Введение к работе
Актуальность темы
В Китаез 1981 году началось масштабное применениеУЭЦН для добычи нефти. В настоящее время фонд скважин, эксплуатируемых ЭЦН, составляет 3700, объем добычи нефти составляет 20,7% нефти от общего объема добычи. На месторождении Дачин 1900 скважин эксплуатируется УЭЦН, а добыча нефти из них составляет 37% нефти. Эксплуатацш многих скважин находится на поздней стадии.
Установка ЭЦН относится к классу сложного добывающего оборудования, предназначенного 'для эксплуатации различных категорий скважин. Учитывая большое разнообразие эксплуатационных условий, разработка методики оптимизации работы таких установок на конкретном примере одного из самых крупных месторождений КНР является актуальной.
Исследование работы ЭЦН в нефтяных скважинах показывает, что оценка эффективности работы насоса на многокомпонентных смесях должна базироваться на исследованиях, физичесхих свойств продукции. Как известно, оптимизация работы ЭЦН зависит от свойств добываемой продукции. Поэтому работа имеет научную и практическую ценность.
Цель работы
Обоснование и разработка подробной математической модели УЭЦН в системе "скважина-интервал " забой-прием насоса" - насос-затрубкое пространство - лифт"; определение основных параметров, влияющих на эффективность работы ЭЦН и выбор оптимального вз-
рианта режима работы скважин, эксплуатируемых УЭЦН на месторождении Дачин.
Основные задачи исследований
1. Адаптация методики расчета свойств нефти и газа с учетом большого содержания метана в попутном газе, что соответствует продукции месторождения Дачин (в.. условиях ограниченной., исходной информации).
2.Разработка и реализация на ЭВМ математической модели УЭ1ДН, охватывающей большое число взаимосвязанных задач, решение которых позволяет количественно оценивать влияние различных параметров на эффективность работы ЭЦН.
З.Разработка методики оптимизации работы ЭЦН и выбор оптимального варианта режима работы скважин месторождения Дачин, эксплуатируемых УЭЦН.
Научная новизна
1.Впервые изучено влияние содержания метана конкретного месторождения Китая на растворимость газа в нефти и выполнена адаптация методики расчета свойств нефти и газа с учетом большого содержания метана в попутном газе в условиях ограниченной исходной информации. Адаптированная методика проверена по 10 объектам различных месторождений Китая и бывшего Советского Союза, при этом средняя абсолютная ошибка расчета составляет около 7%. Разработанная методика достаточно точно описывает зависимости от давления и температуры основных свойств в том случае, когда содержание метана в попутном газе превышает 60 процентов.
2.Длл прогноза дебита скважин, месторождения Дачин предложен новый метод, основанный на результате обработки промыс-
ловых данных. Зависимость дебита от забойного давления представлена степенной функцией. По данным 61 скважины месторождения Дачин средняя погрешность не превышает 12%.
З.Разработан новый "метод расчета распределения давления по длине многоступенчатого цетробежного насоса. Установлено, что точное определение плотности смеси имеет особую важность при расчете давления в насосе, а при водосодержанки менее 60% определение плотности смеси с использованием гомогенной модели приводит к серьезным ошибкам. С учетом того, что при низком водосо-держанни иетод не может достаточно точно учитывать влияние газа на работу насоса, были использованы эмпирические зависимости напора, развиваемого одной ступенью насоса на зоде от подачи воды. Причем, вместо подачи воды использована подача смеси.
4.Разработанная математическая модель системы является адекватной и достаточно точно учитывает влияние технологических параметров и свойств продукции на эффективность работы насоса, что позволяет количественно анализировать влияние параметров на работу ЭЦН и устанавливать оптимальные величины давления на приеме насоса и газосодержания, а также выбирать подходящий типоразмер насоса для каждой конкретной скважины.
Практическая ценность и реализация результатов работы
Полученные зависимости для определения свойств нефти и газа в зависимости от давления и температуры с учетом большого содержания метана в попутном газе могут использоваться в практике эксплуатации скважин при определении свойств нефти и газа в условиях ограниченной исходной информации. Разработанная модель системы, реализованная с помощью программ на языке Си, составленная авто-
ром, обеспечивает возможность ее применения в инженерной промые-лой практике.
Использование разработанных программ позволяет выбирать подходящий типоразмер насоса для любой скважины за короткое время в любое время эксплуатации, количественно анализировать влияние различных параметров, на работу ЭЦН , устанавливать оптимальные величины глубины спуска насоса, а также сократить количество дорогостоящих скважикных и лабораторных экспериментов по натурному моделированию работы ЭЦН,
Апробация работы
Результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на:
1 .Заседаниях кафедры "Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений" ГАНГим.И.М.Губкина,г.Москва.(199б, 1997г.)
Публикации:
По теме диссертации опубликовано 3 работы.
Объем и структура работы
