Як визначити дебіт свердловини по формулі Дюпюї

Дебіт - ключова характеристика будь свердловини. Під цим поняттям мають на увазі ту кількість води, нафти, або газу, яке джерело може видати за умовну одиницю часу - одним словом, його продуктивність. Вимірюється цей показник в літрах за хвилину, або в кубометрах за годину.

Прокачаних свердловина для води на ділянці

Розрахунок дебіту необхідний як при облаштуванні побутових відносинах свердловин, так і в газодобувної та нафтової промисловості - кожна класифікація при цьому має певну формулу для обчислень.

1 Навіщо потрібно робити розрахунок дебіту свердловини?

Якщо ви знаєте дебіт своєї свердловини, то зможете без проблем підібрати оптимальне насосне обладнання, так як потужність насоса повинна точно відповідати продуктивності джерела. До того ж, у разі виникнення будь-яких проблем, правильно заповнений паспорт свердловини дуже допоможе ремонтній бригаді вибрати відповідний спосіб її відновлення

Виходячи з показників дебіту, виконується класифікація свердловин на три групи:

Нізкодебітних (менше 20 м³ / добу);
Среднедебітние (від 20 до 85 м³ / добу);
Високодебітні (понад 85 м³ / добу).

У газовій та нафтовидобувної промисловості експлуатація малодебітних свердловин нерентабельна. Тому попереднє прогнозування їх дебіту є ключовим фактором, який визначає, чи буде виконуватися буріння нової газової свердловини на розроблюваної території.

Для визначення такого параметра в газовій промисловості є певна формула (яка буде приведена нижче).
до меню ↑

1.1 Розрахунок дебіту артезіанської свердловини

Для виконання розрахунків вам необхідно дізнатися два параметра джерела - статичний і динамічний рівні води.

Для цього вам знадобиться мотузка, з об'ємним важком на кінці (таким, щоб при торканні до водної поверхні було чітко чути сплеск).

Процедура виміру рівня води в свердловині

Виміряти показники можна по закінченню одного дня після закінчення облаштування свердловини. Почекати добу після завершення буріння і промивання необхідно для того кількість рідини в свердловині стабілізувався. Робити завмер раніше не рекомендується - результат може бути неточним, тому що в першу добу відбувається постійне збільшення максимального рівня води.

По закінченню необхідного часу виконайте завмер. Робити це потрібно по глибині обсадної колони - визначте, яку довжину має частину труби, в якій відсутня вода. Якщо свердловина зроблена згідно з усіма технологічними вимогами, то статичний рівень води в ній буде завжди вище, ніж верхня точка фільтруючого ділянки.

Динамічний рівень - це непостійний показник, який буде змінюватися в залежності від умов експлуатації свердловини. Коли здійснюється забір води з джерела, її кількість в обсадної колоні постійно уменьшается.В випадку, коли інтенсивність забору води не перевищує продуктивність джерела, то через якийсь час вода стабілізується на певному рівні.

Виходячи з цього, динамічним рівнем рідини в свердловині є показник висоти водяного стовпа, який буде триматися при постійному паркані рідини із заданою інтенсивністю. При використанні заглибних насосів різної потужності динамічний рівень води в свердловині буде відрізнятися.

Обидва ці показника вимірюються в «метрах від поверхні», тобто чим нижче фактична висота стовпа води в облогової колоні, тим меншим буде динамічний рівень. На практиці розрахунок динамічного рівня води допомагає з'ясувати, на яку максимальну глибину може бути опущений погружной насос.

Розрахунок динамічного рівня води здійснюється в два етапи - потрібно виконати середній і інтенсивний водозабор.Проізводіте завмер після того, як насос безперервно пропрацював одну годину.

Визначивши обидва чинники, ви вже можете отримати орієнтовну інформацію по дебіт джерела - чим менше різниця між статичним і динамічним рівнем, тим більшим є дебіт свердловини. У хорошій артезіанської свердловини ці показники будуть ідентичними, а середній по продуктивності джерело має 1-2 метри різниці.

Процес буріння свердловини

Розрахунок дебіту свердловини може здійснюватися кількома способами. Обчислювати дебіт найпростіше за такою формулою: V * Hв / Hдин - Hстат.

