Формула расчета дебита нефтяной скважины – нужная вещь в современном мире. Все предприятия, которые добывают нефтепродукты, должны рассчитывать дебит для своих детищ. Многие используют формулу Дюпюи – французского инженера, многие годы посвятившего изучению движения грунтовых вод. Его формула поможет легко понять, стоит ли производительность того или иного источника денег на оборудование скважины.
Что такое дебит нефтяной скважины?
Дебит – объем жидкости, поставляемой через скважину за определенную единицу времени. Многие пренебрегают его расчетам при установке насосного оборудования, но это может оказаться фатально для всей конструкции. Интегральная величина, определяющая количество нефти рассчитывается по нескольким формулам, которые будут приведены ниже.
Дебит часто называют производительностью насоса. Но эта характеристика немного не подходит под определение, так как все свойства насоса имеют свои погрешности. И определенный объем жидкостей, и газов иногда в корне отличается от заявленного. Изначально этот показатель должен просчитываться для выбора насосного оборудования. Когда вы будете знать, какой производительностью участок, можно будет сразу исключить из выбираемого списка оборудования несколько неподходящих агрегатов.
Как правильно замерить дебит в Абиссинской скважине
Обязательно нужно рассчитывать дебит в нефтедобывающей промышленности, так как малопроизводительные участки будут нерентабельны для любого предприятия. И неправильно подобранная насосная установка из-за упущенных расчетов может принести компании убытки, а не предполагаемую со скважины прибыль.
Он обязателен к подсчету на всех типах нефтедобывающих предприятий – даже дебиты близлежащих скважин могут слишком отличаться от новой. Чаще всего, огромная разница лежит в величинах, подставляемых в формулы для подсчета. К примеру, проницаемость пласта может существенно отличаться на километре под землей.
При плохой проницаемости, показатель будет получаться меньше, а значит, и прибыльность скважины будет уменьшаться в геометрической прогрессии. Дебит нефтяной скважины подскажет не только как правильно выбрать оборудование, но и где его установить. Установка новой нефтяной вышки –рискованное дело, так как даже самые умные геологи не могут разгадать тайны земли. Да, созданы тысячи моделей профессионального оборудования, которое определяет все нужные параметры для бурения новой скважины, но лишь результат, увиденный после этого процесса, сможет показать правильные данные. Исходя из них, и стоит высчитывать прибыльность того или иного участка.
Методы расчета дебитов скважин.
Существует всего несколько методов для подсчета дебита нефтяного местарождения – стандартный и по Дюпюи. Формула человека, который практически всю жизнь занимался изучением этого материала и выведением формулы, гораздо точнее показывает результат, ведь в ней гораздо больше данных для подсчета.
Формула расчета дебита скважин
- Высота водного столба;
- Производительность насоса;
- Статический и динамический уровень.
Статический уровень в этом случае – расстояние от начала подземных вод до первых слоев почвы, а динамический уровень – абсолютная величина, получаемая при замере уровня воды после откачивания.
Также существует понятие, как оптимальный показатель дебита нефтяного месторождения. Определяется он, как для общего установления уровня депрессии отдельной скважины, так и всего пласта в целом. Формула высчитывания среднего уровня депрессии месторождения определяется, как Р заб=0. Дебит одной скважины, который был получен при оптимальной депрессии, и будет являться оптимальным дебитом нефтяной скважины.
Однако такая формула и сам показатель оптимального дебита применяется не на каждом месторождении. Из-за механического и физического давления на пласт, может происходить обрушение части внутренних стенок нефтяных скважин. По указанным причинам, часто приходится уменьшать потенциальный дебит механическим способом, чтобы сохранить бесперебойность процесса добычи нефти и сохранения прочности стенок.
Это – простейшая формула расчета, которая не сможет с точностью получить правильный результат – будет большая погрешность. Для того чтобы избежать неправильных расчетов и направить себя на получение более точного результата, используют формулу Дюпюи, в которой необходимо взять гораздо больше данных, чем в выше представленной.
