007.*

4. Ганджумян Р.А., Калинин А.Г., Никитин Б.А. Инженерные расчеты при бурении глубоких скважин: Справочное пособие / Под ред. А.Г. Калинина. – М.: РГГРУ, 2007.*

5. Ганджумян Р.А., Калинин А.Г., Сердюк Н.И. Расчеты в бурении: Справочное пособие / Под ред. А.Г. Калинина. – М.: РГГРУ, 2007.*

6. Есьман Б.И., Габузов Г.Г. Термогидравлические процессы при бурении скважин. – М.: Недра, 1991.

7. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидроаэромеханика в бурении: Учеб. для вузов. – М.: Недра, 1987.

8. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин. Ч.1. Гидроаэромеханика в бурении. - М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2006.

9. Маковей Н. Гидравлика бурения. – М.: Недра, 1986.*

10. Рабинович Е.З. Гидравлика. – М.: Недра, 1980.

11. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин. –
в 2-х томах. / Под общ. ред. Е.А. Козловского. – М.: Недра, 1984.*

12. Шищенко Р.И., Есьман Б.И. Практическая гидравлика в бурении. – М.: Недра, 1966.

Геология месторождений нефти, газа и подземных вод:

13. Кравцов А.И. Основы геологии горючих ископаемых: Учебник. – М.: Высш. школа, 1982.*

14. Лукин В.Н. Гидрогеология и инженерная геология. Часть1. Гидрогеология: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГОУ, 2008.

15. Семенович В.В., Высоцкий И.В., Корчагина Ю.И. и др. Основы геологии горючих ископаемых: Учебник для вузов. – М.: Высш. школа, 1987.

Подземная гидромеханика:

16. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Каневская Р.Д. Подземная гидромеханика. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2006.

17. Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.Н.. Подземная гидромеханика: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1993.

18. Боголюбский К.А., Соловьев Н.В., Букалов А.А. Практикум по курсу «Промывочные жидкости и тампонажные смеси» с основами гидравлики. – М.: МГРИ, 1991.*

19. Гаттенбергер Ю.П. Гидрогеология и динамика подземных вод с основами гидравлики. – М.: Недра, 1980.

20. Евдокимова В.А., Кочина И. Н. Сборник задач по подземной гидравлике: Учебное пособие для вузов. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2007.

21. Ивачёв Л.М. Промывочные жидкости и тампонажные смеси: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1987.*

22. Кадет В.В., Дмитриев Н.М. Введение в подземную гидромеханику. Учеб. пособие для вузов. Гриф УМО. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2009. – 224 с.*

23. Кадет В.В. Методы теории перколяции в подземной гидромеханике. Учеб. пособие для вузов. Гриф УМО. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008. – 96 с.*

24. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидроаэромеханика в бурении: Учеб. для вузов. – М.: Недра, 1987.

25. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин. Ч.1. Гидроаэромеханика в бурении. - М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2006.

26. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2004.

27. Мироненко В.А. Динамика подземных вод. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2005.

28. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. – М.: Наука, 1977.

29. Руководство по определению коэффициента фильтрации водоносных пород методом опытной откачки. П-717-80. Гидропроект. Сост.: Г.К. Маменко. – М.: Энергоиздат, 1981. – 128 с.

30. Саламатов М.А. Гидродинамика тампонажа: Учебное пособие. – Екатеринбург: УГГА, 1997.

31. Свалов А.М. Механика процессов бурения и нефтегазодобычи. – М.: Книжный дом «Либроком», 2009.

32. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2006.

33. Чугаев Р.Р. Гидравлика: Учеб. для вузов. – Л.: Энергоиздат, 1982.

34. Шейдеггер А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008.

35. Шищенко Р.И., Есьман Б.И. Практическая гидравлика в бурении. – М.: Недра, 1966.

Добыча и подземное хранение газа:

36. Коротаев Ю.П., Ширковский А.И. Добыча, транспорт и подземное хранение газа. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1984. – 487 с.

Промывочные жидкости и тампонажные смеси:

37. Боголюбский К.А., Соловьёв Н.В., Букалов А.А. Практикум по курсу «Промывочные жидкости и тампонажные смеси» с основами гидравлики. – М.: МГРИ, 1991.*

38. Данюшевский В.С., Алиев Р.М., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. – М.: Недра, 1987.

