Одна из главных задач после того, как бурение скважины закончено – рассчитать её дебит. Некоторые люди не совсем представляют, что такое дебит скважины. В нашей статье мы посмотрим, что это такое и как рассчитывается. Это нужно для того, чтобы понять, сможет ли она обеспечить потребность в воде. Расчет дебита скважины определяется до того, как организация, осуществляющая бурение, выдаст Вам паспорт объекта, поскольку данные посчитанного ими и реального может не всегда совпадать.
Как определить
Всем известно, что главное предназначение скважины – обеспечить владельцев водой высокого качества в достаточном объеме. Это нужно сделать еще до того, как закончились работы по бурению. Затем эти данные нужно сравнить с теми, которые получили при геологической разведке. Геологическая разведка дает информацию о том, есть ли в данном месте водоносная жила и какой она мощности.
Но далеко не все зависит от количества воды, залегающей на участке, ведь многое определяет правильность обустройства непосредственно скважины, как её спроектировали, на какой глубине, насколько качественное оборудование.
Основные данные для определения дебета
Чтобы определить производительность скважины и её соответствие в потребностях воды, поможет правильное определение дебита скважины. Другими словами, хватит ли Вам воды из данной скважины на бытовые нужды.
Динамический и статический уровень
Перед тем, как узнать, какой дебит скважины на воду, нужно получить еще некоторые данные. В данном случае речь идет о динамическом и статическом показателях. Что они собой представляют и каким образом рассчитываются, мы сейчас расскажем.
Немаловажно, что дебит является непостоянной величиной. Он полностью зависит от сезонных изменений, а также некоторых других обстоятельств. Поэтому установить точно его показатели невозможно. Это означает, что нужно использовать приблизительные показатели. Данная работа требуется, чтобы установить хватит ли определённого водного запаса для нормальных бытовых условий.
Статический уровень показывает, какое количество воды есть в скважине без забора. Такой показатель считается путем измерения от поверхности земли до водного зеркала. Его нужно определить тогда, когда вода перестанет подниматься от очередного забора.
Показатели дебита месторождений
Для того, чтобы информация была объективной, нужно подождать до того момента, пока воды наберется до прежнего уровня. Только потом можно продолжать свои исследования. Чтобы информация была объективной, нужно все делать последовательно.
Для того чтобы определить дебит, нам потребуется установить динамический и статический показатели. При том, что для точности потребуется рассчитать несколько раз динамический показатель. Во время расчета нужно осуществлять откачку с разной интенсивностью. В данном случае ошибка будет минимальной.
Как рассчитывают дебит
Чтобы не ломать голову, как увеличить дебит скважины уже после того, как она введена в эксплуатацию, требуется провести расчеты максимально точно. В противном случае Вам в будущем может не хватать воды. А если со временем скважина начнет заиливаться и водоотдача еще снизится, то проблема только усугубиться.
Если Ваша скважина имеет глубину примерно 80 метров, при том, что зона, в которой начинается забор воды, расположена на отметке 75 метров от поверхности, статический показатель (Hst) будет находиться на глубине 40 метров. Такие данные нам помогут вычислить, какая высота столба воды (Hw): 80 – 40 = 40 м.
Есть способ очень простой, но его данные не всегда правдивые, способ для определения дебита (D). Чтобы его установить, необходимо на протяжении часа откачивать воду, а затем замерить динамический уровень (Hd). Сделать это вполне под силу и самостоятельно, используя следующую формулу: D = V*Hw/Hd – Hst. Интенсивность откачивания м 3 /час обозначены V.
В данном случае, например, Вы откачали за час 3 м 3 воды, уровень снизился на 12 м, то динамический уровень составил 40 + 12 =52 м. Теперь можно перенести наши данные под формулу и получим дебит, который составляет 10 м 3 /час.
Практически всегда для расчета и внесения в паспорт используют именно этот метод. Но он не отличается высокой точностью, поскольку не берут во внимание зависимость между интенсивностью и динамическим показателем. Это означает, что не берут во внимание важный показатель – мощность насосного оборудования. Если будете использовать более или менее мощный насос, то данный показатель будет значительно отличаться.
С помощью веревки с отвесом можно определить уровень воды
Как мы уже говорили, чтобы получить более достоверные расчеты, необходимо несколько раз замерять динамический уровень, используя насосы разной мощности. Только так результат будет самым близким к истине.
Чтобы провести расчеты данным методом, нужно после первого замера подождать, пока уровень воды не установится на прежнем уровне. Затем час откачивайте воду насосом другой мощности, а затем замеряйте динамический показатель.
