Методические указания к решению задач

К задаче 1

Перед решением задачи необходимо повторить тему 10 (1, стр. 319.325) и рассмотреть рекомендации и решение типовой задачи (2, стр. 202.,.212) Последовательность решения задачи:

1.Определить число обсадных колонн, руководствуясь рекомендациями
(1, стр. 320 - 322) при этом, совмещенный график давлений строить не следует,
гак как в условии задачи уже даны интервалы зон совместимых условий бурения.

2.Определить глубины спуска колонн соответственно рекомендациям
(2, стр. 205...207, 206...211).

3.Определить диаметры обсадных колонн и долот (1, стр. 323, 207...208, 211).

4. Определить интервалы цементирования. (1, стр. 323,..324), (2, стр. 208).

5.Результаты решения задачи свести в таблицу 2 и провести схематическое изображение конструкции скважины (рисунок 1).

К задаче 2

Соответствующий учебный материал дан в (2, стр. 119... 121 задача 28,

стр. 155... 156 задачи 47...48).

Последовательность решения задачи:

1. Определить необходимый объем бурового раствора (с учетом запаса) по формуле:

V_б.р = V_nе + V_ж + V_бур + а • V_скв, м³

где V_nе – объем приемных емкостей бурового насоса (10 – 40 м³);

V_ж – объем желобной системы (4 - 7 м³);

V_бур – объем бурового раствора, необходимый для механического бурения, определяют с учетом расхода в нижнем интервале:

V_бур = n• L, м³

где n - норма расход бурового раствора на 1 метр проходки, м3/м;

L - интервал бурения под эксплуатационную колонну, м

(см.задачу 1);

V_скв - объем скважины

V_скв

где Д₁, Д₂, Д_и – диаметр скважины (или внутренний диаметр предыдущей обсадной колонны);

L₁, L₂, L_и – интервалы бурения долотами одного диаметра, м.

2.Определить плотность исходного раствора (применявшегося для бурения под предыдущую колонну) по формулам 125 или 126 (2, стр. 178 задача 68).

3.Определить необходимую плотность раствора для вскрытия
продуктивного пласта (формула 126, 2, стр. 176 задача 68).

4.Определить необходимое количество сухой глины (глинопорошка)
или утяжелителя для увеличения плотности раствора (формула 99, 2, стр.
152 или 103, 2, стр. 156).

5. Определить количество воды для приготовления раствора по формуле 62 (2, стр. 121).

 

 

Таблица 1.

 

Исходные данные к задаче 1
Варианты	d эк	Глубина скважины	Характеристика зон совместимых условий бурения
Интер- вал Н1, М	Макси- мальное пласто- вое дав- ление Рпл, Мпа	Мини- мальное давление гидро- разрыва Ргр, Мпа	Интер- вал Н2, М	Макси- мальное плас- товое давление Рпл, Мпа	Мини- мальное давление гидро- разрыва Ргр, Мпа	Интер- вал Н3, М	Макси- мальное плас- товое давление Рпл, Мпа	Мини- мальное давление гидро- разрыва Ргр, Мпа
			0…300	3,8	4,5	300…1800	20,8	26,8
			0…400	4,7		400…1200	13,6		1200…2450	28,2	30,4
			0…350	4,1	4,8	350…1900	22,4	27,3
			0…450	5,3	7,2	450…1300	14,7	17,7	1300…2500	28,9	32,4
			0…400	4,6	5,5	400…2000	23,1	28,4
			0…500	5,9	7,5	500…1400	16,8	20,8	1400…2550	31,8	36,4
			0…450	5,2	7,6	450…2050	24,6	28,7
			0…550	6,2	8,1	550…1450	18,2	21,2	1450…2600	32,5	37,1
			0…500	5,36	7,5	500…2100	24,6	30,8
			0…600	6,9		600…1500	18,3	22,3	1500…2650	32,8	38,4

Таблица 2.

Элементы конструкции скважины	Интервал зоны совместимых условий бурения	Диаметр колонн, мм	Диаметр долота, мм	Глубина спуска колонны, м	Интервал цементиро- вания, м

 

Схема конструкции скважины

 

	324 мм. 245 мм. 146 мм.
	I зона 0-300
	II зона 300-1100
	III зона 1100-2400

 

Рисунок 1.

 

К задаче 3

 

Расчетом необходимо определить (в указанной последовательности): количество цементного раствора, сухого цемента, воды для приготовления цементного раствора, количество продавочной жидкости, давление в конце продавки, тип и число цементировочных агрегатов и смесительных машин, продолжительность цементирования, тип цемента.

