(15)

де

, (16)

де - поточний пластовий тиск, МПа; - тиск на гирлі свердловини, МПа; - відносна густина газу; - глибина спуску НКТ (відстань від гирла до середини інтервалу перфорації), м; - середня температура, К; - коефіцієнт стисливості газу при середньому тиску і температурі; - внутрішній діаметр насосно-компресорних труб, см; - коефіцієнт гідравлічного опору труб; і - коефіцієнти фільтраційних опорів привибійної зони пласта .

Для визначення оптимальних значень діаметра НКТ чи тиску на гирлі свердловини спільно розв’язують рівняння (10) або (11) і (15). Наприклад, задаються рядом стандартних значень внутрішнього діаметра НКТ і вибирають таке значення , при якому в умовах фонтанної експлуатації свердловини буде максимальним дебіт газу, що припливає із пласта на вибій , і забезпечується прийнятий на буфері для забезпечення стабільної роботи свердловини за наявності рідини у пластовій продукції при спущеній у свердловину колоні НКТ.

Виходячи з проведених промислових досліджень, встановлено, що стійкий виніс води з вибоїв газових свердловин відбувається при швидкостях газу на вході в башмак ліфтових труб понад 5-7 м/с, а винос конденсату – понад 1,95-3,76 м/с.

Для характеристики умов роботи обводнених газових і газоконденсатних свердловин також використано швидкість руху газу і рідини на вході в башмак ліфтових труб і параметр Фруда, які визначались за наступними формулами.

Швидкість руху газу і рідини на вході в башмак ліфтових труб визначають за формулами:

.

.

де - фактичний дебіт газу при стандартних умовах, тис.м3/добу; - дебіт рідини, м3/добу; - внутрішній діаметр ліфтових труб, м

Параметр Фруда для газу на вході в башмак ліфтових труб

.

Параметр Фруда для рідини (суміші води і конденсату) на вході в башмак ліфтових труб

.

Параметр Фруда для газорідинної суміші на вході в башмак труб

.

Модифікований параметр Фруда для газового потоку

.

Модифікований параметр Фруда для рідинного потоку

.

Зведений параметр Фруда для газового потоку

,

де, , - відповідно температура на вибої, на усті свердловини і середня температура в стовбурі свердловини, К; , , - відповідно вибійний тиск, тиск на гирлі і середній тиск в стовбурі свердловини, МПа; , - відповідно густина рідини і газу при , і , кг/м3; - відповідно відносна густина газу (за повітрям) і рідини (за водою); , - коефіцієнти стисливості газу відповідно при , і ; , - відповідно швидкості руху газу і рідини, зведені до умов башмака ліфтових труб ( і )

,

, .

Згідно з промисловими даними область стійкої роботи газових і газоконденсатних свердловин з пластовою водою відбувається при значеннях параметра Фруда для суміші і модифікованого параметра Фруда для газового потоку , виніс конденсату відбувається при значеннях параметра Фруда і . Нижня границя критеріальних параметрів відповідає застосуванню рухомих диспергуючий пристроїв, а верхня - стаціонарних диспергаторів.

Для величин параметра Фруда для суміші рекомендують застосовувати для виносу води і конденсату розчини ПАР з установкою на вході в башмак труб диспергуючих пристроїв. Для величин параметра Фруда необхідно існуючу колону ліфтових труб замінювати на менший діаметр, щоб отримати величину параметра Фруда для суміші і використовувати вище згадані способи інтенсифікації виносу рідини з вибоїв свердловин.

Найбільш широко в промисловій практиці застосовується метод винесення рідини з газових і газоконденсатних свердловин за допомогою спінюючи ПАР. Застосування ПАР для інтенсифікації видобутку газу не вимагає додаткових капіталовкладень та унікального устаткування. В Україні виробництво ПАР налагоджено у достатньо широких масштабах. Останнім часом на родовищах НАК «Нафтогаз України» збільшилося використання нових видів ПАР, які є одним із основних чинників стабілізації видобутку газу і конденсату на старих родовищах.

Проте застосування ПАР має деякі обмеження. Одні ПАР можна застосовувати лише у прісних водах (це, зазвичай, аніоноактивні), інші – при низьких температурах (до 50 оС) або, навпаки, високих (50-90 оС).

До даної групи належать такі способи виносу рідини з вибою газових свердловин:

періодичне чи безперервне введення твердих або рідких спінюючих ПАР у затрубний прості чи ліфтові труби;

подача на вибій свердловини сухого льоду (твердого СО2) і наступний видобуток газованої діоксидом вуглецю рідини;

введення в свердловини декількох реагентів, наприклад, крейдяної пасти, змішаної зі спінюючим ПАР, і соляної кислоти, при взаємодії яких виділяється велика кількість газу, достатня для спінювання і виносу із свердловини рідини;

винос рідини із свердловини за допомогою трифазних пін, що досягається, наприклад, подачею на вибій розчину спінюю чого ПАР в електроліті, хімічно несумісного з пластовою водою. При їх взаємодії випадає твердий осад;

випаровування рідини, яка скупчується на вибої свердловини і у привибійній зоні, за допомогою циркулюючої в свердловині перегрітої пари чи вибійних електронагрівачів;

температурне диспергування рідини шляхом нагріву її за допомогою вибійних електронагрівачів до температури, при якій за рахунок зменшення в’язкості та поверхневого натягу на межі з газом відбувається інтенсивне дроблення крапель рідини;

диспергування рідини шляхом дії на газорідинний потік фізичними полями, наприклад, магнітним, яке призводить до зменшення поверхневого натягу рідини на межі з газом;

електроліз води на вибої свердловини за допомогою спеціальних вибійних пристроїв, який супроводжується виділенням газу

Розробка нових поверхнево-активних речовин і, отже, розширення їх асортименту з подальшим впровадженням