Например, он составил 64 м, а объем откачанной воды составил 5 м 3 . Данные, которые мы получили во время двух заборов, позволят получить информацию, используя следующую формулу: Du = V2 – V1/ h2 – h1. V – с какой интенсивностью делали откачку, h – насколько упал уровень по сравнению со статическими показателями. У нас они составили 24 и 12 м. Таким образом, мы получили дебит на уровне 0,17 м 3 /час.
Удельный дебит скважины покажет, как изменится реальный дебит, если динамический уровень увеличиться.
Чтобы рассчитать реальный дебет, используем следующую формулу: D = (Hf – Hst)*Du. Hf показывает верхнюю точку, где начинается забор воды (фильтровальная). Мы взяли для этого показателя 75 м. Подставляя значения в формулу, мы получим показатель, который равняется 5,95 м 3 /час. Таким образом, данный показатель практически в два раза меньше того, который записан в паспорте скважины. Он более достоверный, поэтому нужно ориентироваться на него, когда будете определять, хватит ли Вам воды или требуется увеличение.
При наличии данной информации, можно установить средний дебит скважины. Он покажет, какая суточная производительность скважины.
В некоторых случаях обустройство скважины делают до того, как построят дом, поэтому не всегда есть возможность рассчитать, достаточно будет воды или нет.
Чтобы не решать вопрос, как увеличить дебет, нужно требовать, чтобы правильные расчеты делали сразу. Точную информацию нужно вписать и в паспорт. Это нужно для того, если в будущем появятся проблемы, можно было восстановить прежний уровень водозабора.
Да Нет
Расчёт диаметра штуцера
Диаметр отверстия устьевого штуцера для газовых скважин определяется по формуле :
Где - диаметр штуцера, мм;
Коэффициент расхода,;
Qг- дебит газа, м3/сут;
Рбур- буферное давление, по промысловым данным атм.
Рассчитаем диаметр отверстия устьевого штуцера по формуле (2.16) для скважины №1104:
Расчет минимального дебита скважины, обеспечивающего вынос жидкой фазы
При эксплуатации газовых скважин наиболее часто встречающееся осложнение - поступление жидкой фазы (воды или конденсата). В этом случае необходимо определение минимального забойного дебита газовой скважины, при котором еще не происходит накопления жидкости на забое с образованием жидкостной пробки.
Минимальный дебит газовой скважины (в м3/сут), при котором не образуется на забое жидкостная пробка, рассчитывается по формуле :
Где - минимальная скорость газа, при которой не образуется жидкостная пробка, м/с;
Температура в стандартных условиях, К,
Пластовая температура, К,
Забойное давление, МПа,
Атмосферное давление, МПа,
Внутренний диаметр НКТ, по проекту = 0,062 м,
Коэффициент сверхсжимаемости газа.
Минимальная скорость газа, при которой не образуется пробка воды:
Минимальная скорость газа, при которой не образуется пробка конденсата:
При эксплуатации газовых скважин наиболее часто встречающееся осложнение - поступление жидкой фазы (воды или конденсата). В этом случае необходимо определение минимального забойного дебита газовой скважины, при котором еще не происходит накопления жидкости на забое с образованием жидкостной пробки .
Используя формулы (2.17-2.19) рассчитаем минимальные дебиты газоконденсатной скважины №1104 Самбургского НГКМ, при которых не будет происходить осаждение конденсата на забое:
Минимальный дебит, при котором выносится вода:
Или тыс.м3/сут.
Минимальная скорость газа, при которой весь конденсат выносится на поверхность:
Минимальный дебит для выноса конденсата:
Или тыс.м3/сут.
Сравнивая полученные результаты можно отметить, что при прочих неизменных условиях полный вынос конденсата возможен при более высоких дебитах газовой скважины, чем полный вынос воды.
Расчёт технологической эффективности ЗБС
Количество дополнительно добытого газа за расчётный период за счёт бурения бокового горизонтального ствола скважины №1104 по продуктивному пласту определяется по формуле:
Где - величина фактически добытой нефти по скважине за расчётный период, ;
Величина теоретической (предполагаемой) добычи нефти по скважине за расчётный период при отсутствие горизонтального ствола по продуктивному пласту, .
Где - дебит скважины с горизонтальным стволом и вертикальной, ;
Дебит вертикальной скважины, .
Поправочный коэффициент, учитывающий соответствие дополнительной добыче газа и выработке извлекаемых запасов, д.ед. На первые 2 года в=1;
Количество дополнительно добытого газового конденсата определяется по формуле:
Где - количество дополнительно добытого газового конденсата за расчётный период за счёт бурения бокового горизонтального ствола, т;
Конденсатогазовый фактор, по промысловым данным кг/м3.
