Formula protoka gasne bušotine. Proračun tehnološkog načina rada - graničnog bezvodnog protoka na primjeru bušotine plinskog polja Komsomolskoye
Ovaj koncept znači količinu vode, nafte ili plina koju izvor može dati za konvencionalnu jedinicu vremena - jednom riječju, njegovu produktivnost. Ovaj indikator se mjeri u litrima u minuti, odnosno u kubnim metrima na sat.
Proračun protoka je neophodan kako za uređenje domaćih vodonosnika, tako iu industriji plina i nafte - svaka klasifikacija ima određenu formulu za izračune.
1 Zašto trebate izračunati protok bunara?
Ako znate protok vašeg bunara, lako možete odabrati optimalnu opremu za pumpanje, jer snaga pumpe mora tačno odgovarati produktivnosti izvora. Osim toga, u slučaju bilo kakvih problema, ispravno popunjen pasoš bunara uvelike će pomoći timu za popravku da odabere odgovarajući način za njegovo obnavljanje.
Na osnovu protoka, bunari se dijele u tri grupe:
- Mala potrošnja (manje od 20 m³/dan);
- Prosječni protok (od 20 do 85 m³/dan);
- Visok prinos (preko 85 m³/dan).
U industriji gasa i nafte, rad marginalnih bušotina je neisplativ. Stoga je preliminarna prognoza njihovog protoka ključni faktor koji određuje da li će nova plinska bušotina biti izbušena na razvijenom području.
Za određivanje takvog parametra u plinskoj industriji postoji određena formula (koja će biti data u nastavku).
1.1 Kako izračunati protok arteške bušotine?
Da biste izvršili proračune, morate znati dva izvorna parametra - statički i dinamički nivoi vode.
Da biste to učinili, trebat će vam konopac s glomaznim utegom na kraju (tako da kada dodirnete površinu vode, jasno se čuje prskanje).
Indikatore možete mjeriti nakon jednog dana nakon završetka. Sačekati dan nakon završetka bušenja i ispiranja potrebno je da se količina tečnosti u bušotini stabilizuje. Ne preporučuje se mjerenje ranije - rezultat može biti netačan, jer prvog dana postoji konstantno povećanje maksimalnog nivoa vode.
Izvršite mjerenja nakon što istekne potrebno vrijeme. To morate učiniti dubinski - odrediti koliko je dugačak dio cijevi u kojem nema vode. Ako je bunar napravljen u skladu sa svim tehnološkim zahtjevima, tada će statički nivo vode u njemu uvijek biti viši od gornje točke filterskog dijela.
Dinamički nivo je varijabilni indikator koji će se mijenjati ovisno o radnim uvjetima bušotine. Kada se voda uzima sa izvora, njena količina u omotaču se konstantno smanjuje.U slučaju kada intenzitet zahvata vode ne prelazi produktivnost izvora, tada se voda nakon nekog vremena stabilizuje na određenom nivou.
Na osnovu toga, dinamički nivo tečnosti u bušotini je pokazatelj visine vodenog stuba, koji će se održavati stalnim unosom tečnosti na datom intenzitetu. Kada se koristi druga snaga, dinamički nivo vode u bunaru će biti drugačiji.
Oba ova indikatora mjere se u "metrima od površine", odnosno, što je manja stvarna visina vodenog stupca u stupu opsade, to će biti niži dinamički nivo. U praksi, izračunavanje dinamičkog nivoa vode pomaže da se otkrije na koju maksimalnu dubinu se potopljena pumpa može spustiti..
Proračun dinamičkog nivoa vode se vrši u dvije faze - potrebno je izvršiti prosječan i intenzivan unos vode.Izvršite mjerenje nakon što pumpa radi neprekidno jedan sat.
Odredivši oba faktora, već možete dobiti indikativne informacije o protoku izvora - što je manja razlika između statičkog i dinamičkog nivoa, to je veći protok bušotine. Za dobar arteški bunar ovi pokazatelji će biti identični, a prosječni izvor produktivnosti ima razliku od 1-2 metra.
Proračun protoka bunara može se izvršiti na nekoliko načina. Najlakše je izračunati brzinu protoka koristeći sljedeću formulu: V * Hv / Hdyn - Hstat.
pri čemu:
- V je intenzitet povlačenja vode pri mjerenju dinamičkog nivoa bunara;
- H dyn - dinamički nivo;
- H stat - statički nivo;
- H in - visina vodenog stuba u kućištu (razlika između ukupne visine kućišta i statičkog nivoa tečnosti)
Kako u praksi odrediti protok bunara: uzmite za primjer bunar visine 50 metara, dok se zona perforirane filtracije nalazi na dubini od 45 metara. Mjerenje je pokazalo statički vodostaj sa dubinom od 30 metara. Na osnovu toga određujemo visinu vodenog stupca: 50-30 \u003d 20 m.
Da bismo odredili dinamički indikator, pretpostavimo da je pumpa za jedan sat rada ispumpala dva kubna metra vode iz izvora. Nakon toga, mjerenje je pokazalo da je visina vodenog stupca u bunaru smanjena za 4 metra (došlo je do povećanja dinamičkog nivoa za 4 m)
Odnosno, N dyn = 30 + 4 = 34 m.
Da bi se moguće greške u proračunu svele na najmanju moguću meru, nakon prvog mjerenja potrebno je izračunati specifičan protok, s kojim će biti moguće izračunati stvarni pokazatelj. Da biste to učinili, nakon prvog unosa tekućine potrebno je dati izvoru vremena da se napuni tako da se nivo vodenog stupca podigne na statički nivo.
Nakon toga uzimamo vodu s većim intenzitetom nego prvi put i ponovo mjerimo dinamički indikator.
Da bismo demonstrirali izračunavanje specifičnog protoka, koristimo sljedeće uslovne indikatore: V2 (intenzitet crpljenja) - 3 m³, ako pretpostavimo da je sa intenzitetom crpljenja od 3 kubna metra na sat, Ndyn 38 metara, zatim 38-30 = 8 (h2 = 8).
Specifični protok se izračunava po formuli: Du = V 2 - V 1 / H 2 - H 1, gdje je:
- V1 - intenzitet prvog vodozahvata (manji);
- V2 - intenzitet drugog vodozahvata (veliki);
- H1 - smanjenje vodenog stupca pri ispumpavanju manjim intenzitetom;
- H2 - smanjenje vodenog stupca tokom pumpanja većeg intenziteta
Izračunavamo specifičnu brzinu protoka: D y \u003d 0,25 kubnih metara na sat.
Specifični protok nam pokazuje da povećanje dinamičkog nivoa vode za 1 metar povlači povećanje protoka bunara za 0,25 m 3 /sat.
Nakon što se izračuna specifični i uobičajeni indikator, moguće je odrediti stvarni protok izvora pomoću formule:
Dr \u003d (H filter - H stat) * Du, gdje:
- H filter - dubina gornje ivice filterske sekcije kolone omotača;
- H stat - statički indikator;
- Du - specifično zaduženje;
Na osnovu prethodnih proračuna imamo: Dr = (45-30) * 0,25 = 3,75 m 3 / sat - ovo je visok nivo proizvodnje za (klasifikacija izvora visokog protoka počinje od 85 m³ / dan, za našu bušotinu iznosi 3,7 * =94 m³)
Kao što vidite, greška preliminarnog proračuna, u poređenju sa konačnim rezultatom, iznosila je oko 60%.
2 Primjena Dupuisove formule
Klasifikacija bušotina u industriji nafte i plina zahtijeva izračunavanje njihovog protoka pomoću Dupuisove formule.
Dupuisova formula za plinsku bušotinu ima sljedeći oblik:
Za izračunavanje stope proizvodnje nafte postoje tri verzije ove formule, od kojih se svaka koristi za različite vrste bušotina - budući da svaka klasifikacija ima niz karakteristika.
Za naftnu bušotinu sa nestalnim režimom snabdevanja.
