Территория «НЕФТЕГАЗ». 2015; : 94-102
Опыт применения механистического моделирования параметров многофазного потока в стволе скважин ачимовских отложений Уренгойского НГКК с целью уточненного прогнозирования градиента давления
Аннотация
В представленной статье приводятся материалы, связанные с вопросами стабильной работы скважин в условиях низкопроницаемого коллектора и значительного влияния фазовых превращений пластового флюида на процессы добычи. Одной из решаемых при этом задач является расчет технологического режима эксплуатации скважин, в частности – гидродинамический расчет параметров многофазного потока в стволе скважин различных конструкций при заданных устьевых параметрах и известном составе добываемого флюида. Выполненный в данной статье анализ известных методов математического моделирования многофазных течений позволяет выделить два основных подхода – эмпирические корреляции и механистические модели. Также в статье описывается опыт применения механистического подхода при моделировании движения многофазного потока и определении потерь давления по стволу скважины. При этом в явном виде учитывается влияние пространственного положения ствола и фазового состояния флюида в расчетных элементах скважины. Это позволяет определить свойства фаз, учесть гетерогенность потока, его структуру, неизотермичность течения и, как следствие, изменение величины градиента давления по стволу скважины. Расчетные значения сравниваются с фактическими величинами, замеренными забойными датчиками. На примере трех ачимовских скважин показана более высокая точность расчетов забойного давления при применении механистической модели Анзари в сравнении с формулой Адамова. Одним из примечательных примеров является опыт разработки алгоритма расчета забойного давления в скважинах, эксплуатирующих валанжинский ярус Уренгойского нефтегазоконденсатного комплекса (УНГКК). На основании промысловых гидродинамических исследований скважины-стенда разработана модель течения газоконденсатно-водометанольной смеси и достигнуты значительные успехи в прогнозировании величин истинного газосодержания и забойного давления (погрешность расчета составила менее 1%).
Список литературы
1. Единая технологическая схема разработки залежей углеводородного сырья ачимовских отложений Уренгойского месторождения. Тюмень: ООО «ТюменНИИгипрогаз», 2007.
2. Пономарев А.И., Маринин В.И., Сафронов М.Ю., Шигидин О.А. Задачи исследования скважин и пластов ачимовских отложений Уренгойского НГКМ на начальной стадии освоения // Приоритетные направления развития Уренгойского комплекса: Сборник научных трудов. М.: Издательский дом «Недра», 2013. 411 с.: ил., с. 123–131.
3. Инструкция по комплексным исследованиям газовых и газоконденсатных скважин. Р Газпром 086-2010. М.: Газпром экспо, 2011. 523 с.
4. Методика по составлению технологического режима работы промысла (УКПГ) с расчетом технологических параметров от пласта до входа в ГКС. СТО Газпром 2-3.3-164-2007. М.: ООО «Информационно-рекламный центр газовой промышленности», 2008. 64 с.
5. Брилл Дж.П., Мукерджи Х. Многофазный поток в скважинах. Москва – Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2006.
6. Мамаев В.А., Одишария Г.Э., Клапчук О.В. и др. Движение газожидкостных смесей в трубах. М.: Недра, 1978. 270 с.
7. Ansari A.M. et at. A Comprehensive Mechanistic Model for Two-Phase Flow in Wellbores. SPEPF (May 1994) 143; Trans., AIME, 297.
8. Taytel Y.M., Barnea D., and Dukler A.E. Modeling Flow Pattern Transitions for Steady Upward Gas-Liquid Flow in Vertical Tubes. AIChe J. (1980) 26, 345.
9. Wallis G.B. One dimensional Two-Phase Flow. McGraw-Hill Book Co. Inc., New York City 1969.
10. Hewitt G.F., Hall-Taylor N.S. Annular Two-Phase Flow. Pergamon Press, Ltd., Oxford, U.K. 1970.
11. Barnea D. A Unified Model for Predicting Flow-Pattern Transition for the Whole Range of Pipe Inclinations. Intl. J. Multiphase Flow, 1987, 13, 1.
12. Alves I.N. et al. Modeling Annular Flow Behavior for Gas Wells. Paper presented at the 1988 Annular Winter Meeting of ASME, Chicago, 27 November – 2 December.
13. Lockhart R.W. and Martinelli R.C. Proposed Correlation of Data for Isothermal Two-Phase, Two-Component Flow in Pipes. Chem. Eng. Prog., 1949, 45, 39.
14. Гуревич Г.Р., Брусиловский А.И. Справочное пособие по расчету фазового состояния и свойств газоконденсатных смесей. М.: Недра, 1984. 264 с.
15. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Л.: Химия, 1982. 591 с.
16. Марон В.И. Гидравлика двухфазных потоков в трубопроводах: Учебное пособие. СПб.: Издательство «Лань», 2012. 256 с.
17. Калашников О.В., Иванов Ю.В. Инженерные расчетные модели технологических сред газопереработки. 4. Вязкость, теплопроводность и поверхностное натяжение // Химическая технология. 1991. № 3. С. 28–34.
18. Калиновский Ю.В., Пономарев А.И., Ланчаков Г.А., Ставицкий В.А. Промысловые и аналитические исследования движения многофазных вертикальных потоков в обводняющихся газоконденсатных скважинах // Приоритетные направления развития Уренгойского комплекса: Сборник научных трудов. М.: Издательский дом «Недра», 2013. 411 с.: ил. С. 167–171.
