Как делать расчеты потерь давления на пену?

Последнее сообщение
toron 23 14
Мар 08

Народ, хочу посоветоваться!
Положим идет промывка песчаной пробки в вертикальной скважине двухфазной пеной с помощью БДТ. Диаметры всех труб и давление на устье известны. Расход, газосодержание пены и состав ПОЖ известны.
Короче, все известно.
Надо вычислить забойное давление.
1. Есть ли ПРИМЕНЯЕМЫЕ (а не просто теоретические) матметоды, позволяющие это сделать?
2. И вообще, как узнают забойное давление, при работе с пеной, если не проводить расчеты, замером?

То, что я нашел, с результатами промысловых экспериментов соотносится как том в анекдоте - Штирлиц выстрелил вверх и попал мимо .

Буду очень признателен.

Rasty 219 14
Мар 08 #1

Pзаб=Ro*g*H+Pустье
У нас все так - пальцем в небо, никто доподлинно не знает что там происходит по факту, все эти методики крутые расчеты в Петрелал и Эклипсах - это приблуда для чиновников в министерствах и с фактом имеет очень маленькое отношение. все начинается от определения обводненности на устье и динамического уровня (погрешности очень большие) а потом эти ошибки садятся в мат модели что-то там моделирующие и все довольны.
плюс минус 10 атмосфер это нормально laugh.gif

Мы тут недавно камеру на забой спустили и посмотрели как приток на забое идет - это "крушение мировоззрения" и всего чему учили в "бурсах"

Unknown 1656 15
Мар 08 #2

Rasty пишет:

Мы тут недавно камеру на забой спустили и посмотрели как приток на забое идет - это "крушение мировоззрения" и всего чему учили в "бурсах"


А потом оказалось, что телевизор верх ногами держали laugh.giflaugh.gif

toron 23 14
Мар 08 #3

Rasty пишет:

Pзаб=Ro*g*H+Pустье
У нас все так - пальцем в небо, никто доподлинно не знает что там происходит по факту, все эти методики крутые расчеты в Петрелал и Эклипсах - это приблуда для чиновников в министерствах и с фактом имеет очень маленькое отношение. все начинается от определения обводненности на устье и динамического уровня (погрешности очень большие) а потом эти ошибки садятся в мат модели что-то там моделирующие и все довольны.
плюс минус 10 атмосфер это нормально laugh.gif

Э-е-е-еххх!!! Я так и думал. Однако Pустье + РОЖЕАШ - очень удачная шутка! Осталось только плотность пены выяснить по стволу и как нибудь определить сопротивление потока, и делу конец
Однозначно, нужны натурные эксперименты!!! excl.gifmad.gif

volvlad 2256 15
Мар 08 #4

toron пишет:

Однозначно, нужны натурные эксперименты!!!


В SPE нашел кучу статей по этой теме - расчет потерь давления при течении пены в трубах. Насколько они жизнеспособны сказать не могу, но там много всяких раззных корреляций для разного вида пен.

Методология расчета такая же как и для обычных жидкостей - дельта P по массе +дельта P потерь на трение.
В первом слагаемом главное знать плотность пены, она зависит от газосодержания... Это вы должны более или менее знать, т.к. сами пену готовите... И применяя, ро*же*аш получаем то, что надо...
Для второго слагаемого не все так просто... Все корреляции представленные в статьях направлены, на оценку этого параметра. Корреляции определяются по экспериментальным данным...

Kobold 224 15
Мар 08 #5

V. Volkov пишет:

В SPE нашел кучу статей по этой теме - расчет потерь давления при течении пены в трубах. Насколько они жизнеспособны сказать не могу, но там много всяких раззных корреляций для разного вида пен.

Можешь номера статей сказать?

volvlad 2256 15
Мар 08 #6

Kobold пишет:

Можешь номера статей сказать?