Pronalazak se odnosi na gasnu industriju, posebno na tehnologiju za merenje brzine protoka (brzine protoka) gasa za gasne bušotine pri izvođenju gasnodinamičkih studija na utvrđenim režimima filtracije korišćenjem tipičnog merača kritičnog protoka sa otvorom (DICT). Tehnički rezultat se sastoji u dobijanju rezultata merenja sa pouzdanošću u rasponu od minus 5,0 do plus 5,0% bez prisustva jasno izraženih sistematskih grešaka koje su tipične za poznate metode. Metoda obuhvata: organizovanje kretanja protoka prirodnog gasa gasne bušotine u režimu kritičnog odliva kroz DICT dijafragmu, merenje, korišćenjem mernih instrumenata odobrenog tipa, temperature i pritiska za protok prirodnog gasa u DICT kućištu ispred dijafragme, uzorkovanje protoka prirodnog gasa, određivanje sastava komponenti za uzet uzorak protoka prirodnog gasa. Formiranje niza početnih podataka za određivanje termobaričkih, termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara protoka prirodnog plina koji se koriste za određivanje brzine protoka plina za plinsku bušotinu, koji uključuje informacije: materijal od kojeg je izrađena korišćena dijafragma u ICTS-u , temperaturni koeficijent linearne ekspanzije materijala dijafragme; materijal od kojeg je izrađen linearni dio kućišta korištenog DICT, temperaturni koeficijent linearnog širenja materijala DICT kućišta; prečnik unutrašnje rupe korišćene dijafragme u dict na 20°C; unutrašnji prečnik cilindričnog dela tela korišćenog DICT-a na 20°C; temperatura i pritisak strujanja gasa u linearnom delu kućišta DICT ispred membrane; sastavni sastav protoka prirodnog gasa koji prolazi kroz VCT. Određivanje termobaričnih, termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara strujanja prirodnog gasa u cilindričnom delu ICTS tela ispred dijafragme i na mestu maksimalne kompresije njenog mlaza iza ICTS dijafragme, određivanje brzine protoka gasa za plinska bušotina, uzimajući u obzir ε - omjer kompresije mlaza protoka plina na mjestu maksimalne kompresije njegovog mlaza iza diktatne dijafragme, udjeli jedinica; d - prečnik otvora DICT dijafragme, m; z 1 i z 2 - koeficijenti kompresije gasa ispred ICTS dijafragme i na mestu maksimalne kompresije njenog mlaza iza ICTS dijafragme, jedinica; z CT - koeficijent kompresije gasa u standardnim uslovima, jedinice; p 1 - apsolutni pritisak gasa ispred DICT dijafragme, MPa; p CT - pritisak koji odgovara standardnim uslovima p CT = 1,01325⋅10 5 Pa; T ST - temperatura koja odgovara standardnim uslovima T ST =293,15 K; T 1 - apsolutna temperatura gasa ispred dijafragme DICT, K; R - molarna plinska konstanta R=8,31 J/(mol⋅K); M - molarna masa gasa, kg/mol; k - indeks gasne adijabate, jedinice. ; β - relativni prečnik otvora dijafragme DICT (β=d/D), frakcije jedinica; D - unutrašnji prečnik cilindričnog dela tela LDCT ispred uređaja za sužavanje, dok se kompresijski odnos mlaza gasa na mestu njegovog maksimalnog suženja iza LDCT dijafragme određuje uzimajući u obzir smanjenu temperaturu gasa u ispred LDCT dijafragme i smanjeni pritisak gasa ispred LDCT dijafragme. 8 ilustr., 3 tab.
Pronalazak se odnosi na gasnu industriju, posebno na tehnologiju za merenje brzine protoka (brzine protoka) gasa za gasne bušotine pri izvođenju gasnodinamičkih studija na utvrđenim režimima filtracije korišćenjem tipičnog merača kritičnog protoka sa otvorom (DICT).
Pouzdano određivanje protoka gasa za gasne bušotine ima značajan uticaj na kontrolu razvoja gasnih polja, formiranje seta mera za njegovo unapređenje i ocenu efikasnosti remonta bušotina.
Merenje protoka gasa (protoka) za gasne bušotine tokom hidrodinamičkih studija korišćenjem DICT-a vrši se:
Merenje parametara termobaričnog strujanja ispred DICT dijafragme pomoću instrumenata za merenje temperature i pritiska;
Određivanje ili prihvatanje komponentnog sastava protoka gasa za izračunavanje potrebnih termobaričnih parametara razmatranog protoka, koji će se koristiti u izrazu za određivanje brzine protoka gasa za gasnu bušotinu;
Proračun potrebnih termodinamičkih parametara za protok plina na osnovu njegovog poznatog sastava komponenti i termobaričnih parametara;
Proračun protoka (protoka) za gas za gasne bušotine prema funkcionalnim zavisnostima odnosa protoka razmatranog protoka sa njegovim termobaričkim, termodinamičkim i gasnodinamičkim parametrima koji odgovaraju režimu kritičnog oticanja protoka kroz ICTS, koji se zasnivaju na zajedničkom rješenju jednačina kontinuiteta strujanja medija i Prvog zakona termodinamike.
U opisanom redoslijedu mjerenja, na tačnost rezultujućeg protoka gasa za gasne bušotine značajno utiče izbor:
Izraz za izračunavanje koji se koristi za njegovo određivanje;
Metode za pronalaženje potrebnih termodinamičkih i plinodinamičkih parametara za protok prirodnog plina, čije vrijednosti se koriste u odabranom proračunskom izrazu za određivanje brzine protoka.
Poznata je metoda za izračunavanje brzine protoka gasa za gasne bušotine tokom hidrodinamičkih studija korišćenjem DICT-a kao što je opisano u radu E.L. Rawlins i M.A. Shelhardtov izraz (Dodatak 2, str. 120)
S - koeficijent potrošnje (debit), jedinica;
p je apsolutni pritisak protoka gasa ispred DICT dijafragme, MPa;
T je apsolutna temperatura protoka gasa ispred DICT dijafragme, K.
Relativna gustina gasa u vazduhu, frakcije jedinica
Koeficijent protoka (C) uključen u izraz (1) određen je empirijski tabelarnom funkcijom prečnika otvora DICT dijafragme, datom u radu E.L. Rawlins i M.A. Shelhardt (Tabela 26 Dodatka 2, str. 122).
Nedostaci poznate metode za određivanje brzine protoka gasa pomoću izraza (1) uključuju:
Tabelarni prikaz koeficijenta protoka (C) (nema podataka o vrijednostima koeficijenta protoka (C) koji nisu prikazani u tabeli 26 Dodatka 2, str. 122 rada E.L. Rawlinsa i M.A. Shelhardta);
Zavisnost koeficijenta protoka (C) uključenog u izraz (1), u obliku tabelarne funkcije, od prečnika otvora DICT dijafragme 
, gdje dim d=L, ne može pokriti cijeli raspon promjena termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara protoka prirodnog plina koje utiču na rezultat izračunavanja njegovog protoka, budući da je dimenzija koeficijenta (C) izvedena iz izraza ( 1) je 
;
Mala aprobacija izračunatog izraza tokom njegovog formiranja (aprobacija je izvršena na jednoj bušotini);
Nedostatak korekcije za odstupanje svojstava prirodnog gasa od zakona idealnog stanja;
Nedostatak eksplicitnog razmatranja termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara na mestu maksimalne kompresije gasnog strujnog mlaza iza DICT dijafragme;
Opisani nedostaci dovode do sistematski potcijenjenog rezultata mjerenja protoka (protoka) gasa za plinske bušotine tokom hidrodinamičkih studija primjenom ICTS-a u rasponu od minus 14,0 do minus 1,5%, u zavisnosti od promjene relativnog otvora dijafragme. korišteno. Ovaj zaključak je donet na osnovu poređenja rezultata merenja protoka gasa za gasne bušotine prema poznatoj metodi opisanoj u radu E.L. Rawlins i M.A. Shelhardt sa rezultatima mjerenja ovog parametra korištenjem odobrenih tipova mjerača protoka zasnovanih na poznatoj metodi za mjerenje protoka gasa, datoj u GOST 5.586.5-2005 [Državni sistem za osiguranje ujednačenosti mjerenja. Mjerenje protoka i količine tekućina i plinova pomoću standardnih uređaja za otvore. Dio 5. Postupak mjerenja. - M.: Standardinform, 2007. - 94 str.]. Poređenje koje se razmatra je napravljeno za veći broj gasnih bušotina na poluostrvu Jamal. Njegovi sumirani rezultati prikazani su na sl. jedan.