19. Калиновский Ю.В., Пономарев А.И., Ланчаков Г.А., Ставицкий В.А. Определение истинного газосодержания в расчетах движения многофазных потоков обводняющихся газоконденсатных скважин // Газовая промышленность. 2010. № 13. С. 52–54.
Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2015; : 94-102
Experience of mechanical modeling application for multiphase flow parameters in the wellbore of the Achimov deposits of the Urengoy oil and gas condensate field for the purpose of pressure gradient extended forecast
Abstract
References
1. Edinaya tekhnologicheskaya skhema razrabotki zalezhei uglevodorodnogo syr'ya achimovskikh otlozhenii Urengoiskogo mestorozhdeniya. Tyumen': OOO «TyumenNIIgiprogaz», 2007.
2. Ponomarev A.I., Marinin V.I., Safronov M.Yu., Shigidin O.A. Zadachi issledovaniya skvazhin i plastov achimovskikh otlozhenii Urengoiskogo NGKM na nachal'noi stadii osvoeniya // Prioritetnye napravleniya razvitiya Urengoiskogo kompleksa: Sbornik nauchnykh trudov. M.: Izdatel'skii dom «Nedra», 2013. 411 s.: il., s. 123–131.
3. Instruktsiya po kompleksnym issledovaniyam gazovykh i gazokondensatnykh skvazhin. R Gazprom 086-2010. M.: Gazprom ekspo, 2011. 523 s.
4. Metodika po sostavleniyu tekhnologicheskogo rezhima raboty promysla (UKPG) s raschetom tekhnologicheskikh parametrov ot plasta do vkhoda v GKS. STO Gazprom 2-3.3-164-2007. M.: OOO «Informatsionno-reklamnyi tsentr gazovoi promyshlennosti», 2008. 64 s.
5. Brill Dzh.P., Mukerdzhi Kh. Mnogofaznyi potok v skvazhinakh. Moskva – Izhevsk: Institut komp'yuternykh issledovanii, 2006.
6. Mamaev V.A., Odishariya G.E., Klapchuk O.V. i dr. Dvizhenie gazozhidkostnykh smesei v trubakh. M.: Nedra, 1978. 270 s.
7. Ansari A.M. et at. A Comprehensive Mechanistic Model for Two-Phase Flow in Wellbores. SPEPF (May 1994) 143; Trans., AIME, 297.
8. Taytel Y.M., Barnea D., and Dukler A.E. Modeling Flow Pattern Transitions for Steady Upward Gas-Liquid Flow in Vertical Tubes. AIChe J. (1980) 26, 345.
9. Wallis G.B. One dimensional Two-Phase Flow. McGraw-Hill Book Co. Inc., New York City 1969.
10. Hewitt G.F., Hall-Taylor N.S. Annular Two-Phase Flow. Pergamon Press, Ltd., Oxford, U.K. 1970.
11. Barnea D. A Unified Model for Predicting Flow-Pattern Transition for the Whole Range of Pipe Inclinations. Intl. J. Multiphase Flow, 1987, 13, 1.
12. Alves I.N. et al. Modeling Annular Flow Behavior for Gas Wells. Paper presented at the 1988 Annular Winter Meeting of ASME, Chicago, 27 November – 2 December.
13. Lockhart R.W. and Martinelli R.C. Proposed Correlation of Data for Isothermal Two-Phase, Two-Component Flow in Pipes. Chem. Eng. Prog., 1949, 45, 39.
14. Gurevich G.R., Brusilovskii A.I. Spravochnoe posobie po raschetu fazovogo sostoyaniya i svoistv gazokondensatnykh smesei. M.: Nedra, 1984. 264 s.
15. Rid R., Prausnits Dzh., Shervud T. Svoistva gazov i zhidkostei. L.: Khimiya, 1982. 591 s.
16. Maron V.I. Gidravlika dvukhfaznykh potokov v truboprovodakh: Uchebnoe posobie. SPb.: Izdatel'stvo «Lan'», 2012. 256 s.
17. Kalashnikov O.V., Ivanov Yu.V. Inzhenernye raschetnye modeli tekhnologicheskikh sred gazopererabotki. 4. Vyazkost', teploprovodnost' i poverkhnostnoe natyazhenie // Khimicheskaya tekhnologiya. 1991. № 3. S. 28–34.
18. Kalinovskii Yu.V., Ponomarev A.I., Lanchakov G.A., Stavitskii V.A. Promyslovye i analiticheskie issledovaniya dvizheniya mnogofaznykh vertikal'nykh potokov v obvodnyayushchikhsya gazokondensatnykh skvazhinakh // Prioritetnye napravleniya razvitiya Urengoiskogo kompleksa: Sbornik nauchnykh trudov. M.: Izdatel'skii dom «Nedra», 2013. 411 s.: il. S. 167–171.
19. Kalinovskii Yu.V., Ponomarev A.I., Lanchakov G.A., Stavitskii V.A. Opredelenie istinnogo gazosoderzhaniya v raschetakh dvizheniya mnogofaznykh potokov obvodnyayushchikhsya gazokondensatnykh skvazhin // Gazovaya promyshlennost'. 2010. № 13. S. 52–54.