Но Дюпюи был не просто умным человеком, но и отличным теоретиком, поэтому он разработал две формулы. Первая – для потенциальной продуктивности и гидропроводности, которые вырабатывают насос и месторождение нефти. Вторая – для неидеального месторождения и насоса, с их фактической продуктивностью.
Рассмотрим первую формулу:
N0 = kh/ub * 2Pi/ln(Rk/rc).
Эта формула для потенциальной производительности включает в себя:
N0 – потенциальная продуктивность;
Kh/u – коэффициент, определяющий свойство гидропроводности нефтяного пласта;
B – коэффициент расширения по объему;
Pi – Число П = 3,14…;
Rk – радиус контурного питания;
Rc – долотный радиус скважины по расстоянию до вскрытого пласта.
Вторая формула имеет такой вид:
N = kh/ub * 2Pi/(ln(Rk/rc)+S).
Этой формулой для фактической продуктивности месторождения сейчас пользуются абсолютно все компании, которые бурят нефтяные скважины. В ней поменяны только две переменные:
N – фактическая продуктивность;
S–скин-фактор (параметр фильтрационного сопротивления течению).
В некоторых способах для повышения дебита нефтяных месторождений, применяется технология гидравлического разрыва пластов с полезным ископаемым. Она подразумевается образованием механическим способом трещин в продуктивной породе.
Естественный процесс снижения дебита нефтяных месторождений происходит с показателем в 1-20 процентов в год, исходя из первоначальных данных этого показателя при запуске скважины. Применяемые и описанные выше технологии могу интенсифицировать выработку нефти из скважины.
Периодически может проводиться механическая регулировка дебита нефтяных скважин. Она знаменуется повышением забойного давления, что приводит к снижению уровня добычи и высокому показателю возможностей отдельно взятого месторождения
Для повышения показателей и уровня дебита может применяться также термокислотный метод обработки. С помощью нескольких видов растворов, таких как кислотная жидкость, производится очистка элементов месторождения от смолянистых отложений, соли и других химических компонентов, мешающих качественному и результативному проходу добываемой породы.
Кислотная жидкость изначально проникает в скважину и заполняет площадь перед пластом. Далее производится процесс закрытия задвижки и под давлением кислотный раствор проникает в глубинный пласт. Оставшиеся детали этой жидкости промываются нефтью или водой после продолжения работы по добыче.
Расчет дебита следует проводить периодически для формирования стратегии векторного развития нефтедобывающего предприятия.
Расчет производительности скважины
Источник: snkoil.com
Как правильно рассчитать дебит скважины?
Дебит – ключевая характеристика любой скважины. Под этим понятием подразумевают то количество воды, нефти, либо газа, которое источник может выдать за условную единицу времени – одним словом, его производительность. Измеряется этот показатель в литрах за минуту, либо в кубометрах за час.
Прокачанная скважина для воды на участке
Расчет дебита необходим как при обустройстве бытовых водоносных скважин, так и в газодобывающей и нефтяной промышленности — каждая классификация при этом имеет определенную формулу для вычислений.
1 Зачем нужно делать расчет дебита скважины?
- Низкодебитные (меньше 20 м³/сутки);
- Среднедебитные (от 20 до 85 м³/сутки);
- Высокодебитные (свыше 85 м³/сутки).
В газовой и нефтедобывающей промышленности эксплуатация малодебитных скважин нерентабельна. Поэтому предварительное прогнозирование их дебита является ключевым фактором, который определяет, будет ли выполняться бурение новой газовой скважины на разрабатываемой территории.
Для определения такого параметра в газовой промышленности имеется определенная формула (которая будет приведена ниже).
к меню ↑
1.1 Как сделать расчет дебита артезианской скважины?
Для выполнения расчетов вам необходимо узнать два параметра источника – статический и динамический уровни воды.