Postoji metoda za izračunavanje brzine protoka gasa za gasne bušotine kada se provode hidrodinamičke studije koristeći DICT kao što je navedeno u radu D.L. Katz [D.L. Katz. Smjernice za proizvodnju, transport i preradu prirodnog plina. - M.: Nedra, 1965. - 677 str.] izraz (formula VIII. 28, str. 320)
gdje je Q zapreminski protok (debit) plina, sveden na apsolutni pritisak od 1,033 am i temperaturu od 15,6°C, m 3 /h;
z l i z 2 - koeficijenti kompresije gasa u presjecima prije i poslije dijafragme DICT, jedinica;
F 2 - površina poprečnog presjeka otvora dijafragme DICT, mm 2;
Sr - specifični toplotni kapacitet gasa, kcal/(kg⋅°C);
p 1 - apsolutni pritisak ispred dijafragme dict, am;
T 1 je apsolutna temperatura gasa ispred DICT dijafragme, K.
Termodinamički parametri protoka prirodnog gasa uključeni u izraz (2) određeni su nomogramskim zavisnostima od redukovanih termobaričkih parametara, koji su prikazani u D.L. Katz [D.L. Katz. Smjernice za proizvodnju, transport i preradu prirodnog plina. - M.: Nedra, 1965. - 677 str.], naime
Indeks adijabate prema nomogramu prikazanom na sl. IV. 56, str. 124;
Koeficijent stišljivosti prema nomogramu prikazanom na slikama IV. 16 i IV. 17, str. 98;
Specifični toplotni kapacitet gasa prema nomogramu prikazanom na sl. IV. 55, str. 125.
Svedeni termobarični parametri protoka prirodnog gasa koji se koriste za određivanje njegovih termodinamičkih parametara određuju se na osnovu poznatih:
Relativna gustina gasa u vazduhu;
Termobarični parametri, pri kojima se određuju termodinamički parametri strujanja prirodnog gasa;
Kritični termobarični parametri za razmatrano strujanje.
Nedostaci poznate metode za određivanje brzine protoka gasa pomoću izraza (2) uključuju:
Nedostatak razmatranja uticaja na rezultat brzine strujanja gasa u pravolinijskom preseku DICT tela ispred dijafragme;
Prihvatanje površine poprečnog presjeka toka na mjestu njegove maksimalne kompresije iza ICTS dijafragme, jednako površini poprečnog presjeka otvora korišćenog uređaja za sužavanje, što dovodi do izostanka razmatranja uticaj na rezultat omjera kompresije mlaza razmatranog protoka tokom kritičnog istjecanja kroz dijafragmu;
Opisani nedostaci dovode do sistematski potcijenjenog rezultata određivanja brzine protoka (protoka) za plinske bušotine tokom hidrodinamičkih studija korištenjem ICTS-a u rasponu od minus 17,5 do minus 12,5%, u zavisnosti od promjene relativnog otvora dijafragme koja se koristi. . Ovaj zaključak se donosi na osnovu poređenja rezultata merenja protoka gasa za gasne bušotine prema opisanoj poznatoj metodi u radu D.L. Katza [D.L. Katz. Smjernice za proizvodnju, transport i preradu prirodnog plina. - M.: Nedra, 1965. - 677 str.] sa rezultatima merenja ovog parametra korišćenjem odobrenih merača protoka zasnovanih na poznatoj metodi merenja protoka gasa, datoj u GOST 5.586.5-2005 [Državni sistem za obezbeđivanje ujednačenosti mjerenja. Mjerenje protoka i količine tekućina i plinova pomoću standardnih uređaja za otvore. Dio 5. Postupak mjerenja. - M.: Standardinform, 2007. - 94 str.]. Poređenje koje se razmatra je napravljeno za veći broj gasnih bušotina na poluostrvu Jamal. Njegovi sumirani rezultati prikazani su na sl. 2.
Poznata metoda za izračunavanje brzine protoka plina za plinske bušotine pri izvođenju hidrodinamičkih studija korištenjem DICT-a kao što je navedeno u radu J. P. Brill-a i X. Mukherjeea [J. P. Brill, H. Mukherjee. Višefazni protok u bunarima. - Moskva-Iževsk: Institut za kompjuterska istraživanja, 2006. - 384 str.] izraz (formula 5.3, str. 195):
gde je q SC zapreminski protok (debit) protoka gasa, svedeno na standardne uslove, hiljada st. m 3 / dan;
C n - brzina kretanja, jedinica;
p 1 - apsolutni pritisak gasa ispred DICT dijafragme, MPa;
d ch - prečnik otvora DICT dijafragme, m;
Relativna gustina gasa u vazduhu, frakcije jedinica;
z 1 - koeficijent kompresibilnosti gasa ispred dijafragme DICT, udjeli jedinica;
k je indeks gasne adijabate, jedinice;
y je omjer pritisaka protoka plina nakon i prije ICTA dijafragme, frakcije jedinica.
Količine uključene u izraz (3), prema radu J.P. Brilla i X. Mukherjeeja [J. P. Brill, H. Mukherjee. Višefazni protok u bunarima. - Moskva-Iževsk: Institut za kompjuterska istraživanja, 2006. - 384 str.], određuju:
Brzina dodavanja prema formuli (formula 5.4 str. 195):
gdje je C s - faktor konverzije, ovisno o korištenom sistemu jedinica, razlomci jedinica;
C D - brzina dodavanja, udjeli jedinica;
T SC - vrijednost apsolutne temperature u standardnim uslovima, K;
p SC - vrijednost pritiska u standardnim uslovima, MPa;
Odnos pritisaka protoka gasa posle i pre DICT dijafragme prema formuli (formula 5.5 str. 195):
gde je p 2 pritisak gasa iza DICT dijafragme, MPa.
Termobarični parametri strujanja gasa prema prikazanim nomogramima u radu D.L. Katz [D.L. Katz. Smjernice za proizvodnju, transport i preradu prirodnog plina. - M.: Nedra, 1965. - 677 str.] ili prema jednadžbi stanja Soave-Redlich-Kwonga i Peng-Robinsona.
Vrijednosti uključene u formulu (4) uzimaju se:
C S , T SC i P SC iz tabele 5.1 na str. 195 u zavisnosti od sistema jedinica koje se koriste;
C D iz opsega od 0,82 do 0,90 (str. 196).
Nedostaci poznate metode za određivanje brzine protoka gasa pomoću izraza (3) uključuju:
Nedostatak razmatranja brzine protoka gasa ispred dijafragme DICT;
Nedostatak uzimanja u obzir omjera kompresije mlaza protoka plina na mjestu maksimalne kompresije njegovog mlaza iza DICT dijafragme;
Korišćenje empirijskog protoka (C D), bez davanja preporuka o izboru njegove vrednosti za primenu;
Nedostatak informacija o karakteristikama tačnosti rezultujućeg rezultata merenja brzine protoka gasa za gasne bušotine.