Расчёт на 2 года по формулам (2.23-2.34):
В данном разделе был произведён расчёт технологической эффективности за счёт бурения горизонтального ствола в вертикальной скважине. Сопоставление «фактических» показателей разработки участка горизонтальными скважинами с показателями базового варианта, ещё раз показывает неоспоримое преимущество использования БГС при разработке низкопродуктивных пластов относительно небольшой эффективной толщины. За период эксплуатации на естественном режиме в течение двух лет при использовании горизонтальных скважин дополнительная добыча составит природного газа и т газового конденсата, что в 9 раз превышает эти показатели над базовым вариантом.
Выводы по второму разделу
1. Анализ современных методов интенсификации добычи природного газа и газового конденсата показал перспективность применения таких методов, как гидроразрыв пласта и зарезка боковых горизонтальных стволов в вертикальных и наклонно-направленных скважинахна Самбургском НГКМ. Среди этих методов интенсификации добычи ЗБС является одним из самых эффективных в условиях Самбургского месторождения.
2. Применение технологии ЗБС в вертикальных и наклонно-направленных скважинах Самбургского нефтегазоконденсатного месторождения для перевода скважин в фонд горизонтальных позволит не только уменьшить объемы бурения, повысить дебит и рентабельность скважин, но и более рационально использовать пластовую энергию, вследствие более низких депрессий на пласт.
3. На основе анализа фонда добывающих скважин и плотности остаточных подвижных запасов пластового газа была выбрана скважина-кандидат № 1104 для проведения ЗБС. Для более масштабного внедрения данной технологии рекомендуется провести дополнительные исследования с целью выявления других скважин, перспективных для ЗБС.
3. Технологический расчет параметров скважины-кандидата по методике Алиева З.С. показал, что дебит проектный скважины после проведения ЗБС может увеличиться более чем в 10 раз с 89,3 тыс.м3/сут до 903,2 тыс.м3/сут.
4. Выполнены расчеты профиляскважины №1104. При этом в качестве технологии способа забуривания была выбрана «вырезка окна» в ЭК на глубине 2650 м, с максимальным углом набора кривизны 2,0° на 10 м в интервале 2940 - 3103 м по вертикали и длиной горизонтального участка 400 м.
5. Расчет основных параметров технологического режима работа скважины позволил определить диаметр устьевого штуцера, минимальные скорости газа (м/с, м/с) на забое, обеспечивающие полный вынос воды и газового конденсата на поверхность,а также минимальные дебиты, при которых не образуются на забое жидкостные пробки (тыс.м3/сут, тыс.м3/сут). При прочих неизменных условиях полный вынос конденсата возможен при более высоких дебитах газовой скважины, чем полный вынос воды.
6. Расчёт технологической эффективности ЗБС показывает неоспоримое преимущество использования данной технологии при разработке низкопродуктивных пластов относительно небольшой эффективной толщины.За период эксплуатации на естественном режиме в течение двух лет дополнительная добыча составит природного газа и т газового конденсата, что в 9 раз превышает эти показатели над базовым вариантом.
7. Таким образом, выполненные расчеты по применению ЗБС на Самбургском НГКМ показали свою эффективность, и данную технологию можно рекомендовать как метод интенсификации добычи природного газа и газового конденсата на данном месторождении.
Работы по созданию скважины на придомовом участке предусматривают бурение, укрепление оголовки. По завершению, фирма, которая выполняла заказ, составляет документ на скважину. В паспорте указывают параметры сооружения, характеристики, измерения и расчет скважины.
Процедура проведения расчета скважины
Работники компании составляют протокол осмотра и акт передачи в пользование.
Процедуры являются обязательными, поскольку дают возможность получить документальное подтверждение исправности конструкции, возможности введения ее в эксплуатацию.
В документацию вносят геологические параметры и технологические характеристики:
Для того, чтобы проверить правильность подсчета, запускают пробную качку воды на большой мощности насоса. Это позволяет улучшить показатели динамики
На практике для точности расчета пользуются второй формулой. После получения значений дебита, определяют средний показатель, позволяющий точно определить рост продуктивности при увеличении динамики на 1 м.
Формула расчета:
D уд = D2 – D1/H2 – H1
- Dуд – дебит удельный;
- D1, H1 — показатели первого испытания;
- D2, H2 — показатели второго испытания.
Лишь при помощи проведения исчислений подтверждается правильность выполнения исследований и бурения водозабора.
