Метод оценки сепарации газа в периодическом режиме эксплуатации скважины, оборудованной установкой электроцентробежного насоса. Часть 1
УДК: 622.276.53+622.276.57
DOI: -
Авторы:
ГОРИДЬКО К.А.
1,
ФЕДОРОВ А.Э.1,
ХАБИБУЛЛИН Р.А.2,
ВЕРБИЦКИЙ В.С.2,
ИВАНОВ В.А.2,
КАРТАВЦЕВА И.А.3
1 ООО "РН-БашНИПИнефть", Уфа, Россия
2 РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия
3 ООО "Газпромнефть-Хантос", Ханты-Мансийск, Россия
Ключевые слова: естественная сепарация газа, установка электроцентробежного насоса (УЭЦН), низкий дебит, моделирование, периодические режимы работы УЭЦН, периодическое кратковременное включение
Аннотация:
Применение в добывающих скважинах установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) позволяет снизить забойное давление до целевых значений, обеспечивающих проектные уровни добычи нефти. При этом снижение забойного давления ниже давления насыщения приводит к выделению газа из нефти и формированию многофазного потока, в том числе на приеме УЭЦН (непосредственно на приеме насоса). В свою очередь, следует минимизировать вредное влияние свободного газа на работу УЭЦН еще на этапе проектирования работы скважин посредством проведения инженерных расчетов. Важным параметром в процессе определения режима работы скважины, оборудованной УЭЦН, является коэффициент естественной сепарации газа.
Литературный обзор и промысловый опыт указывают на то, что в настоящее время отсутствует универсальная методика расчета естественной сепарации газа у приема УЭЦН для кратковременного периодического режима эксплуатации скважин. Целью данного исследования является разработка метода оценки естественной сепарации газа для скважин с УЭЦН, работающих в кратковременном периодическом режиме, для планирования режимов эксплуатации скважин и дизайна глубинно-насосного оборудования.
В статье описан новый инженерный метод, созданный путем комбинации математической модели, учитывающей периодическое реверсивное движение жидкости и газа в затрубном пространстве скважины, и механистической корреляции расчета естественной сепарации R. Marquez. Предложенный метод реализован в виде расчетного модуля, подходящего для проведения инженерных расчетов по промысловым данным.
Список литературы:
1. Marquez R. Modeling Downhole Natural Separation: PhD dis. in the Discipline of Petroleum Engineering. – The University of Tulsa, 2004. – 204 p.
2. Eksperimental’nye issledovaniya estestvennoy separatsii na prieme pogruzhnogo elektrotsentrobezhnogo nasosa / V.A. Ivanov, V.S. Verbitskiy, R.A. Khabibullin [i dr.] // Neftegaz.RU. – 2024. – № 8(152). – S. 78–84.
3. New Methodology for Calculating the Impact of High Free Gas Content in the Flow on ESP Characteristics for the West Siberia Fields / K.A. Goridko, R.A. Khabibullin, V.S. Verbitsky [et al.] // SPE-206468-MS Paper presented at the SPE Russian Petroleum Technology Conference, Virtual, October 2021. – 21 p. – PE-206468-MS. – DOI: 10.2118/206468-MS
4. Case Studies and Operation Features of Transient Multiphase Flow in Low-Flow wells with Multistage Fracturing and Extended Horizontal Wellbore Operated with ESP in PSA Mode / T.S. Yushchenko, E.V. Demin, V.A. Ivanov [et al.] // Petroleum Research. – 2024. – Vol. 4 – P. 657–672. – DOI: 10.1016/j.ptlrs.2024.06.005
5. Marquez R., Prado M.G. Modeling Downhole Separation Efficiency Using a Stream Function Approach // ASME. – 2009. – 25 p. – DOI: 10.1115/OMAE2009-79763
6. Liu B., Prado M. Modeling Downhole Natural Separation Using a Bubble Tracking Method // ASME. – 2004. – 8 p. – DOI: 10.1115/PVP2004-2844
7. A Simple Model To Predict Natural Gas Separation Efficiency in Pumped Wells / A.F. Harun, M.G. Prado, J.C. Serrano, D.R. Doty // SPE-63045-MS. – 2000. – 10 p. – DOI: 10.2118/63045-MS
8. Volkov M.G. Nauchno-metodicheskie osnovy modelirovaniya protsessov upravleniya ekspluatatsionnymi kharakteristikami oslozhnennykh neftedobyvayushchikh skvazhin: dis. … d-ra tekhn. nauk: 25.00.17. – Ufa, 2021. – 401 s.