Opisani nedostaci dovode do sistematskog odstupanja rezultata određivanja protoka (protoka) gasa za gasne bušotine tokom hidrodinamičkih studija primenom ICCT u rasponu od plus 3,0 do minus 15,5%, u zavisnosti od promene relativnog otvaranja korišćena dijafragma i prihvaćena vrednost koeficijenta napajanja (C D). Ovaj zaključak se donosi na osnovu poređenja rezultata mjerenja protoka gasa za plinske bušotine prema opisanoj poznatoj metodi u radu J. P. Brilla i X. Mukherjeea [J. P. Brill, H. Mukherjee. Višefazni protok u bunarima. - Moskva-Izhevsk: Institut za kompjuterska istraživanja, 2006. - 384 str.] sa rezultatima merenja ovog parametra korišćenjem odobrenih tipova merača protoka na osnovu poznatog metoda merenja protoka gasa, navedenog u GOST 5.586.5-2005 [Držav. sistem za obezbeđivanje jedinstva merenja. Mjerenje protoka i količine tekućina i plinova pomoću standardnih uređaja za otvore. Dio 5. Postupak mjerenja. - M.: Standardinform, 2007. - 94 str.]. Poređenje koje se razmatra je napravljeno za veći broj gasnih bušotina na poluostrvu Jamal. Njegovi sumirani rezultati prikazani su na sl. 3.
Poznata je metoda za izračunavanje brzine protoka gasa za gasne bušotine tokom hidrodinamičkih studija korišćenjem DICT-a kao što je opisano u radu A.I. Gritsenko, Z.S. Alieva, O.M. Ermilova, V.V. Remizova, G.A. Zotova [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Smjernice za proučavanje bunara. - M.: Nauka, 1995. - 523 str.] izraz (formula 177.3, str. 169):
gde je Q zapreminski protok (debit) gasa, hiljada st.m 3 /dan;
C - protok, jedinica;
δ - faktor korekcije za uzimanje u obzir promjena realnog indeksa adijabatskog plina, jedinice;
P D - apsolutni pritisak ispred dijafragme DICT, ata;
Relativna gustina gasa u vazduhu, frakcije jedinica;
T D je apsolutna temperatura gasa ispred DICT dijafragme, K.
Z - koeficijent kompresije gasa ispred dijafragme DICT, udjeli jedinica.
Koeficijent protoka (C) uključen u izraz (6), u zavisnosti od prečnika dijafragmi i mjerne linije, određen je proračunom ili sa slike 67 rada A.I. Gritsenko, Z.S. Alieva, O.M. Ermilova, V.V. Remizova, G.A. Zotova [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Smjernice za proučavanje bunara. -M.: Nauka, 1995. - 523 str.]. Za DICT sa prečnikom tela od 50,8⋅10 -3 m u opsegu varijacije prečnika dijafragme 1,59⋅10 -3 ≤d≤12,7⋅10 -3 m, vrednost koeficijenta protoka (C) treba da se odredi pomoću formula (formula 178.3 s 169 [A. I. Gritsenko, Z. S. Aliev, O. M. Ermilov, V. V. Remizov, G. A. Zotov. Smjernice za proučavanje bunara. - M.: Nauka, 1995. - 523 str. ]):
gdje je d prečnik otvora DICT dijafragme, mm.
U opsegu varijacije prečnika dijafragme 12,7⋅10 -3 ≤d≤38,1⋅10 -3 m, vrijednost koeficijenta protoka (C) mora se izračunati po formuli (formula 179,3 str. 169 [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O. M. Ermilov, V. V. Remizov, G. A. Zotov, Smjernice za istraživanje bušotina, Moskva: Nauka, 1995, 523 str.]):
Za DICT prečnika tela od 101,6⋅10 -3 m, vrednost koeficijenta pražnjenja (C) u opsegu prečnika otvora 6,35⋅10 -3 ≤d≤76,2⋅10 -3 m mora se izračunati prema formula (formula 180.3 169 [A. I. Gritsenko, Z. S. Aliev, O. M. Ermilov, V. V. Remizov, G. A. Zotov. Smjernice za proučavanje bunara. - M.: Nauka, 1995.-523 str.]):
Korekcioni faktor (δ) uključen u izraz (6) prema formuli (formula 181.3 str. 170 [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Smjernice za proučavanje bunara. - M.: Nauka , 1995. - 523 str.]):
gdje je k adijabatski indeks gasa, jedinica.
Ako je vrijednost adijabatskog indeksa plina (k) nepoznata, tada se vrijednost (δ) može odrediti grafički sa slike 68 A.I. Gritsenko, Z.S. Alieva, O.M. Ermilova, V.V. Remizova, G.A. Zotova [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Smjernice za proučavanje bunara. - M.: Nauka, 1995. - 523 str.] pri različitim sniženim pritiscima i temperaturama prema formuli (formula 182.3 str. 171 [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov Smjernice za proučavanje bunara). - M.: Nauka, 1995. - 523 str.]):
Smanjeni pritisak ispred DICT dijafragme, jedinica
Smanjeni pritisci i temperature određuju se prema odjeljku 2.2 A.I. Gritsenko, Z.S. Alieva, O.M. Ermilova, V.V. Remizova, G.A. Zotova [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Smjernice za proučavanje bunara. - M.: Nauka, 1995. - 523 str.]
Nedostaci poznate metode za određivanje brzine protoka gasa pomoću izraza (6) uključuju:
Zavisnost koeficijenta brzine protoka (C) uključena u izraz (6), u vidu empirijske polinomske zavisnosti od prečnika otvora DICT dijafragme, gde je dimd=L, ne može pokriti ceo opseg promena u termodinamički i gasnodinamički parametri protoka prirodnog gasa koji utiču na rezultat izračunavanja njegovog protoka, budući da je dimenzija koeficijenta (C) izvedena iz izraza (6) 
;
Nedostatak informacija o karakteristikama tačnosti rezultujućeg rezultata merenja brzine protoka gasa za gasne bušotine.
Opisani nedostaci dovode do sistematskog odstupanja rezultata određivanja brzine protoka (protoka) gasa za gasne bušotine tokom hidrodinamičkih studija primenom ICTS-a u rasponu od plus 55,0 do minus 10,0%, u zavisnosti od:
Promjene u relativnom otvoru dijafragme koja se koristi;
Izbor računskog izraza iz (8) i (9) za pronalaženje faktora korekcije (δ).
Ovaj zaključak je donesen na osnovu poređenja rezultata mjerenja protoka gasa za plinske bušotine prema poznatoj metodi opisanoj u radu A.I. Gritsenko, Z.S. Alieva, O.M. Ermilova, V.V. Remizova, G.A. Zotova [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Smjernice za proučavanje bunara. - M.: Nauka, 1995. - 523 str.] sa rezultatima mjerenja ovog parametra korištenjem odobrenih tipova mjerača protoka zasnovanih na poznatoj metodi za mjerenje protoka gasa, navedenoj u GOST 5.586.5-2005 [Državni sistem za osiguranje ujednačenost merenja. Mjerenje protoka i količine tekućina i plinova pomoću standardnih uređaja za otvore. Dio 5. Postupak mjerenja. - M.: Standardinform, 2007. - 94 str.]. Poređenje koje se razmatra je napravljeno za veći broj gasnih bušotina na poluostrvu Jamal. Njegovi sumirani rezultati prikazani su na sl. 4.
Poznata je metoda za proračun protoka gasa za gasne bušotine tokom hidrodinamičkih studija korišćenjem DICT-a kako je opisano u radu Z.S. Alieva, G.A. Zotova [Uputstvo za sveobuhvatno proučavanje rezervoara i bunara gasa i gasnog kondenzata. Ed. Z.S. Zotova, G.A. Aliyev. - M.: Nedra, 1980. - 301 str.] izraz (formula VI. 8, str. 201)
gde je Q zapreminski protok (debit) gasa, hiljada st. m 3 / dan;
C - protok, jedinica;
Δ - faktor korekcije, jedinice;
p - apsolutni pritisak ispred DICT dijafragme, MPa;
Relativna gustina gasa u vazduhu, frakcije jedinica;
T je apsolutna temperatura gasa ispred DICT dijafragme, K.
z - koeficijent kompresije gasa ispred DICT dijafragme, jedinica.
