Аналитическая модель влияния гидравлических потерь в горизонтальных стволах газовых скважин на продуктивность

Цель. Разработка методики оценки влияния гидравлических потерь давления в горизонтальных стволах газовых скважин на продуктивность. Задачи, решаемые в работе, — разработка аналитической модели, определение основных безразмерных факторов, описывающих процесс, решение задачи о распределении давления вдоль ствола в графическом виде и в форме аналитических корреляций.

Материалы и методы. В работе использовано математическое моделирование на базе дифференциальных уравнений в безразмерном виде. Решение уравнений получено численными методами и представлено в графическом виде и в форме аналитических корреляций результатов расчёта.

Результаты. Влияние гидравлических потерь давления в горизонтальном стволе газовой скважины может быть описано корректировкой коэффициента b нелинейной части уравнения притока для газовой скважины. Основные факторы, влияющие на величину корректировки коэффициента b, — безразмерная длина горизонтального ствола, безразмерный коэффициент нелинейности притока к горизонтальному стволу, показатель степени в зависимости коэффициента гидравлического сопротивления хвостовика от числа Рейнольдса. Значение коэффициента a линейной части уравнения притока для газовой скважины не зависит от гидравлических потерь давления в горизонтальном стволе.

Заключение. Результаты работы могут применяться для оценки продуктивности горизонтальных газовых скважин с учётом гидравлических потерь давления в горизонтальном стволе, оценки влияния гидравлических потерь на продуктивность и оценки оптимальной длины и диаметра хвостовика горизонтального ствола, а также в упрощённых аналитических интегрированных моделях разработки газовых месторождений. 

1. Ben J. Dikken. Pressure Drop in Horizontal Wells and Its Effect on Production Performance // journal of Petroleum Technology. 1990. — № 42 (11). — P. 1426–1433. SPE-19824-PA

2. Самоловов Д.А. Модель влияния вязкого трения на продуктивность горизонтальных скважин // Известия вузов: Нефть и газ.– 2014. — №4. — С. 48–52.

3. Алиев З.С., Шеремет В.В. Определение производительности горизонтальных скважин, вскрывших газовые и газонефтяные пласты. — М.: Недра, 1995. — 131 с.

4. Никитин Б.А., Басниев К.С., Алиев З.С. и др. Методика определения забойного давления в наклонных горизонтальных скважинах. — М.: ИРЦ «Газпром», 1997. — 30 с.

5. Сохошко С.К., Телков А.П., Гринёв В.Ф. Неустановившийся приток к многозабойной горизонтальной скважине в пласте с подошвенной водой. МСНТ «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири». Тюмень: Изд-во «Вектор Бук», 2002. — С. 69–73

6. Сохошко С.К. Приток к пологой газовой скважине с боковым стволом в полосообразном пласте. Современные технологии капитального ремонта скважин и повышения нефтеотдачи пластов. // Перспективы развития: Сб. докл. II Междунар. науч.-практ. конф. г. Геленджик, Краснодарский край 21–26 мая 2007 г. — Краснодар: ООО «Научнопроизводственная фирма «Нитпо», 2007. — С. 45–47.

7. Черных В.А. Математическое моделирование горизонтальной скважины при различных схемах заканчивания и конструкциях забоя. Вопросы разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений. М.: ВНИИГАЗ, 1993. — С. 128–141.

8. Moody L.F. Friction factors for pipe flow // Transactions of the ASME. — 1944. — № 66 (8). — Р. 671–684.

9. Нормы технологического проектирования объектов газодобывающих предприятий и станций подземного хранения газа. СТО Газпром НТП 1.8-001-2004. Москва: ООО «ИРЦ Газпром», 2004, С. 42.

10. Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика. — М.: Недра, 1993. — 416 с.