Для этого вам понадобится веревочка, с объемным грузиком на конце (таким, чтобы при касании к водной поверхности был отчетливо слышен всплеск).
Процедура замера уровня воды в скважине
Измерить показатели можно по истечению одного дня после окончания обустройства скважины. Выждать сутки после завершения бурения и промывки необходимо для того количество жидкости в скважине стабилизировалось. Делать замер раньше не рекомендуется — результат может быть неточным, так как в первые сутки происходит постоянное увеличение максимального уровня воды.
По истечению необходимого времени выполните замер. Делать это нужно по глубине обсадной колонны – определите, какую длину имеет часть трубы, в которой отсутствует вода. Если скважина сделана согласно всем технологическим требованиям, то статический уровень воды в ней будет всегда выше, чем верхняя точка фильтрующего участка.
Динамический уровень – это непостоянный показатель, который будет меняться в зависимости от условий эксплуатации скважины. Когда осуществляется забор воды с источника, её количество в обсадной колонне постоянно уменьшается.В случае, когда интенсивность забора воды не превышает продуктивность источника, то спустя какое-то время вода стабилизируется на определенном уровне.
Исходя из этого, динамическим уровнем жидкости в скважине является показатель высоты водного столба, который будет держаться при постоянном заборе жидкости с заданной интенсивностью. При использовании погружных насосов разной мощности динамический уровень воды в скважине будет отличаться.
Оба эти показателя измеряются в «метрах от поверхности», то есть чем ниже фактическая высота столба воды в осадной колонне, тем меньшим будет динамический уровень. На практике расчет динамического уровня воды помогает выяснить, на какую максимальную глубину может быть опущен погружной насос.
Расчет динамического уровня воды осуществляется в два этапа — нужно выполнить средний и интенсивный водозабор.Производите замер после того, как насос беспрерывно проработал один час.
Определив оба фактора, вы уже можете получить ориентировочную информацию по дебиту источника – чем меньше разница между статическим и динамическим уровнем, тем большим является дебит скважины. У хорошей артезианской скважины эти показатели будут идентичными, а средний по производительности источник имеет 1-2 метра разницы.
Процесс бурения скважины
Расчет дебита скважины может производиться несколькими способами. Вычислять дебит проще всего по следующей формуле: V*Hв/Hдин – Hстат.
- V– интенсивность отбора воды при замере динамического уровня скважины;
- Ндин – динамический уровень;
- Нстат – статический уровень;
- Нв – высота столба воды в обсадной колонне (разница между общей высотой обсадной колонны и статическим уровнем жидкости)
Как определить дебит скважины на практике: возьмем в качестве примера скважину, высота которой составляет 50 метров, при этом перфорированная зона фильтрации расположена на 45-ти метровой глубине. Замер показал статический уровень воды глубиною 30 метров. Исходя из этого, определяем высоту столба воды: 50-30=20 м.
Чтобы определить динамический показатель, предположим, что за один час работы насосом из источника было откачано два кубометра воды. После этого замер показал, что высота столба воды в скважине стала меньше на 4 метра (произошло увеличение динамического уровня на 4 м)
То есть, Ндин = 30+4=34 м.
Для того чтобы свести возможные погрешности расчета к минимуму, после первого измерения нужно выполнить расчет удельного дебита, с помощью которого можно будет рассчитать реальный показатель. Для этого, после первого забора жидкости, необходимо дать источнику время на заполнения, чтобы уровень столба воды поднялся до статического показателя.
После чего выполняем забор воды с большей интенсивностью, чем первый раз, и повторно делаем замер динамического показателя.
Для демонстрации расчета удельного дебита используем такие условные показатели: V2 (интенсивность откачки) – 3 м³, если предположить, что при интенсивности откачки в 3 кубометра за час, Ндин составляет 38 метров, то 38-30 = 8 (h2 = 8).