Predlaže se da se koeficijent protoka (C) koji je uključen u izraz (12) odredi empirijski tabelarno prikazanom funkcijom prečnika otvora korišćene dijafragme u ICTS datoj u tabeli VI. 9 radova Z.S. Alieva, G.A. Zotova [Uputstvo za sveobuhvatno proučavanje rezervoara i bunara gasa i gasnog kondenzata. Ed. Z.S. Zotova, G.A. Aliyev. - M.: Nedra, 1980. - 301 str.], i faktor korekcije (Δ) prema slici VI. 23 djela Z.S. Alieva, G.A. Zotova [Uputstvo za sveobuhvatno proučavanje rezervoara i bunara gasa i gasnog kondenzata. Ed. Z.S. Zotova, G.A. Aliyev. - M.: Nedra, 1980. - 301 str.] ili prema formuli (formula VI. 9, str. 204 [Uputstvo za sveobuhvatno proučavanje rezervoara i bunara gasa i gasnog kondenzata. Uredili Z.S. Zotov, G.A. Alieva. - M.: Nedra, 1980. - 301 str.]):
gdje je T np smanjena temperatura plina ispred DICT dijafragme, jedinica;
p np - smanjeni pritisak ispred DICT dijafragme, jedinica.
Zadata temperatura i pritisak određuju se u skladu sa Poglavljem II Z.S. Alieva, G.A. Zotova [Uputstvo za sveobuhvatno proučavanje rezervoara i bunara gasa i gasnog kondenzata. Ed. Z.S. Zotova, G.A. Aliyev. - M.: Nedra, 1980. - 301 str.].
Nedostaci poznate metode za određivanje brzine protoka gasa pomoću izraza (12) uključuju:
Zavisnost koeficijenta protoka (C) uključena u izraz (12), u vidu empirijske polinomske zavisnosti od prečnika otvora DICT dijafragme, gde je dimd=L, ne može pokriti ceo opseg promena u termodinamički i gasnodinamički parametri protoka prirodnog gasa koji utiču na rezultat izračunavanja njegovog protoka, budući da je dimenzija koeficijenta (C) izvedena iz izraza (12) 
;
Nedostatak uzimanja u obzir uticaja na rezultat određivanja brzine protoka termodinamičkih parametara strujanja gasa i omjera kompresije mlaza u tački maksimalne kompresije mlaza razmatranog protoka iza DICT dijafragme;
Nedostatak informacija o karakteristikama tačnosti rezultujućeg rezultata merenja brzine protoka gasa za gasne bušotine.
Opisani nedostaci dovode do sistematskog precenjivanja rezultata određivanja brzine protoka (protoka) gasa za gasne bušotine tokom hidrodinamičkih studija primenom ICTS-a u rasponu od 30 do 70%, u zavisnosti od promene relativnog otvora dijafragme koja se koristi. . Ovaj zaključak je donet na osnovu poređenja rezultata merenja protoka gasa za gasne bušotine prema poznatoj metodi opisanoj u radu Z.S. Alieva, G.A. Zotova [Uputstvo za sveobuhvatno proučavanje rezervoara i bunara gasa i gasnog kondenzata. Ed. Z.S. Zotova, G.A. Aliyev. - M.: Nedra, 1980. - 301 str.] sa rezultatima merenja ovog parametra korišćenjem odobrenih tipova merača protoka zasnovanih na poznatoj metodi za merenje protoka gasa, datoj u GOST 5.586.5-2005 [Državni sistem za obezbeđivanje ujednačenost merenja. Mjerenje protoka i količine tekućina i plinova pomoću standardnih uređaja za otvore. Dio 5. Postupak mjerenja. - M.: Standardinform, 2007. - 94 str.]. Poređenje koje se razmatra je napravljeno za veći broj gasnih bušotina na poluostrvu Jamal. Njegovi sumirani rezultati prikazani su na sl. 5.
Tehnički problem koji se rješava primjenom predloženog tehničkog rješenja je razvoj metode za određivanje protoka (protoka) gasa za plinske bušotine tokom hidrodinamičkih studija na utvrđenim režimima filtracije primjenom DICT-a, što će povećati pouzdanost rezultata.
Tehnički rezultat se sastoji u povećanju pouzdanosti određivanja protoka (protoka) gasa za gasne bušotine korišćenjem DICT-a do raspona od minus 5,0 do plus 5,0% otklanjanjem uzroka sistematskih grešaka pri upotrebi poznatih metoda za izračunavanje indikatora u pitanje, postavljeno u radovima.
Navedeni tehnički rezultat postignut je činjenicom da predložena metoda za određivanje brzine protoka (protoka) gasa za plinske bušotine pomoću DICT-a uključuje korištenje:
a) instrumente za merenje pritiska i temperature odobrenog tipa sa utvrđenom dozvoljenom greškom merenja za merenje termobaričnih parametara protoka prirodnog gasa koji se kreće duž pravog dela tela DICT do membrane;
b) merne metode (tehnike) standardizovane u oblasti obezbeđivanja jednoobraznosti merenja Ruske Federacije za uzorkovanje protoka prirodnog gasa i određivanje njegovog sastavnog sastava;
c) proračunske metode (metode) mjerenja standardizirane u sistemu za osiguranje ujednačenosti mjerenja Ruske Federacije pri određivanju termodinamičkih parametara protoka prirodnog gasa (gustina u standardnim uslovima, molekulska težina, faktor kompresije u standardnim uslovima i termobarični parametri u linearnom dijelu tijela DICT-a i na mjestu najveće kompresije protoka iza otvora DICT-a, adijabatski indeks);
d) proračunski izraz za određivanje brzine protoka gasa za gasne bušotine, na osnovu zajedničkog rešenja jednačina kontinuiteta protoka medija i Prvog zakona termodinamike, koji uzima u obzir:
Odstupanja termodinamičkih svojstava strujanja prirodnog gasa od zakona idealnog gasa uključivanjem u izraz kao njegovih komponenti gustine pod standardnim uslovima, molekulske težine, faktora kompresije pod standardnim uslovima i termobaričnih parametara u linearnom delu DICT tela a na mjestu najveće kompresije protoka iza DICT dijafragme indikator adijabate;
Formirana struktura hidrodinamičkog režima strujanja prirodnog gasa koji prolazi kroz ICTS dijafragmu u kritičnom izlaznom režimu uključivanjem u izraz kao njegove komponente relativni prečnik otvora dijafragme i koeficijent kompresije mlaza razmatranog strujanja iza ICTS dijafragme kada izlazi iz atmosfere i uzima kao neisključenu vrijednost brzinu strujanja gasa u linearnom dijelu DICT tijela pri izvođenju proračunskog izraza;
e) metod proračuna za određivanje omjera kompresije mlaza prirodnog plina iza ICTS dijafragme, koji je uključen u proračunski izraz za određivanje brzine protoka plina za plinske bušotine, na osnovu odnosa indikatora koji se razmatra sa termodinamičkim parametri strujanja (dati temperaturom i pritiskom strujanja prirodnog gasa pri njegovim termobaričkim parametrima u linearnim delovima DICT tela ispred dijafragme i indeksom adijabate);
f) metode za procjenu tačnosti mjernih metoda (metoda) standardiziranih u sistemu za osiguranje ujednačenosti mjerenja Ruske Federacije, zasnovane na formiranju prtljaga mjerne nesigurnosti na osnovu razmatranja nesigurnosti komponenti primljenog mjerenja funkcija.