Решение типовых задач дано в (1, стр. 361...365) и (2, стр. 257...263). Допускается упрощенное решение задачи без определения максимального давления в конце продавки по приближенным зависимостям (формулы 11.30 и 11.31 1, стр. 364).

При выборе цементировочных агрегатов и цементосмесительных машин пользуются характеристиками агрегатов и машин (2, стр. 254...256).

Тип цемента выбирают в зависимости от забойной температуры и продолжительности цементирования из условия:

где t _схв - срок начала схватывания цементного раствора;
t _ц - продолжительность цементирования.
Тип и характеристики цементов даны в (2, стр. 246...251).

Контрольная работа № 4

Разработка НГМ.

 

Общие требования к заданию для контрольной работы.

Изучение учебного материала студентами - заочниками осуществляется в результате самостоятельной работы с необходимой литературой. Для контроля за самостоятельной подготовкой студентов предусматривается выполнение одной домашней контрольной работы, которая содержит 3 теоретических вопроса и 3 задачи. Задание разработано в 30 вариантах. Чтобы найти свой вариант, необходимо взять последние две цифры шифра студента и вычесть из них число тридцать пока в остатке не останется число в пределах 30. В таблице 1 указаны номера контрольных вопросов согласно вариантам студентов. Ниже приводится перечень контрольных вопросов и методические указания к решению задач.

Контрольная работа выполняется в отдельной тетради, вопросы нужно переписывать полностью, ответы на них должны быть четкими и конкретными, содержать необходимые схемы, иллюстрации, ссылки на литературу.

Исходные данные для задач берутся из соответствующих таблиц, согласно вариантам. При решении задач записывают условие задачи, исходные данные с полным наименованием, обозначением, размерностями величин. В ходе решения задачи указывается определяемая величина (параметр), даются необходимые пояснения, ссылки на литературу, приводится формула, записываемая симметрично тексту с пояснениями, входящих в формулу величин и указанием их размерностей, затем производится числовая подстановка, без промежуточных вычислений, указывается результат.

В конце работы приводится список используемой литературы.

Контрольная работа высылается не позднее, чем за месяц до начала экзаменационной сессии. Получив прорецензированную работу, студент должен исправить ошибки. Если работа выполнена неудовлетворительно, то студент выполняет ее вторично. Работы, выполненные неаккуратно или не по своему варианту возвращаются без проверки.

 

ЗАДАНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

Номера вариантов и вопросов для контрольной работы.

Варианты	Номера вариантов
	1 31 60 2 32 59 3 33 58 4 34 57 5 35 56 6 36 55 7 37 54 8 38 53 9 39 52 10 40 51 11 41 50 12 42 49 13 43 48 14 44 47 15 45 46 16 46 45 17 47 30 18 48 29 19 49 28 20 50 27 21 51 26 22 52 12 23 52 13 24 54 14 25 55 15 26 56 16 27 57 2 28 58 3 29 59 4 30 60 5

 

Вопросы контрольного задания.

1. Значение нефти и газа в топливно-энергетическом балансе страны.

2. История и состояние развития отечественной нефтяной и газовой
промышленности.

3. Химический состав, классификация нефти.

4. Состав природных газов.

5. Газовый конденсат.

6. Физические свойства нефти.

7. Основные законы газового состояния.

8. Свойства природных газов.

9. Фазовые состояния углеводородных систем.

10. Типы пород - коллекторов.

11. Гранулометрический состав пород.
12. Пористость горных пород.

13. Нефтегазоводонасыщенность.

14. Проницаемость горных пород.

15. Фазовая проницаемость горных пород.

16. Карбонатность пород.

17. Механические и теплофизические свойства горных пород.

18. Пластовые давление и температура.

19. Физические свойства нефти и газа в пластовых условиях.

20. Пластовые воды нефтяных и газовых месторождений.

21. Поверхностные явления при движении нефти, воды и газа в пористой
среде.

22. Пластовая энергия и силы, действующие в залежи.

23. Режимы работы нефтяных залежей.

24. Режимы работы газовых залежей.

25. Нефтегазоконденсатоотдача пластов.

26. Способы измерения плотности и вязкости нефти.

27. Установка для исследования проб пластовой нефти.

28. Охрана недр и окружающей среды при разработке месторождений

29. Цели и виды исследования скважин. Характеристика параметров,

получаемых при исследовании.

30. Исследование нефтяных скважин при установившихся режимах

фильтрации.

31. Формы индикаторных линий. Обработка результатов исследования.

32. Исследование нефтяных скважин при неустановившихся режимах.

Обработка результатов исследования.

