CC BY
28
Таблица 1
Экономия при использовании гофробалок в строительстве_
Тип Вес на погонный метр Тип Фланцы Вес на погонный метр Экономия веса в %
23Ш1 36,20 WT333 WT500 160x8 160x6 26.4 24.5 -27% -32%
40К2 165,60 WT500 WT625 340x20 380x15 116,18 101,27 -30% -39%
Балки с гофрированной стенкой можно успешно применять для перекрытия пролетов величиной 12-30 м. Для расчета этих балок была составлена специальная программа. Проведенные расчеты позволили построить графики расхода металла на 1 квадратный метр перекрываемой площади при различных пролетах балок. Принятые нагрузки были ориентированы на балки покрытий с шагом
6м, несущих нагрузку от легкого покрытия в виде панелей типа «Сэндвич» для III снегового района.
Были рассчитаны балки с постоянным сечением, с переменным сечением поясов вдоль пролета и с применением для поясов сталей классов С245 и С290. Результаты расчетов представлены в графической форме (рис. 2).
Рисунок 2 - Расход стали на гофробалки в зависимости от их пролета (расчетная нагрузка q=1560 кгс/м.п.).
Следует отметить, что изменение сечения поясов по длине балки дает определенную экономию металла, которая повышается при увеличении пролета Применение бистальных балок с поясами из стали класса С290 и стенкой из стали класса С245 также существенно повышает экономию металла.
Результаты сравнения подтверждают высокую эффективность применения балок с гофрированной стенкой по сравнению с обычной сварной балкой. Вывод:
1. Применение облегченных элементов, типа гофробалок, позволят снизить металлоёмкость метал-локаркасных зданий, без снижения прочностных характеристик, уменьшить сроки монтажа и повысить эффективность строительства возможно
2. Уменьшить общую металлоемкость конструкций позволит использование высокоэффективных видов проката и гнуто-сварных профилей с максимальной тонкостенностью и сочетание функций несущих и ограждающих конструкций в одной системе.
Список литературы
1. Горев, В.В., Металлические конструкции. В 3 т. Т. 2. Конструкции зданий: Учеб.для строит. вузов. - 2-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2012. - 528с.: ил.
2. Сетков, В.И., Строительные конструкции: Учебник. - 2-е изд., доп. и испр. - М.: ИНФРА-М, 2005. - 448с.
ОБОСНОВАНИЕ РАСЧЕТНЫХ ВАРИАНТОВ РАЗРАБОТКИ И СПОСОБОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН НА ЧИНАРЕВСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Рахимов Абельшаек Абельхаликович,
канд.техн.наук, доцент, Камалов Сухан Максутович, док.гео.-мин.наук, профессор, Джумагалиев Дияс Асхатовив,
магистрант, Западно- Казахстанский аграрно-технический университет им. Жангир хана, г. Уральск
Чинаревское месторождение было открыто в 1991 Месторождение Чинаревское имеет сложное геоло-
году и в 1997 году передано в ведение СП ТОО «Жайкму- гическое строение, большие глубины залегания продук-най» (лицензия МГ № 253Д (нефть) от 26.05.97). тивных отложений и невысокие коллекторские свойства
пород. Залежи нефти и газа приурочены к различным стратиграфическим и литологическим комплексам.
Северо-Восточная турнейская нефтяная залежь находилась. в пробной эксплуатации в период 2001-06гг. в соответствии с утвержденным Проектом пробной эксплуатации. В 2005 г. АО НИПИ «Каспиймунайгаз» выполнен «Подсчет запасов нефти и газа Северо-восточной залежи месторождения Чинаревское и ТЭО КИН», который утвержден ГКЗ РК (протокол № 513-06-У от 26 мая 2006).
На основе этих запасов была составлена Технологическая схема разработки Северо-восточной турнейской залежи месторождения Чинаревское, утвержденная ЦКР МЭМР РК в 2006 году (Протокол № 40 от 17 ноября 2006г.).
В настоящей технологической схеме турнейские нефтяные залежи Т-1Б, Т-П и Т-Ш со средней глубиной залегания 4350 м выделены в первый объект эксплуатации, франско-живетская нефтяная залежь (средняя глубина залегания 4950 м) выделена во второй объект эксплуатации.
Выбор расчетных вариантов разработки для выделенных объектов эксплуатации выполнен с учетом геолого-гидродинамической характеристики пластовой системы продуктивных горизонтов, потенциала начальной пластовой энергии, необходимости поддержания пластового давления и других параметров системы разработки для достижения утвержденных КИН.
Согласно геологической модели объекты разработки на месторождении связаны с пластовой водонапорной системой. Однако, результаты пробной эксплуатации и разработки продуктивных залежей месторождения не выявили заметной активности пластовой водонапорной системы и ее влияние на динамику пластовых давлений. Проведенные гидродинамические расчеты с учетом истории разработки залежей турнейского горизонта также показывают незначительную возможность внедрения воды в залежь и продолжение естественного режима истощения.
