Добыча нефти и газа
Коэффициент продуктивности и индикаторная кривая Вогеля, забойное давление по динамическому уровню, подача ШГН и напор ЭЦН, обводнённость и нефть в тоннах, газовый фактор, приведение газа к стандартным условиям, штуцер, прогноз падения добычи.
20 расчётов
Приток и продуктивность
Коэффициент продуктивности по замеру дебита и забойного давления на установившемся режиме, депрессия на пласт и дебит при другом забойном давлении (прямолинейная индикаторная линия).
J = q / (P_res − P_wf)Дебит нефти при любом забойном давлении и потенциальный дебит (AOF) по одному замеру: прямая линия выше давления насыщения, кривая Вогеля ниже него. Для насыщенного пласта (P_b ≥ P_res) — одна кривая Вогеля.
f(P) = P_res − P, P ≥ P_bЗабойное давление и давление на приёме насоса в скважине с ШГН или ЭЦН по затрубному давлению и динамическому уровню: над приёмом насоса в затрубье — нефть, ниже приёма — продукция скважины.
P_in = P_c + ρ_a · g · (H_pump − H_dyn)Механизированная добыча
Глубина уровня жидкости в затрубье по времени прихода отражённого звукового импульса; скорость звука — по отражению от репера известной глубины (патрубка-репера или муфт НКТ).
v = 2 · H_ref / t_refТеоретическая и фактическая подача штангового глубинного насоса по диаметру плунжера, длине хода и числу качаний, с коэффициентом подачи.
Q_t = 1440 · (π · D² / 4) · S · nНеобходимый напор электроцентробежного насоса по динамическому уровню, давлениям на устье и потерям на трение в НКТ; число ступеней по напору одной ступени, гидравлическая мощность, мощность на валу и мощность, потребляемая погружным двигателем (ПЭД).
H = H_dyn + (P_wh − P_c) / (ρ · g) + h_frУчёт продукции
Дебит нефти и воды в м³/сут и т/сут по замеру дебита жидкости и обводнённости, плотность водонефтяной смеси и пересчёт обводнённости между объёмной и массовой.
q_o = q_l · (1 − W_v); Q_o = q_o · ρ_o; Q_w = q_l · W_v · ρ_wГазовый фактор по замерам дебита газа и нефти — в м³/т, как принято в промысловой отчётности, и в м³/м³.
G = Q_g / Q_oГаз и штуцеры
Объём газа при 20 °C и 101,325 кПа (ГОСТ 2939) по объёму при рабочих давлении и температуре с учётом коэффициента сверхсжимаемости; объёмный коэффициент газа. Для расхода так же: рабочие м³/ч дают ст. м³/ч.
V_st = V · (P / P_st) · (T_st / T) / ZДебит жидкости фонтанирующей скважины при критическом истечении газожидкостной смеси через штуцер — по буферному давлению, газовому фактору по жидкости и диаметру штуцера: корреляции Гилберта, Роса, Баксенделла и Ачонга.
P_wh = A · R^B · q / S^CДиаметр штуцера, при котором фонтанирующая скважина даст заданный дебит жидкости при известном буферном давлении и газовом факторе по жидкости (критическое истечение).
S = (A · R^B · q / P_wh)^(1/C)Критическая скорость газа, при которой капли воды или конденсата выносятся из скважины, и соответствующий минимальный дебит газа для НКТ заданного диаметра — по Тёрнеру (с поправкой +20 %) или Коулману (без поправки). Ниже этого дебита жидкость скапливается на забое и глушит скважину.
v_c = k · [σ · g · (ρ_l − ρ_g)]^(1/4) / √ρ_g; k = (40 / 0.44)^(1/4) = 3.09 (Coleman), × 1.2 (Turner)Прогноз добычи
Модель одной нефтяной скважины от пуска до экономического предела: приток к вертикальной, наклонной, горизонтальной скважине или скважине с ГРП, неустановившийся и псевдоустановившийся режимы, давление насыщения, полка по жидкости, обводнённость и материальный баланс при истощении или поддержании давления. График дебитов и давлений по месяцам, таблица по годам и выгрузка в CSV.
J = 2π·k_h·h / (μ_o·B_o·(½·ln(4A / (γ·C_A·r_w²)) + s_eq)), γ = 1.781Дебит через заданное время и накопленная добыча при экспоненциальном, гиперболическом или гармоническом падении — по начальному дебиту, темпу падения за первый год и показателю b.
D_i = [(1 − D)^(−b) − 1] / b; b = 0: D_i = −ln(1 − D)Время, за которое дебит снизится до минимально рентабельного, и добыча за это время — остаточные извлекаемые запасы скважины по кривой падения.
t_ec = [(q_i / q_ec)^b − 1] / (b · D_i); b = 0: t_ec = ln(q_i / q_ec) / D_iДругие направления
Полезная (гидравлическая) мощность по подаче и напору, мощность на валу с учётом КПД насоса, мощность, потребляемая из сети, и наименьшая мощность двигателя с запасом.
P_h = ρ · g · Q · HИз раздела «Механика и оборудование»Подача, напор и мощность центробежного насоса при другой частоте вращения — в том числе ЭЦН или насоса с частотным преобразователем — и после обточки рабочего колеса.
Q_2 = Q_1 · (n_2 / n_1) · (D_2 / D_1)Из раздела «Механика и оборудование»Число качаний по частоте вращения двигателя, диаметрам шкивов клиноремённой передачи и передаточному числу редуктора, и диаметр шкива двигателя для нужного числа качаний.
N = n_m · (d_m / d_r) · (1 − ε) / iИз раздела «Механика и оборудование»Падение напряжения в трёхфазной или однофазной кабельной линии с учётом сопротивления жил при рабочей температуре и индуктивного сопротивления, потери мощности в кабеле и напряжение в начале линии — в том числе для длинного погружного кабеля ЭЦН.
R = ρ_20 · (1 + α · (t − 20)) · L / S, X = x_0 · LИз раздела «Электротехника»Расход электроэнергии на подъём 1 м³ и 1 т жидкости насосной установкой — ЭЦН, ШГН, насосом ППД или перекачки — на заданный напор с учётом полного КПД, и суточное потребление.
e = ρ · g · H / (3.6 · 10⁶ · η)Из раздела «Электротехника»Результаты — инженерные оценки по стандартным формулам; для проектных решений сверяйте их с нормативами, проектной документацией и расчётами специалистов. Формулы, перенесённые из исходного набора расчётов, оставлены без изменений, а их ошибки описаны в примечаниях.