Metoda je ilustrirana ilustrativnim materijalima, gdje:
na sl. 1 prikazana je zavisnost relativnog odstupanja utvrđenog protoka (brzina protoka) za gas za gasne bušotine prema izrazu (1) od onog izmerenog primenom metodologije utvrđene u GOST 8.586.5-2005 pri promeni relativnog otvaranja bušotine. dijafragma koja se koristi u DICT-u tokom gasnodinamičkih studija;
na sl. 2 - prikaz zavisnosti relativnog odstupanja vrijednosti utvrđenog protoka (protoka) za plin za plinske bušotine prema izrazu (2) od izmjerenih vrijednosti prema metodi utvrđeno u GOST 8.586.5-2005 pri promjeni relativnog otvora dijafragme koja se koristi u DICT-u tokom plinodinamičkih studija;
na sl. 3 - prikaz zavisnosti relativnog odstupanja utvrđenog protoka (protoka) za gas za gasne bušotine prema izrazu (3) od izmerenih vrednostiprema metodi datoj u GOST 8.586.5- 2005. pri promeni relativnog otvora dijafragme koja se koristi u DICT-u tokom gasnodinamičkih studija i uzete vrednosti brzine protoka (C D);
na sl. 4 - prikaz zavisnosti relativnog odstupanja utvrđenog protoka (protoka) za gas za gasne bušotine prema izrazu (6) od izmerenih vrednostiprema metodi datoj u GOST 8.586.5- 2005. od promjene relativnog otvora dijafragme koja se koristi u DICT-u pri izvođenju plinodinamičkih studija i odabiru izračunatih izraza iz (8) i (9) za pronalaženje faktora korekcije (δ);
na sl. 5 - prikaz zavisnosti relativnog odstupanja utvrđenog protoka (protoka) za gas za gasne bušotine prema izrazu (10) od onog izmerenog prema metodi datoj u GOST 8.586.5-2005 pri promeni relativne otvaranje dijafragme koja se koristi u DICT-u tokom gasnodinamičkih studija;
na sl. 6 - prikazuje dijagram kritičnog odliva protoka gasa kroz DICT dijafragmu tokom gasnodinamičkih studija bušotina, 0 - presek koji karakteriše način kretanja toka gasa na mestu njegovog ulaska u otvor dijafragme; I - dionica u ravnom dijelu cjevovoda; II - presek najvećeg suženja mlaza protoka gasa; 8 - uređaj za sužavanje - dijafragma; 9 - spojna matica za pričvršćivanje uređaja za sužavanje na tijelo; 10 - pravolinijski presjek DICT tijela; Q CT - volumetrijski protok (debit) gasa iz gasne bušotine, sveden na standardne uslove; ρ - gustina protoka gasa; ω - linearna brzina strujanja gasa; p je pritisak struje gasa; T je apsolutna temperatura protoka gasa;
na sl. 7 prikazuje zavisnost relativnog odstupanja utvrđenog protoka (brzina protoka) za gas za gasne bušotine prema izrazu (14) od vrednosti izmerenih prema metodi utvrđenoj u GOST 8.586.5-2005 pri promeni relativno otvaranje dijafragme koja se koristi u ICTS-u tokom gasnodinamičkih studija;
na sl. Na slici 8 prikazana je šema za prikupljanje mjerne linije u tipičnom tehnološkom klasterskom cjevovodu plinskih bušotina za izvođenje plinodinamičkih studija u stacionarnim režimima filtracije koristeći DICT. Brojevi označavaju: 1 - plinski bunar; 2 - cjevovodi tehnološkog standarda klaster cjevovoda gasne bušotine; 3 - ugaoni spoj-regulator protoka bunara; 4 - zaporni ventili bunara i cevovoda tehnološkog klastera; 5 - dikt; 6 - štala naknadno sagorevanje izlaznog toka gasa iz DICT-a u atmosferu; 7 - linije pravca kretanja toka gasa T.1 i T.2 - mesta za merenje temperature i pritiska toka gasa, kada se kreće duž linearnog dela DICT tela; T.3 - mjesto uzorkovanja toka gasa za određivanje njegovog sastava.
Suština metode za određivanje brzine protoka (protoka) gasa za gasne bušotine tokom gasnodinamičkih studija je da organizuje prolazak razmatranog protoka standardnog uređaja za sužavanje (dijafragme) u režimu kritičnog protoka prema dijagramu prikazanom u Fig. 6. Za ovo se koristi tipičan dizajn membranskog mjerača kritične struje (DICT). Režim kritičnog oticanja prirodnog gasa kroz DICT dijafragmu obezbeđuje postizanje brzine strujanja u preseku II sl. 6 vrijednosti lokalne brzine zvuka, ostavljajući korišteni tehnički uređaj u atmosferu. U ovom slučaju, brzina protoka gasa koji prolazi kroz ICTS i njegovi termobarični parametri u tački maksimalne kompresije mlaza iza dijafragme (sekcija II, slika 6) postaju zavisni od termobaričkih parametara razmatranog strujanja u krstu. dio tijela tehničkog uređaja koji se koristi ispred uređaja za sužavanje (presjek I, sl. 6). U slučaju koji se razmatra, brzina protoka je određena njegovim funkcionalnim odnosom sa termobaričkim, termodinamičkim i gasnodinamičkim parametrima u presecima do DICT dijafragme (presjek I, sl. 6) i na mjestu maksimalne kompresije mlaza iza konstrikcioni uređaj (sekcija II, sl. 6), koji je prikazan na osnovu zajedničkog rešenja jednačina kontinuiteta strujanja medija i Prvog zakona termodinamike. Vrijednost protoka gasa se izračunava prema formuli datoj u radu M.S. Rogaleva, N.V. Saranchina, V.N. Maslova, A.B. Derendyaeva [M.S. Rogalev, N.V. Saranchin, V.N. Maslov, A.B. Derendyaev. Određivanje protoka gasa tokom hidrodinamičkih studija bušotina // Izvestiya vuzov. Nafta i gas. - 2014. - br. 6. - P. 50-58.], koji ima algebarski oblik:
gde je Q CT - zapreminski protok (debit) gasa, st. m 3 /s;
ε - kompresijski odnos mlaza protoka gasa 
u tački maksimalne kompresije njenog mlaza iza ICTA dijafragme, frakcije jedinica;
p CT - pritisak koji odgovara standardnim uslovima p CT =1,01325⋅10 5 Pa;
T CT - temperatura koja odgovara standardnim uslovima T CT =293,15 K;
T 1 je apsolutna temperatura gasa ispred DICT dijafragme, K;
M je molarna masa gasa, kg/mol;
k je indeks gasne adijabate, jedinice;
D je unutrašnji prečnik cilindričnog dela DICT tela u uslovima rada medija ispred membrane (koristi se pri izračunavanju relativnog prečnika otvora dijafragme), m.
Termodinamički parametri prirodnog gasa koji se koriste u izrazu (14) određuju se pomoću metoda proračuna standardizovanih u sistemu za osiguranje ujednačenosti merenja Ruske Federacije, na osnovu poznatih:
Termobarički parametri strujanja u presjeku ispred DICT dijafragme (presjek I, sl. 6) i na mjestu maksimalne kompresije njenog mlaza iza ICTD dijafragme (presjek II, sl. 6);
Komponentni sastav toka.
Za pronalaženje termodinamičkih parametara prirodnog gasa koriste se proračunske metode (metode) mjerenja standardizirane u sistemu za osiguranje ujednačenosti mjerenja Ruske Federacije, posebno za određivanje:
Koeficijenti stišljivosti za tražene termobarične parametre, metoda proračuna opisana u odjeljku 4 na str. 3-8 GOST 30319.2-2015 [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Metode za proračun fizičkih svojstava. Proračun fizičkih svojstava na osnovu podataka o gustoći u standardnim uslovima i sadržaju azota i ugljen-dioksida. - M.: Standardinform, 2016. - 16 str.], na osnovu opšte formule:
gdje su A 1 i A 2 koeficijenti jednačine stanja;
Molekularna težina, data formula (6) na str. 6 GOST 31369-2008 [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Proračun kalorijske vrijednosti, relativne gustine i Vobeovog broja na osnovu sastava komponenti. - M.: Standardinform, 2009. - 58 str.], koji ima sljedeći algebarski oblik.