Исходя из этого, а также сложившегося состояния эксплуатации месторождения рассмотрены следующие варианты разработки по объектам.
I объект эксплуатации (турнейский горизонт). Данный объект находится в промышленной эксплуатации с 2007 года в соответствии с утвержденной Технологической схемой [5]. Поэтому согласно «Единым правилам разработки ...» для разработки I объекта выбран один вариант, утвержденный в Техсхеме и реализуемый в настоящее время на данном объекте.
II объект эксплуатации (франско-живетский горизонт). Поскольку объект является новым, для него рассмотрены четыре варианта разработки.
Вариант 1 - согласно «Единым правилам.» является базовым и предусматривает разработку объекта на режиме истощения с бурением 5 добывающих скважин, размещенных вдоль центральной оси залежи с однорядным в зонах наибольшего развития пластов-коллекторов (параллельно контуру нефтеносности). Размеры залежи -6,5х2 км. Расстояние между скважинами составляет 1000 м, которое примерно равно расстоянию до границ залежи.
Вариант 2 - разработка залежи с поддержанием пластового давления путем закачки воды. Для ППД используются нагнетательные скважины, размещенные на внешнем контуре нефтеносности.
Вариант 3 - аналогичен варианту 2, но для интенсивного воздействия на залежь и увеличения КИН дополнительно бурятся 5 скважин с двухрядным размещением скважин (3 добывающих и 2 нагнетательные).
Вариант 4 - предусматривает с целью повышения технико-экономической эффективности процесса применение технологии разработки объекта горизонтальными скважинами. Для этого предлагается пробурить на объекте 4 горизонтальных добывающих скважин с длиной ствола в пласте до 1600 м. Расположение скважин - двухрядное, параллельное к контуру (границам) и отстоящие от них около 500 м. Расстояние между рядами 650-700 м.
Таблица 1
Основные технологические характеристики вариантов разработки II объекта_
Характеристика Варианты разработки
1 2 3 4
Режим разработки залежи Естественный ППД, за- ППД, закачка Естествен-
режим качка воды воды ный режим
Геометрия сетки, система воздействия Однорядная Однорядная Двухрядная Двухрядная
Расстояние между скважинами, м 1000 |000х1()()() "00*1000 "00х20
Плотность сетки, га/скв 200 100 85 140
Соотношения скважин, доб./нагн. - 5/3 8/5 -
Режим работы добывающих скв., Рз, МПа 25-5 25 25 25-4
Режим работы нагнетат. скважин, Рзак, МПа - 20 20 20
Коэфф-ент использов.фонда скважин, д.ед. 0,95 0,95 0,95 0,95
Коэфф-ты эксплуат. скв., доли ед.
- добывающих 0.9 0.9 0.9 0.9
- нагнетательных - 0,95 0,95
Коэфф. компенсации отбора закачкой, % - 100 100
Фонд резервных скважин, исходя из неоднородности и коэффициента охвата, принят в количестве 8 скважин или 20% от общего количества скважин, что соответствует рекомендациям Регламента по проектированию разработки.
Продолжительность периода фонтанирования скважин на месторождении зависит не только от применяемых методов поддержания пластового давления, но и от размеров фонтанного подъёмника. Подъёмник должен обеспечить длительный оптимальный дебит нефти при минимальном удельном расходе энергии. Для выбора оптима-
Рисунок 1
Как видно из графика, работа подъёмника диаметром 88.9 мм в скважинах II объекта, при дебитах от 25 до 300 т/сут, характеризуется меньшими гидравлическими потерями (среднее 0,00505МПа, от 0,0052 до 0,0049 МПа/м),. Исходя из проектного среднегодового дебита жидкости: (максимальный дебит жидкости скважин II объекта 106,6 т/сут) дебит отдельных скважин может быть не более 300 т/сут, что обосновывает рациональное применение подъёмника диаметром 88,9 мм.
Решение задачи по определению и установлению оптимального режима работы скважин, связано с проведением гидродинамических расчётов движения газожидкостного потока в подъёмных трубах. Для расчёта в данном случае использован графический метод, в котором на основе кривых изменения давления (Н) в одноступенчатой колонне НКТ диаметром 88.9 мм строятся характеристические кривые работы подъёмника для различных дебитов и устьевых давлений (изменение давления на забое скважины при фиксированных устьевых давлениях с учётом характеристики пласта и флюида). При обосновании выбора режима работы фонтанных скважин, расчёты основываются на минимуме среднего градиента давления по колонне НКТ, то есть перепад давления должен быть минимальным, что равносильно максимальному отбору из скважины в соответствии с её продуктивностью. В настоящее время для промысловых расчётов используются программы для персональных ЭВМ, в основу которых заложены расчётные методики, учитывающие изменения термобарических условий работы скважины и пласта.