Процесс монтажа глубинного насоса в скважину
Удельный дебит рассчитывается по формуле: Du = V2 – V1/ H2 – H1, где:
- V1 – интенсивность первого забора воды (меньшая);
- V2 – интенсивность второго забора воды (большая);
- H1 – уменьшение столба воды при выполнении откачки меньшей интенсивности;
- H2 – уменьшение столба воды при откачке большей интенсивности
Вычисляем удельный дебит: Ду = 0.25 кубометра в час.
Удельный дебит нам демонстрирует, что рост динамического уровня воды на 1 метр, влечет за собой увеличение дебита скважины на 0.25 м 3 /час.
После того как рассчитан удельный и обычный показатель, можно выполнить определение реального дебита источника по формуле:
- Нфильтр – глубина верхнего края фильтрующего участка обсадной колонны;
- Нстат – статический показатель;
- Ду – удельный дебит;
Исходя из предыдущих расчетов, мы имеем: Др = (45-30)*0.25 = 3.75 м 3 /час — это высокий уровень дебита для артезианской скважины (классификация высокодебитных источников начинается с 85 м³/сутки, у нашей скважины он составляет 3,7*24=94 м³)
Как вы видите, погрешность предварительного расчета, в сравнении с итоговым результатом, составила около 60%.
к меню ↑
2 Применение формулы Дюпюи
Классификация скважин нефтяной и газовой промышленности требует расчета их дебита по формуле Дюпюи.
Формула Дюпюи для газовой скважины имеет следующий вид:
Формула Дюпюи для расчета газовой скважины
Для вычисления дебита нефти существует три разновидности данной формулы, каждая из которых применяется для разных видов скважин — поскольку каждая классификация имеет ряд особенностей.
Для нефтяной скважины с неустановившимся приточным режимом:
Формула Дюпюи для нефтяной скважины с неустановившимся режимом
Для нефтяной скважины с псевдоустановившимся режимом притока:
Формула Дюпюи для нефтяной скважины с псевдоустановившимся режимом
Для нормального режима притока:
Формула Дюпюи для нефтяной скважины с нормальным режимом
- q0 – дебит источника;
- K – проницаемость скважины;
- h – продуктивность пласта;
- Pпл – средний показатель давления породы;
- Pзаб – забойное давление породы;
- μ0 – коэф. вязкости нефти;
- Β0 – коэф. объема нефти;
- re – радиус дренажа;
- rw – радиус нефтескважины;
- S – скин фактор;
- α – коэф. пересчета.
Источник: byreniepro.ru
Обустройство скважин на воду под ключ при малом дебете
Малый дебет в скважине достаточно частое событие. Особенна велика вероятность такого события при бурении скважин на первый водоносный песок. Нередко бывает и так, что до следующего водоноса несколько десятков метров и заказчик не может себе позволить скважину подобной глубины. Как быть с обустройством скважины с малым дебетом под ключ разберемся в этой статье.
Внимание. Наши специалисты выполняют обустройство скважин на воду во Владимирской области. Консультации по телефону +7 903 647-37-39. Звоните!
- Малый дебет скважины это сколько?
- 2 подхода к обустройству малодебетных скважин
- Как повысить дебет скважины на воду
- Как обустроить скважину не повышая дебет
- Видео про обустройство с малым дебитом
- Больше статей по теме скважины под ключ
Новые статьи про дебит скважин на песок:
- Каков нормальный дебит водяной скважины?
- Причины малого дебита скважины на песок
- По теме установка вибрационного насоса в скважину
Что значит малый дебет скважины
Нормальным для скважины на песок является дебет от 1 до 2 кубических метров в час. При расходе через кран 0,1 л/с дебета в 1 м. куб в час должно хватать на одновременную работу 2 – 3 кранов. Для нужд частного дома такого количества воды обычно бывает достаточно. Можно даже на полив выделить (правда при этом давление в доме может проседать).
