Баланс пластовой энергии. Когда давление, под которым находится нефть в пласте, достаточно велико, нефть самопроизвольно поднимается на поверхность по стволу скважины. Таким способ подъема нефти получил название фонтанного. На что же расходуется пластовок давление и какова должна быть его величина, чтобы обеспечить фонтанирование? Во-первых, необходимо преодолеть противодавление заполненного жидкостью ствола скважины гидростатическое давление Ргст. Во-вторых, надо компенсировать потери, возникающие при движении жидкости в колонне обсадных труб и насосно-компрессорных труб гидравлические потери Ргид. В-третьих, необходимо обеспечить транспортировку жидкости от устья скважины до сборного пункта Ртр. Кроме того устье скважины может оказаться выше или ниже сборного пункта и когда необходима энергия на преодоление геометрической разницы высот Рт. Надо также учесть, что при движении жидкости из зоны повышенного давления пласт в зону пониженного давления скважина из нее выделяется газ, который, расширяясь, помогает подъему.
Обозначив это влияние газа через Ргаз, получим условие фонтанирования Рпл Ргст Ргид Ртр - Ргаз Рг 4.1 Подробно теория фонтанирования разработана академиком А.П.Крыловым.
При проектировании режима работы фонтанной скважины надо иметь ввиду следующее.
Приток жидкости из пласта тем больше, чем меньше будет давление на забое Рзаб. В то же время пропускная способность подъемника будет тем выше, чем больше будет давление на забое. В процессе работы пласта и подъемника установится равновесие системы пласт-подъемник. Приток жидкости из пласта описывается формулой. qn K Pпл - Рзаб n 4.2 Где К коэффициент продуктивности, куб.м. сут. Мпа Рпл-пластовое давление, Мпа Рзаб забойное давление, Мпа. Пропускная способность подъемника определяется по формуле 4.5 , поэтому необходимо стремиться к соблюдению условия qn qmax Если НКТ спущены до забоя, то Рзаб в формуле 4.2 есть забойное давление.
Если НКТ выше забоя, так что глубина скважины Н больше глубины спуска НКТ L LH , то Рзаб Рбаш H L p q 4.3 В этом случае формула 4.2 примет вид qn K Pпл Рбаш - H L p q n 4.4 где Рбаш давление на входе в лифт р-плотность жидкости. При глубине подвести лифта L его диаметр d определится из формулы HYPER13 EMBED Equation.3 4.5 При заданном диаметре лифта глубина его спуска составит HYPER13 EMBED Equation.3 4.6 где Ру-давление на устье скважины. 4.1.2.