Поскольку кровля продуктивных коллекторов по скважинам не сильно отличается по глубине залегания, чтобы избежать большого числа построений, характеристические кривые работы подъёмника рассчитаны для среднего значения глубины залегания продуктивного пласта (4350 м для скважин I объекта и 4950 м - II объекта),
льного диаметра фонтанного подъёмника использована методика А.З. Истомина, созданная на основе обобщения данных исследования большого количества, различных по параметрам работы фонтанных скважин многих крупных месторождений. На рисунке 1 приведены графики зависимости градиента давления от дебита скважины. Кривые на графике характеризуют пропускную способность фонтанных труб с наружным диаметром 88.9 мм, применительно к условиям эксплуатации скважин I и II объектов месторождения Чинарёвское при Рзаб>Рнас.
средних показателей рекомендуемых вариантов разработки, исходя из геолого-физической характеристики эксплуатационных объектов и свойств флюида.
На рисунке 2 приведен график согласования работы пласта и подъёмника диаметром 88,9 мм для скважин II объекта .
На графиках характеристические кривые пересекаются с индикаторными линиями (кривыми притока), в точках определяющих забойное давление и дебит при всех допустимых значениях устьевого давления (режим работы скважины). Для скважин II объекта в начальный период эксплуатации, индикаторные линии построены для Кпр=1,4 т/сут/МПа, 5,3 т/сут/МПа и 9,2 т/сут/МПа.
Как видно из графика 2 согласование работы пласта и подъёмника диаметром 88,9 мм (режим работы скважин II объекта при оптимальном дебите в начальный период разработки 2011-2015 г.г.) возможно при забойных давлениях от 16 до 41,4 МПа, дебит при этом, в соответствии с продуктивностью скважин, может изменяться от минимального 10,7 т/сут до максимального 310 т/сут, при давлении на устье от 4 до 15 МПа. При условии работы скважин с постоянной депрессией 20 МПа, оптимальный режим фонтанирования будет осуществляться при забойном давлении 30 МПа, давлении на устье 8 МПа, дебит при этом будет в пределах от 25 до 185 т/сут в зависимости от продуктивности скважин. В поздний период разработки (с 2025 г.) при снижении пластового давления ниже давления насыщения (27 МПа и ниже), забойное давление будет снижено до 23 МПа и ниже, депрессия при этом будет составлять 4 МПа и ниже. Оптимальные режимы работы скважин возможны при забойных давлениях от 23 до 13 МПа при Руст от 2 до 1 МПа, при этом дебит изменяется от 2.3 до 28 т/сут, с соответствующей продуктивностью от 1 до 2 т/сут/МПа (см. рисунок 3)
0,008
0,0075
0,007
£ 0,0065
о
03 0,006
^
Ё 0,0055
к
У 0,005
0,0045
0,004
50
100
150
200 250 300 350 Дебит жидкости, т/сут
400
450
500
550
-1 объект
- II объект
■ Зависимость градиента давления от дебита в подъёмнике диаметром 88,9 мм для скважин I и II объектов
0
50
2 40
30
20
150 200
Дебит жидкости, т/сут
—|— Кпр=1,4 куб.м/сут/МПа -♦— Ру=4 МПа -к— РУ=10 МПа
Кпр=5,3 - Ру=6 МПа -Ру=15 МПа
- Кпр=9,2 Ру=8 МПа
Рисунок 2 - Режим работы скважин II объекта в первые 5 лет эксплуатации
Рисунок 3 - Режим работы скважин II объекта в период с 2025г.
Режим работы скважин устанавливается или по заданному дебиту, или по заданной депрессии изменением устьевых давлений (установкой штуцера), до возможных значений, но не ниже давления в системе сбора.
Выводы
Рекомендуемые забои для вертикальных скважин на II объект- 5200м.
Условия эксплуатации ЧНГК месторождения (большая глубина) накладывают определённые условия при выборе подземного оборудования. Компоновка подземного оборудования должна обеспечивать возможность проведения геофизических исследований, гидравлического разрыва пласта и т.д. Фонтанная арматура выбирается согласно условиям эксплуатации месторождения. Основным критерием при выборе компоновки НКТ и режима работы скважины является достижение мини-
мальных потерь давления при движении флюида по колонне НКТ, т.е. перепад давления по длине подъёмника должен быть минимальным, а его пропускная способность и соответственно добыча максимально возможной. Список использованных источников
1. Васильев И.Н., Киреев С.Ю. Применение методов увеличения нефтеотдачи пластов, состояние, проблемы, перспективы // Нефтяное хозяйство. 2001.-№4.- с. 38- 41;
2. Истомин А.З. Методика расчета фонтанного подъемника, Москва, Недра.2001
3. Ибатуллин P.P. и др. Методы дифференцированного анализа технологической эффективности методов увеличения нефтеотдачи // Труды научно-практической конференции.- Казань.: Новое знание, 1998.
60
0
0
50
250
300
350