Расчетные характеристики на практике
Знакомство с методами расчета водозаборной скважины провоцирует возникновение вопроса – зачем нужны эти знания обычному пользователю водозабора? Здесь важно понимать, что водоотдача – единый способ оценивания работоспособности скважины, для того чтобы удовлетворить потребность жильцов в воде до подписания акта приема-передачи.
Чтобы в дальнейшем не возникало проблем, действуйте следующим образом:
- Расчет проводится с учетом количества жильцов дома. Средний показатель потребления воды – 200 л на одного человека. Сюда прибавляют расходы на хозяйственные нужды и техническое использование. При расчете на семью из 4-х человек получаем наибольшее потребление воды 2,3 кубометра/час.
- В процессе составления договора в проекте берется значение продуктивности водозабора на уровне не меньше 2,5 — 3 м 3 /ч.
- После завершения работ и расчета уровня скважины, производят откачку воды, замер динамики и определение водоотдачи при наибольшем расходе домашнего насоса.
Проблемы могут возникнуть на уровне расчета дебита скважины на воду в процессе контрольной выкачки насосом, принадлежащим компании исполнителю.
Моменты, которые определяют скорость наполнения скважины водой:
- Объем слоя воды;
- Быстрота его уменьшения;
- Глубина залегания грунтовых вод и изменения уровня в зависимости от сезона.
Скважины с продуктивностью забора воды менее 20 м 3 /сут., считаются малопродуктивными.
Причины низких показателей дебита:
- особенности гидрогеологической ситуации местности;
- изменения в зависимости от времени года;
- замусоривание фильтров;
- засоры в трубах, которые подают воду наверх либо их дефлорация;
- естественный износ насоса.
Если после ввода скважины в работу обнаружены проблемы, это говорит о том, что на стадии расчета параметров были ошибки. Поэтому этот этап – один из самых важных, который нельзя упускать из виду.
Для того чтобы увеличить продуктивность работы водозабора, увеличивают глубину скважины с целью вскрытия дополнительного слоя воды.
Также, используют методы выкачки воды опытным путем, применяют химическое и механическое воздействия на водные слои, либо переносят скважину в другое место.
контрольная работа
4. Расчет безводного дебита скважины, зависимость дебита от степени вскрытия пласта, параметра анизотропии
В большинстве газоносных пластов вертикальные и горизонтальные проницаемости различаются, причем, как правило, вертикальная проницаемость k в значительно меньше горизонтальной k г. Низкая вертикальная проницаемость снижает опасность обводнения газовых скважин, вскрывших анизотропные пласты с подошвенной водой в процессе их эксплуатации. Однако при низкой вертикальной проницаемости затрудняется и подток газа снизу в область влияния несовершенства скважины по степени вскрытия. Точная математическая связь между параметром анизотропии и величиной допустимой депрессии при вскрытии скважиной анизотропного пласта с подошвенной водой не установлена. Использование методов определения Q пр, разработанных для изотропных пластов, приводит к существенным погрешностям.
Алгоритм решения:
1. Определяем критические параметры газа:
2. Определяем коэффициент сверхсжимаемости в пластовых условиях:
3. Определяем плотность газа при стандартных условиях и далее при пластовых:
4. Находим высоту столба пластовой воды, необходимой для создания давления 0,1 МПа:
5. Определяем коэффициенты a* и b*:
6. Определяем средний радиус:
7. Находим коэффициент D:
8. Определяем коэффициенты K o , Q* и предельно безводный дебит Q пр.безв. в зависимости от степени вскрытия пласта h и для двух разных значений параметра анизотропии:
Исходные данные:
Таблица 1 - Исходные данные для расчета безводного режима.
Таблица 4 - Расчет безводного режима.
Анализ добывных возможностей скважин Озерного месторождения, оборудованных УЭЦН
Где - коэффициент продуктивности, ; - пластовое давление, ; - минимальное допустимое давление на забое,...
2. Нахождение распределения давления вдоль луча, проходящего через вершину сектора и центр скважины. 2. Анализ работы газовой скважины в секторе с углом р/2, ограниченном сбросами, при установившемся режиме фильтрации газа по закону Дарси 2...
Анализ работы газовой скважины в секторе с углом π/2, ограниченном сбросами, при установившемся режиме фильтрации газа по закону Дарси
Влияние изменения толщины газоносного пласта в процессе разработки газового месторождения
Установление технологического режима эксплуатации газовых скважин, вскрывших пласты с подошвенной водой, относится к задачам высшей сложности. Точное решение этой задачи с учетом нестационарности процесса конусообразования...
Геологическое строение и разработка Чекмагушевского нефтяного месторождения
Дебит - это главная характеристика скважины, которая показывает, какое максимальное количество воды она может дать в единицу времени. Дебит измеряется в м3/час, м3/день, л/мин. Чем больше дебит скважины, тем выше её производительность...
