ЗАДАНИЕ 3. Проектирование процесса закачки воды

Произвести расчет основных показателей процесса закачки воды (суточный объем закачки, давление на устье нагнетательной скважины, оптимальное давление на устье нагнетательной скважины)

Данные для расчета взять из таблицы 3.

 

Поддержание пластового давления — эффективное средство разработки нефтяного месторождения. Процесс проектирования закачки воды с целью поддержания пластового давления представляет сложную технико-экономическую задачу, решаемую на этапе составления технологической схемы или проекта разработки месторождения.

Проектирование процесса закачки воды сводится к определению для конкретных условий оптимального давления на устье нагнетатель­ной скважины, давления на забое и необходимого количества воды. Кроме того, рассчитывается число нагнетательных скважин и их при­емистость.

Оптимальное давление на устье нагнетательной скважины вычисляют по формуле академика А.П. Крылова:

(3.1)

где С_с — стоимость нагнетательной скважины, руб.;

c — КПД насосного агрегата (c = 0,6);

К_прн — коэффициент приемистости нагнетательной скважины, м³/(сут·МПа);

t — время работы нагнетательной скважи­ны, год;

w — энергетические затраты на нагнетание 1 м³ воды при по­вышении давления на 1 МПа, кВт* ч/(м³·МПа) (w = 0,27);

С_в — сто­имость 1 кВт·ч электроэнергии, руб/(кВт·ч) (С_в = 0,015);

Р_пл — среднее пластовое давление в зоне нагнетания воды, МПа;

Р_тр — потери давления при движении воды от насоса до забоя, МПа (Р_тр ≈; 3 МПа);

Р_ст — гидростатическое давление воды в скважине, МПа.

 

Гидростатическое давление воды в скважине рассчитаем по формуле:

(3.2)

где L_c — глубина скважины, м;

ρ_в — плотность нагнетаемой воды, кг/м³. Так как при заводнении для закачки используют попутную добываемую воду, то при расчетах принять ρ_в= ρ_вд;

 

Давление на забое нагнетательной скважины

(3.3)

Необходимое количество суточной закачиваемой воды V _в (в м³/сут) рассчитывают по формуле:

(3.4)

где V_нпл — объем добываемой из залежи нефти, приведенной к пластовым условиям, м³/сут;

V_гсвпл — объем свободного газа в пласте при Р_пл и T_пл, который добывается вместе с нефтью за сутки, м³/сут;

V_впл — объем добываемой из залежи воды, м³/сут.

 

Объем нефти в пластовых условиях рассчитывают по формуле:

(3.5)

где Q_нд — количество дегазированной нефти, добываемое из залежи за сутки, т/сут;

b_н — объемный коэффициент нефти при пластовых условиях (b_н ≈1,15);

ρ_нд — плотность нефти дегазированной, кг/м³;

 

Объем воды в пластовых условиях рассчитывают по формуле:

(3.6)

где Q_вд — количество дегазированной воды, добываемое из залежи за сутки, т/сут;

b_в — объемный коэффициент воды при пластовых условиях, (b_в ≈1,02);

ρ_вд — плотность воды дегазированной, кг/м³;

 

Объем воды в пластовых условиях рассчитывают по формуле:

(3.7)

 

где Г — газовый фактор, м³/м³;

υ; — средний коэффициент растворимости газа в нефти, м³/(м³·МПа), (υ= 5 м³/(м³·МПа);

z — коэффициент сверхсжимаемости газа (z = 0,87);

Р₀ — давление нормальных условий, МПа;

Т_пл — пластовая температура, К.