33. Исследование пластов методом гидропрослушивания.

34. Аппаратура для исследования скважин.

35. Понятие системы разработки. Классификация и характеристика систем разработки.

36. Системы разработки многопластовых месторождений.

37. Системы размещения скважин на объектах разработки.

38. Системы разбуривания месторождений.

39. Выбор рациональной системы разработки.

40. Расчет показателей разработки залежей нефти при разных режимах.

41. Определение продолжительности разработки залежи.

42. Динамика добычи нефти из залежи.

43. Контроль и регулирование разработки нефтяных месторождений.

44. Основные положения и принципы разработки газовых месторождений.

45. Особенности разработки газоконденсатных месторождений.

46. Шахтные и рудничные методы разработки залежей.

47. Основы проектирования разработки залежи.

48. Основные геологические данные для проектирования разработки.

49. Системы разработки нефтяных месторождений с поддержанием

пластового давления.

50. Водоснабжение и требования, предъявляемые к нагнетаемой воде.

51. Подготовка воды для заводнения пластов.

52. Гидродинамические методы повышения нефтеотдачи пластов.

53. Физико-химические методы повышения нефтеотдачи пластов.

54. Тепловые методы увеличения нефтеотдачи пластов.

55. Вторичные методы воздействия на пласт. Площадное заводнение,

форсированный отбор жидкости.

56. Нагнетание газа или воздуха в повышенные части залежи. 57. Вытеснение нефти из пласта растворителями.

58. Разработка глубокозалегающих пластов с аномально высоким

пластовым давлением.

59. Влияние темпа разработки залежи на нефтеотдачу.

60. Охрана труда и окружающей среды при осуществлении методов

повышения нефтеотдачи пластов.

 

 

ЗАДАЧА 1.

Оценить величину пластового давления на уровне верхних отверстий фильтра по показаниям устьевого манометра закрытой нефтяной (газовой) скважины. Данные приведены в таблице № 1, 2

 

Таблица№1.

	Варианты
1-3	4-6	7-9	10-12	13-15	16-18	19-21	22-24	25-27	28-30
Нс, м
hф, м	1610-1620	1650-1660	1690-1700	1730-1740	1770-1780	1810-1820	1850-1860	1890-1900	1930-1940	1970-1980
Д, мм

 

Таблица№2

Варианты	Ру, МПа	Нст, м	nв, %	н , кг/м3	в , кг/м3	г ,	Тзаб, К	Ту, К
1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28	5,6					0,8
2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29	3,4					0,8
3, 6, 9, 12, 15, 18, 24, 21, 27, 30	3,0					0,8

 

 

УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ

Определение пластового давления по давлению на устье основано на том, что в остановленной скважине забойное давление, восстанавливаясь, стано- виться равным пластовому и уравновешивается давлением столбов газа, жид- кости и устьевым давлением. Следовательно, логически вытекают следу- ющие выражения для определения давлений:

 

Рисунок 1. Схема уровней в скважине.

При Н_ст = 0 (скважина заполнена жидкостью до устья рис.1, а)

 

10^-6 + Р_у

При Н_ст > 0 (рис. 1,б)

g ∙10^-6+P_у∙е^S

 

Ѕ=0,03415∙Н_ст∙Р_г.отн/ Ζ_срТ_ср

 

Т_ср=(Т_з+Т_у) / 2

р_пл= р_в ∙ n_в+ р_н ∙ (1-n_в)

 

где: р_пл - плотность водонефтяной смеси, кг/м³;

е - основание натуральных логарифмов, е = 2,718;

Z - коэффициент сжимаемости газа, принимаем Z = 0,9.

 

ЗАДАЧА 2.

 

По данным исследования нефтяной скважины на приток определить коэффициент продуктивности, комплекс параметров, проницаемость призабойной зоны. Данные в таблице №3 и №4.

 

Таблица №3

№ ре- жи- мов	Номера вариантов
1-8	9-15	16-23	24-30
Рпл, МПа	Рзаб, МПа	Qпл, т/сут	Рзаб, МПа	Qпл, т/сут	Ндин, м	Нст, м	Qпл, т/сут	Ндин, м	Qпл, т/сут
		16,8	50,2	15,0	62,1			6,4		6,4
		15,5	105,4	13,8	82,6			9,2		10,1
		13,8	176,1	12,2						14,5
		12,1	289,8	9,4						19,5

 

Таблица 4.