39. Ивачёв Л.М. Промывочные жидкости и тампонажные смеси: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1987.*

Промывка скважин газожидкостными смесями (ГЖС) и продувка воздухом:

40. Бурение разведочных скважин: Учебник для вузов./Н.В. Соловьев, В.В. Кривошеев, Д.Н. Башкатов и др.; Под общей редакцией Н.В. Соловьева. – М.: Высшая школа, 2007.*

41. Ганджумян Р.А., Калинин А.Г., Никитин Б.А. Инженерные расчеты при бурении глубоких скважин: Справочное пособие./Под редакцией А.Г. Калинина. – М.: ОАО Издательство «Недра», 2000.*

42. Ганджумян Р.А., Калинин А.Г., Сердюк Н.И. Расчеты в бурении: Справочное пособие. /Под редакцией А.Г. Калинина. – М.: РГГРУ.2007.*

43. Инструкция по бурению скважин и вскрытию продуктивных пластов с использованием газообразных агентов. / И.В.Белей, И.П.Елманов, Р.Г.Карлов и др. – М.: ВНИИБТ, 1994.

44. Инструкция по применению ПАВ при бурении с продувкой. / А.С.Бронзов, Н.С.Макурин, В.М.Васюк, Т.И.Вадовская. – М.: ВНИИБТ, 1968.

45. Козловский А.Е., Козлов А.В. Бурение скважин с промывкой пеной (основы теории и эксперимента). Техн. и технол. геол.-развед. работ. Обзор. – М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999.

46. Кудряшов Б.Б., Кирсанов А.И. Бурение разведочных скважин с применением воздуха. – М.: Недра, 1990.*

47. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидроаэромеханика в бурении: Учеб. для вузов. – М.: Недра, 1987.

48. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин. Ч.1. Гидроаэромеханика в бурении. - М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2006.

49. Маковей Н. Гидравлика бурения. – М.: Недра, 1986.*

50. Межлумов А.О. Использование аэрированных жидкостей при проводке скважин. – М.: Недра, 1976.

51. Методические рекомендации по бурению скважин бескерновым способом с очисткой забоя пенами (на примере Норильского рудного района)./ А.И.Кирсанов, В.Г.Вартыкян, Н.С.Вулисанов и др. – Л.: ВИТР, 1985.

52. Методические рекомендации по бурению скважин с пеной на твёрдые полезные ископаемые. / А.М.Яковлев, В.И.Коваленко, В.Г.Вартыкян и др. – Л.:ЛГИ, 1985.

53. Соловьёв Н.В., Чихоткин В.Ф., Богданов Р.К., Закора А.П. Ресурсосберегающая технология алмазного бурения в сложных геологических условиях. – М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 1997.*

54. Яковлев А.М., Коваленко В.И. Бурение скважин с пеной на твёрдые полезные ископаемые. – Л.: Недра, 1987.

Скважинные гидромашины и буровой гидропривод:

55. Алексеев В.В., Сердюк Н.И. Рациональный выбор средств подъёма воды (раствора) по гидрогеологическим скважинам: Учебное пособие. – М.: МГГРУ, 2005.*

56. Бурение разведочных скважин: Учебник для вузов./Н.В. Соловьев, В.В. Кривошеев, Д.Н. Башкатов и др.; Под общей редакцией Н.В. Соловьева. – М.: Высшая школа, 2007.*

57. Ибатулов К.А. Гидравлические машины и механизмы в нефтяной промышленности. – М.: Недра, 1972.

58. Караев М.А. Гидравлика буровых насосов. – М.: Недра, 1983.

59. Кирсанов А.Н., Зиненко В.П., Кардыш В.Г. Буровые машины и механизмы. – М.: Недра, 1981.*

60. Симонянц С.Л. Технология бурения скважин гидравлическими забойными двигателями: Учебное пособие. / РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина. – Н.Новгород, изд-во «Вектор ТиС», 2007.

61. Специальные работы при бурении и оборудовании скважин на воду. / Д.Н.Башкатов, С.Л.Драхлис, В.В.Сафонов, Г.П.Квашнин. – М.: Недра, 1988.*

62. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин. –
в 2-х томах. / Под общ. ред. Е.А. Козловского. – М.: Недра, 1984.*

63. Теория и практика газлифта. / Ю.В.Зайцев, Р.А.Максутов, О.В.Чубанов и др. – М.: Недра, 1987.

64. Ушаков А.М. Гидравлические системы буровых установок. – Л.: Недра, 1988.

* - имеется в учебном фонде библиотеки МГРИ-РГГРУ