в поле title при поиске статей вбил: "foam friction" нашлось около сотни статей...многие конечно не в тему, но есть интересные:

4885-MS Determination of Laminar, Turbulent, and Transitional Foam Flow Losses in Pipes
23778-MS The Rheological Properties of Carbon Dioxide and Nitrogen Foams
74810-MS New Empirical Friction Loss Correlation for Foam Fluids in Coiled Tubing
...

toron 23 14
Мар 08 #7

СПАСИБО за ссылки!
Я две из них знаю, просматривал. Не помню только там описано как они их получили или нет.

1. Не та-ак все просто с плотностями ибо полученная плотность несколько отличается от реальной, а если мы еще и интегрируем по столбу, то погрешность накапливается и получается дурь. Учитывать ведь приходится и растворимость газа в жидкости и шлам. (У Амияна это описано, а нашими подтверждено на практике)
2. Главный геморрой может быть в том, что двухфазная пена, попавшая на забой может ваще стать трехфазной, если на забое мелкий-мелкий песок или глина.
3. При подъеме пены вверх газ выделяется образует дополнительные пузырьки, то есть меняется дисперсность пены. Стало быть поправки надо делать на каждое условие. Короче, собачка почесалась возле устья и на это тоже придется делать поправку smile.gif
3. С трением конечно полный...

Может быть имеет смысл вообще отказаться от разделения на статику, динамику и инерционные потери? Я пока таких теорий не читал. Все в основном говорят о поправках.

Народ, кто знает имеет ли место быть такая проблема: колтюбинг при спуске в НКТ не выпрямляется идеально и касается стенки скважины. Полагаю гидродинамика при этом перекорежится до неузнаваемости если считать что трубы идут параллельно.

volvlad 2256 15
Мар 08 #8

toron пишет:

1. Не та-ак все просто с плотностями ибо полученная плотность несколько отличается от реальной, а если мы еще и интегрируем по столбу, то погрешность накапливается и получается дурь. Учитывать ведь приходится и растворимость газа в жидкости и шлам. (У Амияна это описано, а нашими подтверждено на практике)
2. Главный геморрой может быть в том, что двухфазная пена, попавшая на забой может ваще стать трехфазной, если на забое мелкий-мелкий песок или глина.
3. При подъеме пены вверх газ выделяется образует дополнительные пузырьки, то есть меняется дисперсность пены. Стало быть поправки надо делать на каждое условие. Короче, собачка почесалась возле устья и на это тоже придется делать поправку smile.gif
3. С трением конечно полный...

Может быть имеет смысл вообще отказаться от разделения на статику, динамику и инерционные потери? Я пока таких теорий не читал. Все в основном говорят о поправках.
Народ, кто знает имеет ли место быть такая проблема: колтюбинг при спуске в НКТ не выпрямляется идеально и касается стенки скважины. Полагаю гидродинамика при этом перекорежится до неузнаваемости если считать что трубы идут параллельно.

В принципе, основной вклад, конечно же несет статика... Динамика вносит свою лепту при определенных условиях (высокие скорости, шероховатость и пр.)... На инерцию обычно вообще забивают...

Главное на первом этапе, все-таки разобраться с плотностью пены при различных условиях...

Kobold 224 15
Мар 08 #9

V. Volkov пишет:

в поле title при поиске статей вбил: "foam friction" нашлось около сотни статей...многие конечно не в тему, но есть интересные:

4885-MS Determination of Laminar, Turbulent, and Transitional Foam Flow Losses in Pipes
23778-MS The Rheological Properties of Carbon Dioxide and Nitrogen Foams
74810-MS New Empirical Friction Loss Correlation for Foam Fluids in Coiled Tubing
...

Благодарю rolleyes.gif

toron 23 14
Мар 08 #10

V. Volkov пишет:

В принципе, основной вклад, конечно же несет статика... Динамика вносит свою лепту при определенных условиях (высокие скорости, шероховатость и пр.)... На инерцию обычно вообще забивают...

Главное на первом этапе, все-таки разобраться с плотностью пены при различных условиях...


К сожалению не имею представления о малости/великости сопротивления в кольцевом канале образованной 73 НКТ и 33 БДТ. Один тип кричит, что сопротивления пена практически не дает, другой возражает, мол, канал все-таки маленький...
Но все это по принципу "поверь мне я умный". Черт знает, будет ли большим трение при таком канале?!

К тому же есть температурный градиент. Пена конечно не мгновенно, но мал помалу прогревается. А теплопроводность в зависимости от высоты подъема (объемного газосодержания) разная. Дисперсность тоже меняется. Проводил опыты. Греешь, мешаешь - одно получается, не греешь мешаешь - уже другое.

Словом, надо попробовать не делить статику, динамику и др. и пр. а слить все это в один параметр - потери на интервале.

Наши (СевКавНИПИгаз) еще давно, пытались получить универсальную формулу плотности. Загоняли трехфазную пену в скважине и спокойненько мерили манометрами, потом пытались втиснуть в формулу. Делали для разных газосодержаний. Обобщили, получили.
Есть и другие попытки других институтов. Только у меня после сверки с замерами, сложилось ощущение что пока все это добро годится только для повышения коэффициента наукообразности диссертаций.

И все-таки никто не знает - прямо висит колтюбинг в НКТ или волнами?

Rasty 219 14
Мар 08 #11

toron пишет:

И все-таки никто не знает - прямо висит колтюбинг в НКТ или волнами?

прямо, но ложится на эксплуатационку т.к. скважины "кривые" вернее наклонно-направленные
Скажите а к чему вам такая точность расчета забойного, тем более при промывке скважины? (после ГРП поди?)

toron 23 14
Мар 08 #12

Rasty пишет:

прямо, но ложится на эксплуатационку т.к. скважины "кривые" вернее наклонно-направленные
Скажите а к чему вам такая точность расчета забойного, тем более при промывке скважины? (после ГРП поди?)


Мои знакомые, участвовавшие в промывке скважин на АНПД (на Севере и у нас на ПХГ) рассказывали, что при промывке пеной ухитрялись сделать разрыв пласта и пена уходила. Кучу литературы переворошил, где сообщается что хотя бы ПРИМЕРНО забойное давление надо знать (при АНПД) так чтобы газосодержание пены подобрать качественно и пласт не продавить.
Вот и стало интересно, как люди это делают. Судя по всему что нарыл и наобщался - никак.

Rasty 219 14
Мар 08 #13

ГРП на пене это надо еще умудриться исполнить...давление на устье поступательно поднимается как впрочем и плотность пены уменьшается при закачке. Я тоже посмотрел в инструкциях наших - муть сплошная куча формул на основе PVT и рожеаш а смысл сводится к одному - плотность пены меняется в пределах от 0,2 до 0,8 г/см3 на забое, потери на трение от 5 до 10 атм. далее графики по ним выбирается давление нагнетания для циркуляции и усе.

toron 23 14
Мар 08 #14

Rasty пишет:

ГРП на пене это надо еще умудриться исполнить...давление на устье поступательно поднимается как впрочем и плотность пены уменьшается при закачке. Я тоже посмотрел в инструкциях наших - муть сплошная куча формул на основе PVT и рожеаш а смысл сводится к одному - плотность пены меняется в пределах от 0,2 до 0,8 г/см3 на забое, потери на трение от 5 до 10 атм. далее графики по ним выбирается давление нагнетания для циркуляции и усе.


Как то умудряются... может пластовое давление слишком низкое, может еще чего wacko.gif

А вопросы разрушения пены в ваших инструкциях не рассматривались?
Или как у нас на ПХГ по маршруту: забой-выкид-чисто поле?

Кто-нибудь смог получить устройство для разрушения трехфазной пены?

Rasty 219 14
Мар 08 #15

Не ну всякое бывает, все зависит от коэффициента раздолбайства у нас он 1,3 потому результат. Опять же ГРП - если тупко давить в скважину она конечно примет, и тут дело не только в плотности торопяттся ребятушки дури много - кадры решают все а железо реже

Зачем же чисто поле...все по-тихому - замкнутый цикл называется иначе экологи достанут своим "да хочу.....выразить свое несогласие с применяемыми вами методами...." - поводится очистка и разрушение пен в гидроциклонах, дегазаторах, ультразвуком балуемся.

toron 23 14
Мар 08 #16

Rasty пишет:

Не ну всякое бывает, все зависит от коэффициента раздолбайства у нас он 1,3 потому результат. Опять же ГРП - если тупко давить в скважину она конечно примет, и тут дело не только в плотности торопяттся ребятушки дури много - кадры решают все а железо реже

Зачем же чисто поле...все по-тихому - замкнутый цикл называется иначе экологи достанут своим "да хочу.....выразить свое несогласие с применяемыми вами методами...." - поводится очистка и разрушение пен в гидроциклонах, дегазаторах, ультразвуком балуемся.


"У нас" это где, можно полюбопытствовать?

Так, стало быть, проблема разрушения трехфазной пены это уже не проблема? А я то думал...
Стало быть установки для разрушения продаются? Или вы их сами для себя производите?
У нас делали установку основанную на гидроциклонах и дегазаторах, стоит этакая дуродолга у нас во дворе и берет только двухфазную пену.

Кстати давление на забое не плохо бы рассчитывать не только при промывке ГПП. Есть вариант например если продуктивный пласт с АНПД (аномалийность от 0,1-0,3) трехфазной пеной вскрывать?

Rasty 219 14
Мар 08 #17

toron пишет:

"У нас" это где, можно полюбопытствовать?

Так, стало быть, проблема разрушения трехфазной пены это уже не проблема? А я то думал...
Стало быть установки для разрушения продаются? Или вы их сами для себя производите?
У нас делали установку основанную на гидроциклонах и дегазаторах, стоит этакая дуродолга у нас во дворе и берет только двухфазную пену.
Кстати давление на забое не плохо бы рассчитывать не только при промывке ГПП. Есть вариант например если продуктивный пласт с АНПД (аномалийность от 0,1-0,3) трехфазной пеной вскрывать?

Так а в чем суть проблемы, может я что-то недопонимаю или в корне ошибаюсь, раскажите поподробнее проблемку, кстати температурой не пробовали разрушать?
установки те что у нас собраны из готовых компонентов - самопал на базе штатных заготовок выполненных на заводах по спецзаказу, там что-то запатентовано что-то нет в стадии изучения smile.gif
У нас то пропроще тема АНПД нет, с пеной работаем при бурении на участках поглощения и при освоении после ГРП и бурения, пробовали вскрывать пласт на пене по пару раз било в превентор-угомонились, с нефтью теперь делаем правда на легкой нефти

toron 23 14
Мар 08 #18

Rasty пишет:

Так а в чем суть проблемы, может я что-то недопонимаю или в корне ошибаюсь, раскажите поподробнее проблемку, кстати температурой не пробовали разрушать?


Суть проблемы исключительно в том, что у нас на ПХГ всегда аномально низкое давление. Песчаные пробки там образуются постоянно. Промывают их пеной. Трезфазную пену развалить ничем не смогли, ограничились двухфазной. Но с ней такой прикол:
Если забитая пробкой скважина работает, тогда закачивают через БДТ только ПОЖ в надежде что пена образуется из тамошнего газа сама. (Брал суровый насос, совал в трубу, давал ПОЖ под давлением, вроде пена лезет, но как это происходит на забое у нас никто походу не проверял smile.gif)
Естественно что для того, чтобы газ шёл нужна ДЕПРЕССИЯ на пласт иначе толку нема.

Но и это еще не все. По ходу работы двухфазная пена образуется на забое то есть при давлении, а когда выходит на поверхность частенько просто разрушается, поскольку расширяется газ. (Есть теория что двухфазка не живет при объемном газосодержании больше 0,96).
Есть такая опасность, что пена распавшись, образует туман скорость которого будет недостаточной для выноса песка. Теоритечески возможен прихват колтюбинга. В любом случае толку не будет.
Следовательно если получить модель движения пены, можно задаваясь нужной депрессией на забое, попутно выяснять где именно двухфазная пена распадется, какая скорость тумана будет в этот момент, будет ли песок продолжать свой полет вверх. Следовательно можно знать какое давление на устье надо задать, чтобы все вышеописанное случилось именно так как планируется.

Нагрев пены наши не пробовали. Во всяком случае в работе. А опыты были, трубки грели, через них пропускали пену. Интересно узнать энергоемкость этой работы.

Rasty 219 14
Мар 08 #19

Значится так... пообщался я на эту тему и вот что прояснил для себя:
По-поводу графиков и давлений - т.к. скважины в принципе однотипные выбирается эталонка спускается оборудование для замера текущих параметров и проводится полный цикл операций с записью параметров далее по ним выводятся зависимости и строятся графики для конкретного месторождения которые далее используются на других скважинах, погрешности в пределах допустимого.
По поводу разрушения трехфазки - здесь ключевое место это состав пены но разделяют следующие методы и их комбинации:
1. Применение вакуумных дегазаторов и циклонных пеноразрушителей
2. применение пеноразрушителей эжекторного типа
3. воздействие температур в виде пропускания пены через трубчатые теплообменники где передача тепла производится либо чаще от перегретого пара, горячей воды или выхлопа дизелей
4. применение ультразвуковых пеноразрушителей - есть установочка как мне сказали на базе какой-то УАДПВ2 оттуда взят сам "генератор" и выполнена уже по нашей схеме.

что-то мы с этого намодернизировали что-то заводское - особо распространятся не буду а то возьмут за жабры а вам как говорится и карты в руки

toron 23 14
Мар 08 #20

Rasty пишет:

вам как говорится и карты в руки

Спасибо!

sashco 4 14
Май 10 #21

toron пишет:

Народ, хочу посоветоваться!
Положим идет промывка песчаной пробки в вертикальной скважине двухфазной пеной с помощью БДТ. Диаметры всех труб и давление на устье известны. Расход, газосодержание пены и состав ПОЖ известны.
Короче, все известно.
Надо вычислить забойное давление.
1. Есть ли ПРИМЕНЯЕМЫЕ (а не просто теоретические) матметоды, позволяющие это сделать?
2. И вообще, как узнают забойное давление, при работе с пеной, если не проводить расчеты, замером?

То, что я нашел, с результатами промысловых экспериментов соотносится как том в анекдоте - Штирлиц выстрелил вверх и попал мимо .

Буду очень признателен.


А манометр макнуть не судьба? Я не понимаю почему в нефтянке все давления принято расчитывать через уровень? Это ж 50х50 от правильного! Существуют приборы которые должны в принципе жить на забое и непрерывно строчить график изменения давления во время работы скважины.
http://www.roxar.com/category.php?categoryID=2033
А не как у нас Рзаб меряют после остановки скважины (камень в огород роснефти, хотя и остальные наверно такие же). Зато потом ишо постоит маленько и уже Рпл готово. Лихо, дешево и сердито! Поправьте меня, если я не прав

MironovEP 2089 13
Май 10 #22

могу скинуть про пенные системы материал, там вроде и расчеты были какие то.

erilin_sa 456 12
Май 10 #23

Расчитывать забойное давление и потери на трение в восходящем потоке даже не пробывали . С КРС иногда спускаем манотермометр , а с ГТ по аналогии + терпение - увидел приток - тенденция на освоение , все по аналогии и на опыте .
Потери на трение сильно резнятся , если разная дисперсность "пены" . Просто пеной давно не работаем из-за нестойкости и низкого КПД . Микропена самое то, процес стабильный и хорошо управляемый и нет проблем с утилизацией. Нанопена - совсем другая субстанция , процесс совсем другой , на разных жидкостях разные потери давления и все по другому , при утилизации проблемы, пробуем решать дизтопливом , и если есть метанол - гуд.

voron4m 384 13
Июн 16 #24

А в Prosper-e кто-нибудь пытался смоделировать закачку пены?

Go to top