9. A Mechanistic Model To Predict Natural Gas Separation Efficiency in Inclined Pumping Wells / A.F. Harun, M.G. Prado, J.C. Serrano, D.R. Doty // SPE-67184-MS. – 2001. – 9 p. – DOI: 10.2118/67184-MS
10. Pashali A.A., Mikhaylov V.G. Gidromekhanika mnogofaznykh techeniy v truboprovodnoy infrastrukture neftyanykh mestorozhdeniy. – Ufa: BashNIPIneft’, 2020. – 336 s.
11. Pashali A.A. Algoritmy i matematicheskie modeli optimizatsii rezhimov raboty skvazhin v usloviyakh vysokogo gazovogo faktora: dis. … kand. tekhn. nauk: 25.00.17. – Ufa, 2011. – 203 s.
12. Gorid’ko K.A. Vliyanie izmenyayushchikhsya svoystv gazozhidkostnoy smesi po dline nasosa na kharakteristiki pogruzhnoy elektrotsentrobezhnoy nasosnoy ustanovki: dis. … kand. tekhn. nauk: 25.00.17. – M., 2023. – 246 s.
13. M-01.02.01.01-01. Metodicheskie ukazaniya po ekspluatatsii skvazhin UETsN. – SPb., 2021.
14. TR-0001. № P1-01.05. Podbor oborudovaniya, zapusk, vyvod na rezhim i ekspluatatsiya skvazhin, oborudovannykh ustanovkami elektrotsentrobezhnykh nasosov. – M., 2017.
15. Individual’nyy podkhod pri raschete energoeffektivnogo rezhima ekspluatatsii elektrotsentrobezhnykh pogruzhnykh nasosov v malodebitnykh skvazhinakh / N.P. Sarapulov, N.M. Katrich, A.A. Shushakov [i dr.] // Neft. khoz-vo. – 2012. – № 12 – S. 69–71.
16. Khabibullin R., Sarapulov N. ESP Energy Efficiency Analysis on Western Siberia Fields // SPE-191538. – Society of Petroleum Engineers RPTC 2018, Moscow, 15–17 October 2018. – 13 p. – DOI: 10.2118/191538-18RPTC-MS
17. Vidineev A.S. Opredelenie optimal’nogo rezhima kratkovremennoy periodicheskoy ekspluatatsii malodebitnykh skvazhin s pomoshch’yu ustanovki elektrotsentrobezhnogo nasosa // Neftepromyslovoe delo. – 2022. – № 3(639). – S. 41–45. – DOI: 10.33285/0207-2351-2022-3(639)-41-45
18. Issledovanie preimushchestv ekspluatatsii UETsN v periodicheskom rezhime na skvazhinakh, oslozhnennykh vynosom peska / S.B. Yakimov, M.N. Kaverin, I.M. Golub’ [i dr.] // Oborudovanie i tekhnologii dlya neftegazovogo kompleksa. – 2017. – № 5. – S. 16–20.
19. Analiz raboty skvazhiny i skvazhinnogo oborudovaniya s ispol’zovaniem makrosov Unifloc VBA. – URL: https://github.com/unifloc/unifloc_vba (data obrashcheniya: 04.02.2025).
20. Wu B.P.C. The Experimental Study of Counter-Current Two-Phase Flows in Annuli: PhD dissertation in the Discipline of Chemical Engineering. – The University of Queensland, 2019. – 214 p. – DOI: 10.14264/uql.2019.878
Назад в номер