V- інтенсивність відбору води при вимірі динамічного рівня свердловини;
Ндін - динамічний рівень;
Нстат - статичний рівень;
Нв - висота стовпа води в обсадної колоні (різниця між загальною висотою обсадної колони і статичним рівнем рідини)

Як визначити дебіт свердловини на практиці: візьмемо в якості прикладу свердловину, висота якої становить 50 метрів, при цьому перфорована зона фільтрації розташована на 45-ти метровій глибині. Замір показав статичний рівень води глибиною 30 метрів. Виходячи з цього, визначаємо висоту стовпа води: 50-30 = 20 м.

Щоб визначити динамічний показник, припустимо, що за одну годину роботи насосом з джерела було відкачано два кубометри води. Після цього завмер показав, що висота стовпа води в свердловині стала менше на 4 метри (відбулося збільшення динамічного рівня на 4 м)

Тобто, Ндін = 30 + 4 = 34 м.

Для того щоб мінімізувати можливі похибки розрахунку до мінімуму, після першого виміру потрібно виконати розрахунок питомої дебіту, за допомогою якого можна буде розрахувати реальний показник. Для цього, після першого забору рідини, необхідно дати джерела час на заповнення, щоб рівень стовпа води піднявся до статичного показника.

Після чого виконуємо забір води з більшою інтенсивністю, ніж перший раз, і повторно робимо завмер динамічного показника.

Для демонстрації розрахунку питомої дебіту використовуємо такі умовні показники: V2 (інтенсивність відкачування) - 3 м³, якщо припустити, що при інтенсивності відкачування в 3 кубометра за годину, Ндін становить 38 метрів, то 38-30 = 8 (h2 = 8).

Процес монтажу глибинного насоса в свердловину

Питома дебіт розраховується за формулою: Du = V2 - V1 / H2 - H1. де:

V1 - інтенсивність першого забору води (менша);
V2 - інтенсивність другого забору води (велика);
H1 - зменшення стовпа води при виконанні відкачування меншої інтенсивності;
H2 - зменшення стовпа води при відкачці більшої інтенсивності

Обчислюємо питомий дебіт: Ду = 0.25 кубометра в годину.

Питома дебіт нам демонструє, що зростання динамічного рівня води на 1 метр, тягне за собою збільшення дебіту свердловини на 0.25 м 3 / год.

Після того як розрахований питома і звичайний показник, можна виконати визначення реального дебіту джерела за формулою:

Нфільтр - глибина верхнього краю фільтруючого ділянки обсадної колони;
Нстат - статичний показник;
Ду - питома дебіт;

Виходячи з попередніх розрахунків, ми маємо: Др = (45-30) * 0.25 = 3.75 м 3 / год - це високий рівень дебіту для артезіанської свердловини (класифікація високодебітних джерел починається з 85 м³ / добу, у нашій свердловини він становить 3,7 * 24 = 94 м³)

Як ви бачите, похибка попереднього розрахунку, в порівнянні з підсумковим результатом, склала близько 60%.
до меню ↑

2 Застосування формули Дюпюї

Класифікація свердловин нафтової і газової промисловості вимагає розрахунку їх дебіту по формулі Дюпюї.

Формула Дюпюї для газової свердловини має наступний вигляд:

Формула Дюпюї для розрахунку газової свердловини

Для обчислення дебіту нафти існує три різновиди цієї формули, кожна з яких застосовується для різних видів свердловин - оскільки кожна класифікація має ряд особливостей.

Для нафтової свердловини з несталим припливним режимом:

Формула Дюпюї для нафтової свердловини з несталим режимом

Для нафтової свердловини з псевдоустановівшімся режимом припливу:

Формула Дюпюї для нафтової свердловини з псевдоустановівшімся режимом

Для нормального режиму припливу:

Формула Дюпюї для нафтової свердловини з нормальним режимом

q0 - дебіт джерела;
K - проникність свердловини;
h - продуктивність пласта;
Pпл - середній показник тиску породи;
Pзаб - забійні тиск породи;
μ0 - коеф. в'язкості нафти;
Β0 - коеф. обсягу нафти;
re - радіус дренажу;
rw - радіус нафтосвердловин;
S - скін фактор;
α - коеф. перерахунку.