Аналіз температурного режиму в газових свердловинах

Температурний режим пласта, свердловин, промислових і магістральних газопроводів є одним із найважливіших характеристик , що суттєво впливають на експлуатацію цих об’єктів.

Низькі температури і високі тиски в умовах насиченого вологою газу приводять до утворення гідратів і льоду в свердловинах і наземних спорудах, зменшують поперечний переріз, погіршують експлуатацію та можуть призвести до зупинки подачі газу.

Врахування температурного режиму роботи свердловин необхідно також і в районах з високою платовою температурою , бо з підвищенням температури подовжуються колони обсадних труб, на металі труб утворюються гофри, що призводять до їх руйнування. Це, наприклад, може відбуватись внаслідок зміни температури коли після компресорних станцій газ не охолоджується.

6.1 Температура гірських порід

Температура газу в свердловині і газопроводі залежить від температури пласта і вище залягаючих порід, від умов експлуатації (діаметра і конструкції свердловин, дебіту газу і депресії на пласт), від температури навколишнього повітря, що підлягає значним коливанням. Температура навколишнього повітря впливає на температуру поверхневих шарів землі до глибини шару lш з постійною добовою температурою. Цей шар зазвичай залягає на глибині, що не перевищує 1-2 м. Нище залягає шар lн з постійною річною температурою , що називається нейтральним. В середньому глибину нейтрального шару для Європейської частини можна приймати 20-25м.

Глибину нейтрального шару можна наближено визначити за глибиною шару lш з постійною добовою температурою:

lн 19,1lш

Температуру на глибині нейтрального шару можна прийняти рівною середньорічній температурі земної поверхні даного району, що зазвичай вище середньорічної температури повітря на 1-2 0С.

Температура гірських порід нижчих від нейтрального шру збільшується з глибиною. Температура газу в пласті зазвичай близька до температури порід що залягають в даному продуктивному горизонті.

6.2 Методика розрахунку

Температура газу, що довший час знаходився в свердловині практично не відрізняється від температури навколишніх порід. Після закриття експлуатаційної свердловини температура газу в стволі замітно відрізняється від розрахованої температури за температурним градієнтом, хоча з часом (за тижні і навіть місяці) набуває нормального значення. При накопиченні газу до забою свердловини і подальшому його русі по стволі температура в результаті дроселювання і теплообміну змінюється.

Даний розрахунок температурного режиму проведемо для газозбірного пункту №1 Більче-Волицько-Угерського ПСГ.

Деякі описові дані про фонд свердловин та систему збору газу Більче-Волицько-Угерського ПСГ.

Найбільше в Європі Більче-Волиця-Угерське ПСГ створювалось на протязі 1983-1996 рр. На сьогодні загальний фонд підключених експлуатаційних свердловин становить 341 одиницю, які об’єднані за допомогою чотирьох газозбірних пунктів (ГЗП). На двох з них реалізована система збору газу за допомогою окремих шлейфів (ГЗП-1, ГЗП-2), її ще називають променевою, а на двох інших – колекторна система (ГЗП-3, ГЗП-4).

Колекторна система збору газу є досить ефективною, оскільки, з одного боку, дозволяє зменшити затрати металу та відведення земель під неї, а з іншого – є більш безпечною з огляду на охорону навколишнього середовища.

Вихідними даними для розрахунку є:

- розрахункова схема температурного режиму свердловини (рисунок 6.1);

- дані термокаротажу свердловини №182 (додаток Д);

- пластовий тиск рпл;

- вибійний тиск рвиб;

- добова, годинна та секундна об’ємна та масова продуктивність свердловини Q;

- пластова температура Тпл;

- коефіцієнти фільтраційного опору свердловини А В;

- дані по конструкції свердловини, а саме: діаметр і глибина спуску НКТ d h;

- діаметри обсадних колон d;

- товщина стінки обсадних колон;

- середня товщина цементного кільця між породою і обсадною колоною.