Эффективная вязкость водонефтяной эмульсии по данным промысловых исследований

Вязкость водонефтяных эмульсий зависит от ряда факторов, основными из которых являются соотношение воды и нефти, их физико-химические характеристики, дисперсность фаз, температура и др. Определенная часть перечисленных факто­ров изменяется по мере продвижения эмульсии к устью сква­жины. При расчете системы пласт - насос - лифт и выборе оптимальных значений параметров этой системы необходимо знать вязкость эмульсий в полости насосно-компрессорных труб. Однако в настоящее время отбор глубинных проб из по­

лости НКТ с помощью существующей техники затруднителен. Кроме того, в силу ряда причин невозможно замерить вязкость проб эмульсии в их первоначальном состоянии.

Поэтому предложен расчетный метод определения эффек­тивной вязкости водонефтяных эмульсий по данным промысло­вых исследований.

Для расчета эффективной вязкости используются парамет­ры предшествующего режима работы штанговой установки.

5. Расчет штанговой скважинной насосной установки по стандарту АНИ

Подробное описание метода расчета, предлагаемого АНИ, дано в тексте стандарта АНИРШ1Ь. Отечественные методы расчета основываются на математических моделях работы штанговой колонны. Вследствие этого данные формулы не­сколько громоздки и не совсем удобны для ручных расчетов, хотя исследованиями А.И. Адонина широко применяемые фор­мулы А. С. Вирновского для расчета штанговых колонн были существенно упрощены. Тем не менее отечественные методики дают достаточно хорошую сходимость с действительностью.

У американских методов расчета принцип другой. Применя­емые зависимости были получены на основе статистической обработки промысловых данных и носят эмпирический или по- луэмпирический характер. Для изображения результатов были получены зависимости, связывающие коэффициенты и безраз­мерные величины, которые определяются при помощи номо­грамм.

Для расчета максимальных и минимальных нагрузок в точ­ке подвеса штанг в России наибольшее распространение и при­знание получили формулы А. С. Вирновского и А.И. Адонина.

В Европе большее применение нашли зависимости Миллса и Слонегера, носящие полуэмпирический характер.

Различные работы, проведенные как в России, так и за ру­бежом, критически рассматривают методы расчета Миллса и Слонегера.

По данным одних исследователей, проводивших сравнение расчетных данных с результатами динамометрических измере­ний, получено, что максимальная нагрузка на штангу в точке подвеса по Миллсу - Слонегеру занижена на 12,6 %, соответ­ствующие же значения нагрузок, полученных по методу АНИ, завышены на 8,5 % [14].

При расчете УСШН по методу АНИ задаются параметры, затем они просчитываются, и полученный результат сравнива­ется с необходимым. Если результат сильно отличается от ис­комого, тогда вводятся коррективы и расчет проводится заново. Данный метод включает три этапа:

1. Предварительно задаются параметры установки, причем в расчетах используются символы и единицы измерения по АНИ:

динамический уровень жидкости Н, футы;

глубина подвески насоса L, футы;

число двойных ходов в минуту N;

длина хода полированного штока S, дюйм;

диаметр плунжера D, дюйм;

средняя плотность жидкости G в НКТ, т/м³;

номинальный диаметр труб НКТ, дюйм;

диаметр штанги и комбинация штанговой колонны (односту­пенчатая или двухступенчатая);

применение якоря в нижней части колонны.

2. Определяются следующие величины: длина хода плунжера S_р, дюйм;

подача насосной установки PD, баррелей в сутки; максимальная нагрузка в точке подвеса штанг PPRL, фунты; минимальная нагрузка в точке подвеса штанг MPRL, фунты; максимальный крутящий момент ведомого вала кривошипа РТ, фунто-дюйм;

мощность СК PRHL, л.с.;

необходимый вес уравновешенного груза СВЕ, фунт.

3. Сравниваются расчетные объемы добычи и другие пара­метры с нужными значениями. При необходимости вводятся коррективы.

Пример. Известные величины: динамический уровень, ожидаемый Н = 2953 фута (900 м); глубина подвески насоса L = 3937 футов (1200 м); чис­ло двойных ходов в минуту N = 8; длина хода полированного штока S = 71

дюйм (1,8 м); диаметр плунжера D = 1³/₄ дюйма (43 мм); колонна штанг, предлагаемая из рекомендаций АНИ: 37,5 % - ⁷/₈ дюйма (22 мм), 62,5 % - ³/₄ дюйма (19 мм); плотность жидкости G = 0,9 т/м³; диаметр труб НКТ