Варианты	Ддол, мм	h, м		м	, кг/м3	b	, мПа·с	Рнас, МПа
1,6,11,16,21,26			0,8			1,2	1,1	9,0
2,7,12,17,22,27			0,7			1,2	1,1	9,0
3,8,13,18,23,28			0,8			1,2	1,1	9,0
4,9,14,19,24,29			0,8			1,2	1,1	9,0
5,10,15,20,25,30			0,7			1,2	1,1	9,0

 

УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ

1. На миллиметровой бумаге размером не менее тетрадного листа строят в масштабе индикаторную диаграмму в координатах ΔР, Q или Р_заб, Q или Н, Q или Н_дин, Q (в зависимости от исходных данных). Для этого определяют пере- пады давлений Р = Р_пл – Р_заб или изменение уровней ΔН = Н_ст - Н_дин для каж-дого режима и вместе с соответствующими дебетами записывают в таблицу, которую помещают на листе индикаторной диаграммы. При отсутствии Р_пл или Н_ст перепады давлений ΔР и уровней ΔН не определяют, в табл. же заносят; Р_заб или Н_дин, и соответствующие им дебиты.

2. Коэффициент продуктивности определяют по индикаторной
линии и соответствующему ей уравнению притока:

В координатах Q, ΔР уравнение притока имеет вид:

 

Q_i = K· (P_пл – P_заб)ⁿ, т/сут

В координатах Q, Р_заб:

ΔQ_i =K· (P_{заб i} – P_заб(i-1))ⁿ, т/сут

В координатах Q, Н_дин:

ΔQ_i =K· ρ_пл ·g · (Н_{дин i} – Н_дин(i-1))ⁿ, т/сут

 

В координатах Q, ΔН:

ΔQ_i =K· ρ_пл ·g · (Н_дин – Н_ст))ⁿ, т/сут

 

где i - номер режима;

К - коэффициент продуктивности, т/сут МПа.

На индикаторной линии берут произвольно одну (в координатах Q, ΔР или Q, ΔН) или две точки (в координатах Q, Р_заб или Q, Н_дин), определяют по диаграмме соответствующие им значения (ΔР или ΔН; Н_дин), и дебитов Q_р и определяют коэффициент продуктивности:

 

К=Q_р/ ΔР_р, т/сут·МПа - в координатах Q, ΔР.

 

К= Q_р2- Q_р1 / Р_заб2-Р_заб1 т/сут·МПа - в координатах Q, Р_заб.

 

К= т/сут·МПа - в координатах Q, ΔН

 

К= т/сут·МПа - в координатах Q, Н_дин

 

3. Комплекс параметров (гидропроводность) и коэффициент проницаемости k определяют из соотношения:

 

 

 

ЗАДАЧА 3.

 

Определить приемистость нагнетательной скважины. Данные в таблице 5.

Таблица 5.

	ВАРИАНТЫ
1-5	6-10	11-15	16-20	21-25	26-30
Давление насосов КНС, Ркнс МПа Разности геодезичес ких отме­ток ΔА = Акнс-Аскв, м Диаметр водовода, Двод, мм Расстояние до фильтра, Нф, м Пластовое давле- ние Рпл, МПа   Диаметр НКТ dнкт, мм Диаметр экспл. колонны Дв, мм Длина водовода lвод, м	9,5   -25         17,8	-40         18,2	9,5   -95         18,6	-20         19,2	9,5   -35         19,6	-50         20,2

 

 

ВАРИАНТЫ	Параметры
hэф, м	к, мкм2	μ, мПа·с	R, м	r, мм	, кг/м
0,1; 0,6;11,16,21,26 0,2;0,7; 12,17,22,27 0,3;0,8;13,18,23,28 0,4;0,9;14,19,24,29 0,5;10,15,20,25,30		0,15 0,15 0,2 0,15 0,15	1,0 1,0 1,0 1,2 1,0

 

УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ

В данной задаче необходимо определить количество нагнетаемой в скважину воды за сутки (приемистость скважины) по известным давлению нагнетания и характеристике нагнетательной скважины.

1). Приемистость скважины в данном случае можно определить по формуле:

 

,

где: к – проницаемость пласта, мкм²;

h_эф – эффективная мощность пласта, м;

Р_заб, Р_пл – забойное и пластовое давление, МПа;

в - объемный коэффициент воды, в=1;

- вязкость воды, мПа·с;

R, r –радиусы контура питания и скважины соответственно, м.

φ_с - коэффициент гидродинамического совершенства скважины, φ_с=0,8

 

Давление на забое нагнетательной скважины зависит от давления насосов на КНС и приближенно можно определить:

 

Р_заб=Р_кнс ± Р_геод+Н_ф ∙ ρ ∙ g ∙ 10^-6, МПа

 

где: Р_КНС - давление на выкиде насосов кустовой насосной станции, МПа.