M j je molarna masa j-te komponente koja je dio prirodnog plina, kg/mol;
Koeficijent stišljivosti u standardnim uslovima dat je formulom (3) na str. 5 GOST 31369-2008 [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Proračun kalorijske vrijednosti, relativne gustine i Vobeovog broja na osnovu sastava komponenti. - M.: Standardinform, 2009. - 58 str.], koji ima sljedeći algebarski oblik
gdje je x j molarni udio j-te komponente koja je dio prirodnog plina, udjeli jedinica;
- faktor sumiranja j-te komponente, koja je dio prirodnog plina, preuzet je iz tabele 2, odjeljak 10 na str. 12-13 GOST 31369-2008, dionice jedinica;
Gustine gasova u standardnim uslovima, date formule (15) na str. 8 GOST 31369-2008 [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Proračun kalorijske vrijednosti, relativne gustine i Vobeovog broja na osnovu sastava komponenti. - M.: Standardinform, 2009. - 58 str.], koji ima sljedeći algebarski oblik
gdje je ρ c - stvarna gustina gasa u standardnim uslovima, kg/m 3 ;
Gustina idealnog gasa za standardne uslove, izračunata po formuli (12) datoj na str. 7 GOST 31369-2008 i ima sljedeći algebarski oblik
Adijabatski eksponent je metoda proračuna opisana u Odjeljku 5 na str. 8-9 GOST 30319.2-2015 [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Metode za proračun fizičkih svojstava. Proračun fizičkih svojstava na osnovu podataka o gustoći u standardnim uslovima i sadržaju azota i ugljen-dioksida. - M.: Standardinform, 2016. - 16 str.], na osnovu opšte formule
gdje je x a- molarni udio dušika, frakcije jedinica.
Potrebni parametri prirodnog plina za određivanje njegovih termodinamičkih svojstava prema opisanim metodama određuju se na osnovu:
Molarni udio komponenti u struji prirodnog gasa uzet iz dobijenog sastava komponenti, određen na osnovu uzoraka uzetih prema metodi opisanoj u GOST 31370-2008 (ISO 10715:1997) [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Vodič za uzorkovanje. - M.: Standardinform, 2009. - 47 str.] provođenjem hromatografskih studija prema gore navedenoj metodologiji u GOST 31371.7-2008 [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Određivanje sastava gasnom hromatografijom sa procjenom nesigurnosti. Dio 7. Metodologija izvođenja mjerenja molarnog udjela komponenti. - M.: Standardinform, 2009. - 21 str.];
Termobarički parametri (temperatura (T 1) i pritisak (p 1)) strujanja prirodnog gasa u cilindričnom delu DICT tela ispred dijafragme, utvrđeni direktnim merenjem merenjem temperature i pritiska;
Termobarični parametri (temperatura (T 2) i pritisak (p 2)) strujanja prirodnog gasa u tački maksimalne kompresije njegovog mlaza iza ICTA dijafragme, određeni gornjim formulama u radu A.D. Altshulya, L.S. Zhitovski, L.P. Ivanova [Hidraulika i aerodinamika: Proc. za univerzitete / A.D. Altshul, L.S. Zhivotovsky, L.P. Ivanov. - M.: Stroyizdat, 1987. - 414 str.: ilustr.], koji ima sljedeći algebarski oblik
gde je p 2 apsolutni pritisak gasa u tački maksimalne kompresije njegovog mlaza iza DICT dijafragme, MPa;
T2 je apsolutna temperatura gasa u tački maksimalne kompresije njegovog mlaza iza DICT dijafragme, K.
Prečnik otvora dijafragme (d) i unutrašnji prečnik cilindričnog dela DICT tela ispred uređaja za sužavanje (D) uključenog u izraz (14) nalaze se pomoću formula (5.4) i (5.5) datih na str. . 20 u paragrafu 5.5 odeljka 5 GOST 8.586.1-2005 (ISO 5167-1:2003) [Državni sistem za osiguranje ujednačenosti merenja. Mjerenje protoka i količine tekućina i plinova pomoću standardnih uređaja za otvore. Dio 1. Princip metode mjerenja i opći zahtjevi. - M.: Standardinform, 2007. - 72 str.], koji ima sljedeći algebarski oblik
gdje je d 20 prečnik otvora DICT dijafragme na 20°C, m;
K SU - koeficijent termičkog linearnog širenja materijala dijafragme DICT, udjeli jedinica;
D 20 - prečnik pravog dela cevovoda ispred uređaja za sužavanje (dijafragma) DICT na 20°C, m;
K T - koeficijent termičkog linearnog širenja materijala pravog dijela cjevovoda ispred uređaja za sužavanje (dijafragma DICT), udjeli jedinica.
Uključeni u izraze (23) i (24), koeficijent termičkog linearnog širenja materijala DICT dijafragme (K SU) i koeficijent termičkog linearnog širenja materijala pravolinijskog preseka DICT tela ispred uređaj za sužavanje (K T) nalaze se formulama (5.6) i (5.7) datim na s. 20 u paragrafu 5.5 odeljka 5 GOST 8.586.1-2005 (ISO 5167-1:2003) [Državni sistem za osiguranje ujednačenosti merenja. Mjerenje protoka i količine tekućina i plinova pomoću standardnih uređaja za otvore. Dio 1. Princip metode mjerenja i opći zahtjevi. - M.: Standardinform, 2007. - 72 str.], koji ima sljedeći algebarski oblik:
gdje je α tSu - temperaturni koeficijent linearne ekspanzije materijala dijafragme DICT, 1/°C;
α t T - temperaturni koeficijent linearne ekspanzije materijala pravolinijskog presjeka DICT tijela, 1/°C.
Vrijednosti toplinskih koeficijenata linearne ekspanzije za materijale dijafragme i tijela DICT-a uključene u izraze (25) i (26) izračunate su prema formuli (D.1) datoj na strani 25 u Dodatku D GOST 8.586.1-2005 (ISO 5167-1 :2003) [Državni sistem za osiguranje ujednačenosti mjerenja. Mjerenje protoka i količine tekućina i plinova pomoću standardnih uređaja za otvore. Dio 1. Princip metode mjerenja i opći zahtjevi. - M.: Standardinform, 2007. - 72 str.], koji ima sljedeći algebarski oblik
gdje a 0 , a 1 , a 2 - konstantni koeficijenti, određeni prema tabeli D. 1, datoj na str. 25-26 Dodatak G GOST 8.586.1-2005 (ISO 5167-1:2003) [Državni sistem za osiguranje ujednačenosti mjerenja. Mjerenje protoka i količine tekućina i plinova pomoću standardnih uređaja za otvore. Dio 1. Princip metode mjerenja i opći zahtjevi. - M.: Standardinform, 2007. - 72 str.].
Predlaže se da se kompresijski omjer mlaza protoka plina korištenog u izrazu (14) na mjestu njegovog maksimalnog suženja iza ICTA dijafragme izračunava po formuli
gdje je smanjena temperatura plina ispred DICT dijafragme, jedinica;
Smanjeni pritisak gasa ispred DICT dijafragme, jedinica..
Vrijednosti sniženog tlaka i temperature strujanja prirodnog plina u cilindričnom dijelu DICT tijela ispred dijafragme uključene u izraz (28) izračunate su pomoću formula (35) i (36) prikazanih na str. 10 u klauzuli 7.2 odjeljka 7 GOST 30319.2-2015 [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Metode za proračun fizičkih svojstava. Proračun fizičkih svojstava na osnovu podataka o gustoći u standardnim uslovima i sadržaju azota i ugljen-dioksida. - M.: Standardinform, 2016. - 16 str.], koji ima sljedeći algebarski oblik
gde je p PC - pseudokritični pritisak gasa, MPa;
T PC - pseudokritična temperatura gasa, K.
Vrijednosti pseudokritičnog tlaka (p PC) i temperature (T PC) protoka prirodnog plina uključene u izraze (29) i (30) izračunate su pomoću formula (37) i (38) prikazanih na str. 11 u tački 7.2 odeljka 7 GOST 30319.2-2015 [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Metode za proračun fizičkih svojstava. Proračun fizičkih svojstava na osnovu podataka o gustoći u standardnim uslovima i sadržaju azota i ugljen-dioksida. - M.: Standardinform, 2016. - 16 str.], koji ima sljedeći algebarski oblik
gdje je x a- molarni udio dušika, frakcije jedinica;
x y - molni udio ugljičnog dioksida, frakcije jedinica.
