Исследование режима работы системы для одновременно-раздельной эксплуатации пластов

Abstract

Актуальность. Современное развитие механизированного фонда скважин, в частности фонда скважин с двумя нефтяными пластами, имеет положительную тенденцию роста. При добыче нефти из скважин с двумя пластами, как правило, широко применяется технология одновременно-раздельной эксплуатации, включающая насосное оборудование, в том числе установки электроцентробежных насосов в различных компоновках и конфигурациях. Применение одновременно-раздельной эксплуатации обусловлено необходимостью учета добываемой продукции из каждого отдельного пласта и развития требуемой депрессии. К прочим причинам и преимуществам одновременно-раздельной эксплуатации следует отнести сокращение капитальных затрат при строительстве, регулирование притока, снижение эксплуатационных затрат и др. Однако данный способ добычи нефти имеет ряд ограничений и задач, требующих решения. Одной из таких актуальных задач является подбор оптимальной компоновки под каждые конкретные условия отдельной скважины с двумя независимыми пластами. В случае отсутствия корректного подбора компоновки (и ее технико-технологических параметров) для одновременно-раздельной эксплуатации скважины возможен потенциальный риск срыва подачи электроцентробежного насоса, а также отсутствие обеспечения требуемой депрессии на каждый пласт. В конечном итоге в случае некорректного подбора компоновки для одновременно-раздельной эксплуатации скважины работа всей системы может быть неэффективна либо обладать, в том числе, и полным неработоспособным состоянием. В связи с этим направление исследований, поиск методов и способов подбора основных узлов, связанных с обеспечением эффективной технологии одновременно-раздельной эксплуатации скважины, является актуальным ответвлением в современной прикладной науке. Для обеспечения более точного подбора компоновки для технологии одновременно-раздельной эксплуатации скважин с двумя нефтяными пластами разработана математическая модель, учитывающая факторы, влияющие на приток жидкости с пласта, реологические свойства жидкости и параметры, технологические особенности компоновки установки электроцентробежного насоса, применяемой на указанных скважинах. По результатам исследования, произведенного с помощью численного моделирования (на основе разработанной математической модели), получено, что в случае обеспечения корректного подбора технологических параметров компоновки нижнего и верхнего электроцентробежного насоса, можно достичь требуемую депрессию на каждый отдельный пласт без срыва подачи, а также обеспечить регулировку притока жидкости в широких диапазонах

Relevance. Modern development of mechanised well stock, in particular, well stock with two oil reservoirs has a positive growth trend. When producing oil from wells with two reservoirs, as a rule, the technology of simultaneous separate operation is widely used, including pumping equipment, such as installations of electric centrifugal pumps in various layouts and configurations. Simultaneous separate operation of wells becomes necessary when there is a need to account for the production from each individual reservoir and to create the required drawdown. Other reasons and advantages of simultaneous separate operation include reduction of capital costs during construction, flow control, lower operating costs and others. However, this method of oil production has a number of limitations and problems that need to be solved. One of such urgent tasks is selection of optimal layout for each specific conditions of a separate well with two independent formations. If the layout (and its technical and technological parameters) for simultaneous separate operation of the well is not selected correctly, there may be a potential risk of electric centrifugal pump failure, as well as failure to provide the required underbalance for each reservoir. Ultimately, in case of incorrect selection of layout for simultaneous separate well operation, the operation of the entire system may be ineffective, or have, among other things, a complete inoperable state. In this regard, the direction of research, the search for methods and ways to select the main components associated with the provision of effective technology for simultaneous separate operation of the well, is a relevant branch in modern applied science. In order to ensure a more accurate selection of the layout for the technology of simultaneous separate operation of wells with two oil reservoirs, the authors developed the mathematical model that takes into account both the factors affecting the fluid flow from the reservoir, fluid rheological properties, and the parameters and technological features of the layout of the electric centrifugal pump unit used at the specified wells. According to the results of the study performed by means of numerical modelling (on the basis of the developed mathematical model), it was obtained that in case of correct selection of technological parameters of the lower and upper electric centrifugal pump arrangement, it is possible to achieve the required underbalance for each individual reservoir without disruption of supply, as well as to ensure the regulation of fluid inflow in wide ranges