Гидродинамические исследования скважин Ямсовейского газоконденсатного месторождения
Уравнение притока газа к скважине рассчитывается по формуле: ,… (1) формула Г. А. Адамова для НКТ: ,… (2) уравнение движения газа в шлейфе: ,… (3) где Рпл- пластовое давление, МПа; Рвх - давление входа в коллектор...
Исследование движения жидкости и газа в пористой среде
1) Исследование зависимости дебита газовой скважины от угла б между непроницаемой границей и направлением на скважину при фиксированном расстоянии от вершины сектора до центра скважины...
Методы заводнения пластов
В настоящее время. Если ГЗУ оснащен турбинным объемным счетчиком, то на его показания влияют наличие жидкой фазы по всему сечению потока, величина вязкости, качество сепарации газа, наличие пенной структуры в измеряемой продукции...
Оценка производительности горизонтальных нефтяных скважин
нефтяной скважина производительность дренирование В этом нам поможет Excel файл, где применим формулу Джоши Заполняются желтые ячейки c 0,05432 коэф...
Подземная гидромеханика
Определяем дебит каждой скважины и суммарный дебит, если данный круговой пласт разрабатывается пятью скважинами, из которых 4 расположены в вершинах квадрата со стороной А = 500 м, а пятая - в центре...
Подземная гидромеханика
При плоскорадиальном вытеснении нефти водой дебит скважины определяется по формуле: (17) где: rн - координата (радиус) границы раздела нефть-вода в момент времени t...
Применение новых технологий при проведении ремонтно-изоляционных работ
В настоящее время большинство нефтяных месторождений находится на завершающей стадии разработки, на которой существенно осложняются процессы добычи, в частности, из-за высокой обводненности добываемой продукции...
Рассмотрим комплексный потенциал. Уравнение определяет семейство эквипотенциалей, совпадающих с изобарами : , (5) где - коэффициент проницаемости пласта, - динамический коэффициент вязкости насыщающей пласт жидкости...
Приток жидкости к скважине при частично изолированном контуре питания
Рассмотрим дебит при различных углах раскрытия проницаемого контура пласта (рис.10), полученный описанным методом с применением теории комплексного потенциала. Рис. 10 Зависимость дебита скважины от угла По графику видно...
Проект строительства горизонтальной добывающей нефтяной скважины глубиной 2910 м на Вынгапуровском месторождении
В настоящее время существует несколько способов вскрытия продуктивных горизонтов: при репрессии (Рпл < Рз), депрессии (Рпл > Рз) и равновесии. Бурение на депрессии и равновесии проводится только при полностью изученном разрезе...
Одной из характеристик пробуренной скважины является скорость поступления из пробуренного подземного пласта или отношение объема к определенному временному промежутку. Получается, что дебит скважины – это её работоспособность, измеряющаяся в м 3 /час (секунда, сутки). Значение дебита скважины необходимо знать при выборе производительности скважинного насоса .
Факторы, определяющие скорость наполнения:
Дебит: методы расчета
Мощность насоса для артезианской скважины должна соответствовать её продуктивности. Перед бурением нужно рассчитать объем, требуемый для водоснабжения, и сравнить полученные данными с показателями разведки геологической службы в отношении глубины залегания пласта и его объема. Определяют дебит скважины предварительным расчетом статистических и динамических показателей относительно уровня воды.
Низкодебитными считаются скважины с продуктивностью меньше 20 м 3 /сутки.
Причины небольшого дебита скважины:
Расчет дебита скважины производится на этапе определения глубины залегания водоносного горизонта, составления конструкции скважины , выбора типа и марки насосного оборудования. По окончанию бурения производят опытно-фильтрационные работы с занесением показателей в паспорт. Если при вводе в эксплуатацию получен неудовлетворительный результат, то это означает, что допущены ошибки в определении проектной или подборе оборудования.
Маленький дебит скважины, что делать? Есть несколько вариантов:
Основные параметры для расчета дебита
Формула расчета дебита базируется на точном математическом расчете:
D = H x V/(Hд – Hст) , метр:
Пример расчета дебита скважины:
Подставив данные, получаем расчетный дебит - 5,716 м 3 /ч.
Для проверки используется пробная откачка насосом большей мощности, который улучшит показания динамического уровня.
Второй расчет нужно выполнять по вышеуказанной формуле. Когда оба значения дебита будут известны, узнается удельный показатель, который дает точное понятие того, насколько нарастает производительность при росте динамического уровня на 1 метр. Для этого применяется формула:
Dуд = D2 – D1/H2 – H1 , где:
