4

NOTIUNI RECAPITULATIVEPresiunea dinamica de fund pd , se defineste ca fiind presiunea masurata la media perforaturilor cu sonda curgand.Presiunea masurata la suprafata in acest caz (in capul de eruptie) se numeste presiune dinamica de suprafata.

Presiunea statica de fund pc , se defineste ca fiind presiunea masurata la media perforaturilor cu sonda inchisa dupa ce aceasta se stabilizeaza (presiunea nu mai creste, atingand valoarea maxima). Este presiunea existenta pe conturul exterior al zonei de drenaj de raza rc si se mai numeste si presiune maxima de zacamant.

Ratia de solutie rs , se defineste ca fiind cantitatea de gaze care se gaseste dizolvata intr-un metru cub de titei mort in anumite conditii de presiune si temperatura.

Pentru conditii normale de presiune si temperatura ratia de solutie se exprima in m3N/m3.

TN = 273,15 K ; tN = 0 C

pN = 101325 Pa = 1,01325 105 N/m2 = 1,01325 bar

Pentru conditii standard de presiune si temperatura ratia de solutie se exprima in St m3/m3.

Ts = 288,15 K; ts = 15 C

ps = pNGazele intrate in solutie sunt considerate ca fiind sub forma de lichid. Prin urmare, cresterea unui volum de titei datorita intrarii in solutie a unui volum de gaze nu poate fi calculata pe baza volumului pe care l-ar ocupa gazele respective la temperatura si presiunea considerata. Cresterea reala de volum este mai mica decat volumul pe care l-ar ocupa gazul respectiv.

Daca se considera 1m3 de titei mort si gazele care-l insotesc, exprimate m3N sau Stm3, este evident ca actionand asupra acestui sistem prin marirea presiunii, o parte din gaze se dizolva in titei. Marind in continuare presiunea la un moment dat intreaga cantitate de gaze se dizolva in titei. Presiunea la care are loc acest fenomen se numeste presiune de saturatie psat. In termeni de zacamant presiunea de saturatie psat, se defineste ca fiind presiunea la care apar (ies din solutie) primele bule de gaze.

Ratia de solutie poate fi determinata cu ajutorul nomogramei lui Standing (fig. 1).Ratia de solutie poate fi determinata si analitic, in literatura de specialitate fiind prezentate o multime de relatii de calcul. De exemplu:

rs = 0,134 rg

(1)

in care: p este presiunea absoluta, bara;

rg - densitatea relativa a gazelor in raport cu aerul;

rt - densitatea relativa a titeiului in raport cu apa pura;

t - temperatura, C.

Fig. 1. Nomograma pentru calculul ratiei de solutie (Standing).

Ratia gaze-titei RGT, se defineste ca fiind cantitatea totala de gaze (m3N sau Stm3) care insoteste 1 m3 de titei mort. Practic ea se determina pe baza etalonarii sondei, impartind debitul de gaze produs Qg , la debitul de titei al sondei Qt.

Fig. 2.Avand in vedere ca la p = psat , toate gazele sunt dizolvate in solutie, rezulta ca rs = RGT. Deci, psat poate fi determinat astfel:

cu ajutorul nomogramei lui Standing, marcand pe aceasta punctul rs = RGT si

procedand invers ca la determinarea ratiei de solutie;

cu ajutorul relatiei (1) inlocuind rs = RGT si determinant psat .

Factorul de volum al titeiului bt , reprezinta volumul pe care il ocupa in conditii de zacamant 1m3 de titei mort. Factorul de volum are o valoare mai mare ca unitatea, datorita gazelor care intra in solutie in conditiile de presiune si temperatura existente in zacamant sau in tevile de extractie.

Influenta intrarii gazelor in solutie asupra lui bt , este preponderenta comparativ cu cea a presiunii si temperaturii. Dilatarea termica si compresiunea elastica a titeiului sunt fenomene care se contracareaza reciproc.

Coeficientul de volum bifazic u, se defineste ca fiind volumul pe care il ocupa la o presiune si temperatura data 1m3 de titei mort impreuna cu gazele care-l insotesc. Prin urmare din volumul total de gaze asociate titeiului, o parte sunt dizolvate in solutie, iar cealalta se afla sub forma de gaze libere. Rezulta:

u = bt + Bg (RGT - rs);

Bg este factorul de volum al gazelor.

CURGEREA PLAN-RADIALA STATIONARA A LICHIDELOR

CURGEREA OMOGENA

O sonda care strabate intreaga grosime a stratului productiv si primeste fluid prin peretele ei natural (intreg) se numeste sonda perfecta din punct de vedere hidrodinamic. Daca stratul productiv este orizontal si are grosimea h constanta, iar sonda produce la o presiune dinamica de fund pd constanta, dintr-o zona cilindrica coaxiala avand pe frontiera de raza rc , presiunea constanta pc , miscarea este plan-radiala stationara.

Curgerea omogena are loc atunci cand in intregul zacamant presiunea este mai mare decat presiunea de saturatie ( p > psat ) iar de la rc la rs curge o singura faza, faza lichida.

Fig. 3.

Debitul sondei exprimat in conditii de zacamant, in cazul curgerii omogene este egal cu:

(1)

In conditii de suprafata debitul va fi egal cu:

(2)

In practica relatia (2) mai poate fi scrisa si sub forma:

Qt = IP(pc - pd) = IPp (3)

unde IP este indicele de productivitate si este dat de relatia:

(4)

Indicele de productivitate se defineste ca fiind raportul dintre debitul de lichid produs de sonda si caderea de presiune sub care are loc curgerea. De asemenea, indicele de productivitate arata cat produce o sonda corespunzator unei presiuni diferentiale

( pc - pd) egala cu 1 bar.

Pentru a putea compara capacitatea de productie a doua strate trebuie sa se tina seama si de grosimea lor. In acest sens s-a introdus notiunea de indice de productivitate specific, IPS, dat de relatia:

IPS = IP / h (5)

Deasupra presiunii de saturatie odata cu cresterea presiunii bt scade foarte putin (din cauza compresibilitatii lichidului) in timp ce t creste foarte putin (datorita faptului ca lichidul cu gazele in el se apropie tot mai mult de o stare complet lichida).

Fig. 4.Asfel, s-a constatat ca pentru valori p > psat produsul btt este practic constant. De asemenea, in relatia (4), kt = constanta, h = constanta, rc = constanta, rs = constanta si btt = constant.

Rezulta deci ca in cazul curgerii omogene indicele de productivitate este constant figura 5.

Fig. 5.

N este cumulativul de titei extras.

Reprezentand grafic debitul sondei functie de presiunea dinamica de fund Q = f (pd), se obtine curba caracteristica sau curba de comportare a stratului si ea caracterizeaza curgerea prin zacamant. In literatura de specialitate ea este cunoscuta sub denumirea de curba IPR (Inflow Performance Relationship) figura 6.

Fig. 6.

(6)

Curba de comportare a stratului poate fi determinata astfel:

1. Se efectueaza o operatie de cercetare a sondei, in urma careia rezulta Qt, pc si pd. Se reprezinta grafic cele trei puncte si se traseaza curba de comportare a stratului. Cu ajutorul relatiei (3) se determina indicele de productivitate.

2. Metoda prezentata mai sus implica oprirea sondei din productie pentru determinarea lui pc. Aceasta conduce la pierderi de productie si la costuri suplimentare. Mai simplu curba de comportare poate fi trasata efectuand doua etalonari (sonda este lasata sa produca pe doua duze cu diametre diferite) in urma carora rezulta doua seturi de perechi de valori Qt1, pd1 si Qt2, pd2. Reprezentand grafic aceste perechi de valori se obtine curba caracteristica a stratului. Ulterior se determina pc si IP.Presiunea statica de zacamant si indicele de productivitate pot fi determinate si analitic scriind relatia (3) pentru cele doua seturi de perechi de valori:

Rezolvand sistemul de mai sus rezulta pc si IP.

a b cFig. 7.Daca dupa un anumit timp de exploatare a sondei se traseaza din nou curba de comportare a stratului si aceasta porneste de la un pc1 < pc , dar este paralela cu prima ( = constant) figura 7,a inseamna ca avem de-a face cu o depletare (scadere a presiunii) a zacamantului fara ca in jurul sondei sa fi aparut o zona contaminata.

Daca curba de comportare a stratului porneste de la aceiasi valoare pc dar cu un unghi 1 < - figura 7,b inseamna ca nu avem de-a face cu o depletare a zacamantului, ci doar cu o contaminare a zonei din jurul gaurii de sonda care face ca IP sa fie mai mic.

Daca curba de comportare a stratului porneste de la o valoare pc1 < pc si un unghi 1 < - figura 7,c inseamna ca in afara unei depletari a zacamantului, in jurul sondei a aparut o zona contaminata care face ca IP sa fie mai mic.

Daca sonda produce titei si apa rezulta:

(7)

unde:

(8)

PAGE 2

_1272001259.unknown

_1272003374.unknown

_1272004890.unknown

_1272001262.unknown

_1272001263.unknown

_1272001261.unknown

_1272001257.unknown

_1272001258.unknown

_1272001256.unknown