Р_геод - давление обусловленное разностью геодезических отметок КНС и сква­жины.

Р_геод= ± А ∙ ρ ∙ g ∙10^-6, МПа

Контрольная работа № 5

Эксплуатация НГС.

Задания для контрольных работ.

В процессе изучения предмета, студент должен выполнить две контрольные работы, имеющие целью закрепление изучаемого материала.

Контрольное задание составлено в 30 (тридцати) вариантах. Чтобы найти свой вариант, необ­ходимо взять последние две цифры и вычесть из них число 30 пока в остатке не останется число в пределах 30. Например:

последние цифры 48: 48-30=18(номер варианта)

последние цифры 85: 85-30-30=25(номер варианта)

последние цифры 92: 92-30-30-3 0=2(номер варианта)

Вариант предусматривает ответы на 5 устных вопросов и решение четырёх задач.

Номера вопросов по вариантам контрольных напечатаны перед заданиями. Методика решения задач рас­смотрена.

Прежде чем приступить к выполнению контрольной работы, учащемуся необходимо изучить весь материал соответствующих тем курса по рекомендуемой учебной литературе и закрепить его тщательным разбором и ответами на вопросы для самопроверки, согласно методических указаний по курсу. Объём выполненной домашней работы не должен превышать ученической тетради. При выполнении её следует руководствоваться следующими правилами:

1. На обложке контрольной работы должны быть чётко написаны наименования учебного заведения, предмета, фамилия и инициалы учащегося, шифр, курс, специальность, точный почтовый адрес студента.

2. Работа должна быть написана чернилами, разборчиво, с оставлением полей, страницы должны быть пронумерованы. Сокращение слов в тексте и использование красных чернил не разрешается.

3. Задание выполняется в соответствии с порядком расположения вопросов и задач.

4.Ответы рекомендуется сопровождать поясняющими чертежами, схемами, графиками, таблицами, что повышает ценность работы, и в то же время, облегчает выполнение и сокращает объём текстовой части ответа.

5.Таблицы, схемы, рисунки, графики и чертежи, сопровождающие и поясняющие текст, должны удовлетворять следующим требованиям:

а) иметь порядковые номера и заголовки;

б) иметь цифровые обозначения узлов и деталей, с расшифровкой их в тексте или на черте­же;

в) при выполнении на отдельных листах должны быть подклеены в соответствующих стра­ницах текста;

г) при выполнении на кальке должны быть исполнены чернилами или тушью и подклеены на чистое место страницы;

6. Тексты контрольных вопросов и условия задач приводятся полностью, в виде заголовков, с от­делением от ответа интервалом или подчёркиванием.

7. Ответы на вопросы должны быть по возможности краткими, но точными. В ответах следует отражать последние достижения в технике и технологии, освещенные в периодической печати или применённые на производстве. Освещение опыта передовых бригад, новаторов и рационализаторов производства значительно увеличивает ценность работы.

8. Совершенно невозможно механическое дословное списывание текстов из учебника.

9. При решении задач обязательно:

а) проведение расчётных формул с расшифровкой входящих величин и их размерностей, и ука­занием литературных источников;

б) письменные пояснения к преобразованиям формул и размерностей,, логическому ходу реше­ния;

в) приведение математических преобразований в процессе решения по формуле с выделением конечного результата отдельной строкой с подчёркиванием.

10. В конце контрольной работы обязательно приводится список всей использованной литературы с указанием фамилий авторов и их инициалов, полного, названия книги (журнала, справочника), местонахождение, название издательства и год издания.

11. Полученную после проверки преподавателем работу необходимо внимательно просмотреть с целью доработки материала по замечаниям преподавателя. Исправлять и стирать замечания преподавателя запрещается.

12. Если за контрольную работу выставлена оценка "незачтена", то работа дорабатывается или вы­полняется вновь по тому же или другому варианту, согласно замечаниям и указаниям преподавателя.

13. Если у учащегося возникают трудности в выполнении работы или подборе литературы, он должен обратиться в учебную часть для получения устной (если это возможно) или письменной консультации от ведущего преподавателя.

Работа не по своему варианту не зачитывается и возвращается без проверки.

14. Зачтённые контрольные работы обязательно предъявляются преподавателю на экзамене.

С целью облегчения выполнения контрольных работ даны методические указания по решения каждой задачи. Задачи имеют практическое значение, помогут учащимся усвоить теоретический курс и, в то же время, являются необходимой подготовкой к выполнению курсовых и дипломных проектов.