Если скважина дает меньше одного куба, то можно считать что она относится к водозаборным сооружениям с малым дебетом.
Полезный совет. Вопрос по дебету скважины лучше решать до того, как будет выполнено бурение скважины на воду. Для этого нужно детально обсудить с подрядчиком возможные затруднения по количеству воды. Кроме этого не помешает проконсультироваться с соседями по производительности их скважин.
Как можно обустроить скважину с небольшой отдачей воды – подходы к решению задачи
Добиться комфортной эксплуатации подобных водозаборов можно двумя путями. Первое решение состоит в увеличении дебета скважины принудительным путем. Второе решение заключается в специальной комплектации системы водоснабжения, которая работает от подобной скважины.
Разберемся с каждым вариантом обустройства скважины детальнее.
Ранее мы писали:
- Обустройство под ключ — цена
- Скважина на даче под ключ
- Общая скважина в СНТ под ключ
- Почему в скважине на песок малый дебит?
Как повысить дебет водозаборного сооружения и риски повышения
Решение по «разгону» дебета скважины, известное многим специалистам, состоит в установке оголовка для повышения изоляции ствола обсадной колонны от атмосферы. В этом случае в процессе отбора воды над зеркалом образуется разряжение, которое начинает работать как вакуумный насос.
По нашему опыту получалось увеличить дебет скважины с 500 литров в час до 1500 литров.
Минус этого решения состоит в том, что «вакуумный насос» кроме воды может способствовать перемещению и элементов водоносного слоя и других слоев. В результате есть риск, что скважина при таком апгрейде может просто выйти из строя.
Как сделать систему водоснабжения на базе скважины с малым дебетом
Ключевым критерием при добыче воды из скважины является эксплуатация сооружения в таком режиме, который исключает «разрыв струи». Другими словами при отборе воды скважина не должна полностью осушаться. Добиться выполнения этого условия можно следующими путями:
- Использовать насос с малым дебетом (например, вибрационный);
- Снизить расход насоса с большой производительностью.
Обустройство скважины с малым дебетом для добычи воды под ключ с помощью вибрационного насоса бюджетное решение. Больше того это решение может быть даже автоматизировано. Но добыча воды вибронасосом даже из скважин на песок не очень желательный процесс. По этой причине лучше пойти путем описанным ниже.
Обустраивать водозаборное сооружение с помощью центробежного насоса, если у скважины малый дебет, можно. При этом необходимо будет снизить расход центробежника. Сделать это можно путем установки регулирующего крана на насос. Таким образом можно механически регулировать расход насоса в большом диапазоне значений расхода.
Другой вариант обустройства под ключ предполагает использование насоса с частотным регулированием. Эти насосные агрегаты за счет частотника позволяют обеспечить широкий диапазон работы насоса по расходу. Правда комплект насоса и частотного регулятора стоит достаточно дорого.
Как избежать разрыва потока в скважине и защитить сооружение мы рассмотрели. Теперь разберемся как обеспечить комфорт для пользователей. Для комфортной эксплуатации системы водоснабжения при ее работе от скважины с малым дебетом, важно обеспечить запас воды. Для организации запаса можно использовать либо накопительные емкости, либо гидроаккумуляторы.
Накопительные емкости решение более бюджетное. И места они могут занимать меньше. Но возникает вопрос, как организовать необходимое давление при разборе воды. С этой точки зрения получается гораздо удобнее применять расширительные баки. При этом важно помнить что реальный запас воды в гидроаккумуляторы всего порядка 30% от его паспортного объема.
Наши специалитсы предлагают комплексные решения по организации автономного водоснабжения во Владимирской области от бурения водозаборных скважин до обустройства. Телефон +7 903 647-37-39. Звоните!
Варианты обустройства под ключ
- Скважина с кессоном под ключ
- Скважина с адапетром под ключ
- 11 вариантов обустроить скважину на воду под ключ
Источник: well33.ru