Procjena relativne proširene nesigurnosti mjerenja brzine protoka (brzine protoka) gasa za gasne bušotine tokom gasnodinamičkih studija na utvrđenim režimima filtracije koristeći DICT prema opisanoj metodi zasniva se na metodologiji datoj u GOST R 54500.3-2011 [Neizvjesnost mjerenje. Dio 3. Smjernice o izražavanju mjerne nesigurnosti. - M.: Standardinform, 2012. - 107 str.]. Za ovo je izvedeni izraz korišćen za procenu relativne proširene nesigurnosti merenja zapreminskog protoka prirodnog gasa, svedenog na standardne uslove, koji ima sledeći opšti algebarski oblik:
gdje je relativna proširena nesigurnost mjerenja zapreminskog protoka gasa svedenog na standardne uslove, %;
Relativna standardna nesigurnost u određivanju pritiska gasa ispred dijafragme,%;
Relativna standardna nesigurnost u određivanju unutrašnjeg prečnika dijafragme DICT,%;
Relativna standardna nesigurnost u određivanju faktora kompresibilnosti gasa u standardnim uslovima, %;
Relativna standardna nesigurnost određivanja molarne mase gasa, %;
Relativna standardna nesigurnost određivanja temperature gasa ispred dijafragme DICT,%;
Relativna standardna nesigurnost u određivanju omjera kompresije gasnog mlaza na mjestu njegove maksimalne kompresije iza DICT dijafragme, %;
Relativna standardna nesigurnost u određivanju faktora kompresije gasa pri termobaričkim parametrima ispred DICT dijafragme, %;
Relativna standardna nesigurnost u određivanju faktora kompresibilnosti gasa pri termobaričkim parametrima u tački najveće kompresije mlaza iza DICT dijafragme, %;
Relativna standardna nesigurnost u određivanju relativnog prečnika dijafragme DICT,%;
Relativna standardna nesigurnost pri određivanju indeksa gasne adijabate na termobaričkim parametrima ispred DICT dijafragme, %.
Izvođenje izraza (33) zasniva se na razmatranju izraza (14) kao funkcije mjerenja.
Procijenjena relativna proširena nesigurnost mjerenja protoka (protoka) gasa za gasne bušotine tokom gasnodinamičkih studija na utvrđenim režimima filtracije primjenom ICTS prema opisanoj metodi je u rasponu od minus 5,0 do plus 5,0% bez izražene sistematske greške. Ovaj zaključak se donosi na osnovu poređenja rezultata merenja protoka gasa za gasne bušotine prema opisanoj metodi sa rezultatima merenja ovog parametra pomoću merila protoka odobrenog tipa, na osnovu poznate metode merenja gasa. protoka, navedenog u GOST 8.586.5-2005 [Jedinstvo mjerenja sistema državne podrške. Mjerenje protoka i količine tekućina i plinova pomoću standardnih uređaja za otvore. Dio 5. Postupak mjerenja. - M.: Standardinform, 2007. - 94 str.]. Poređenje koje se razmatra je napravljeno za veći broj gasnih bušotina na poluostrvu Jamal. Njegovi sumirani rezultati prikazani su na sl. 7.
Na osnovu navedene suštine metode za određivanje brzine protoka (protoka) gasa za gasne bušotine pri izvođenju hidrodinamičkih studija pomoću DICT-a, sprovodi se izvođenjem niza radnji:
a) organizovanje kretanja toka prirodnog gasa gasne bušotine u režimu kritičnog oticanja kroz ICTS dijafragmu tipične izvedbe u atmosferu prema dijagramu prikazanom na sl. 6 prikupljanjem mjerne linije prikazane na Sl. osam;
b) merenje pomoću instrumenata za merenje temperature i pritiska odobrenog tipa termobaričnih parametara (temperatura i pritisak) za protok prirodnog gasa u DICT kućištu ispred membrane u tačkama T.1 i T.2 merne linije prikazane u Fig. osam;
c) uzorkovanje protoka prirodnog gasa prema metodi opisanoj u GOST 31370-2008 (ISO 10715:1997) [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Vodič za uzorkovanje. - M.: Standardinform, 2009. - 47 str.] od tačke T.3 merne linije prikazane na sl. osam;
d) određivanje sastava komponenti za odabrani uzorak protoka prirodnog gasa prema metodi opisanoj u GOST 31371.7-2008 [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Određivanje sastava gasnom hromatografijom sa procjenom nesigurnosti. Dio 7. Metodologija izvođenja mjerenja molarnog udjela komponenti. - M.: Standardinform, 2009. - 21 str.];
e) formiranje niza početnih podataka za određivanje termobaričkih, termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara protoka prirodnog gasa koji se koriste za određivanje brzine protoka (protoka) gasa za gasnu bušotinu, koji uključuje informacije o:
Materijal od kojeg je napravljena dijafragma koja se koristi u ICTS-u i njen termički koeficijent linearnog širenja;
Materijal od kojeg je napravljen linearni dio tijela korištenog ICTS-a i o njegovom temperaturnom koeficijentu linearne ekspanzije;
Prečnik unutrašnjeg otvora dijafragme koji se koristi u dict na 20°C;
Unutrašnji prečnik cilindričnog dela tela korišćenog DICT-a na 20°C;
Temperaturni koeficijent linearne ekspanzije materijala korišćene dijafragme u ICTS;
Temperaturni koeficijent linearne ekspanzije materijala tijela korištenog DICT-a;
Temperatura strujanja gasa u linearnom delu DICT tela ispred membrane;
Pritisak strujanja gasa u linearnom delu DICT tela ispred dijafragme;
Komponentni sastav protoka prirodnog gasa koji prolazi kroz DIKTZh
f) određivanje termobaričkih, termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara strujanja prirodnog gasa u cilindričnom delu tela DICT ispred dijafragme i na mestu maksimalne kompresije njenog mlaza iza DICT dijafragme prema formulama (15) -(32), neophodan za pronalaženje protoka (brzine protoka) gasa za gasne bušotine prema izrazu (14);
g) pronalaženje brzine protoka gasa (protoka) za gasnu bušotinu koristeći izraz (14).
Na osnovu navedene suštine metode za određivanje protoka (protoka) gasa za gasne bušotine pri izvođenju hidrodinamičkih studija primenom DICT-a i opisane metode za njegovu implementaciju, u nastavku je dat primer izvođenja merenja.
U prvoj fazi, tok prirodnog gasa se organizuje duž merne linije prikazane na sl. 8, sa prolaskom ICTS dijafragme u kritičnom izlaznom režimu prema dijagramu prikazanom na Sl. 6.
Zatim se mjere termobarični parametri (temperatura i pritisak) za protok prirodnog gasa u kućištu DICT ispred dijafragme u tačkama T.1 i T.2 merne linije prikazane na sl. 8, korištenjem odobrenog tipa instrumenata za mjerenje temperature i tlaka sa zapisom o rezultatima, na primjer:
Temperaturna vrijednost protoka prirodnog plina u kućištu DICT (T 1) je 282,87 K;
Vrijednost pritiska protoka prirodnog gasa u slučaju DICT (p 1) je 6,34 MPa.
Zatim se uzorkuje protok prirodnog gasa prema metodologiji opisanoj u GOST 31370-2008 (ISO 10715:1997) [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Vodič za uzorkovanje. - M.: Standardinform, 2009. - 47 str.] od tačke T.3 merne linije prikazane na sl. osam.
Za odabrani uzorak provode se laboratorijske hromatografske studije za određivanje sastava komponenti struje prirodnog gasa prema metodi opisanoj u GOST 31371.7-2008 [Međunarodni sistem standardizacije. Prirodni gas. Određivanje sastava gasnom hromatografijom sa procjenom nesigurnosti. Dio 7. Metodologija izvođenja mjerenja molarnog udjela komponenti. - M.: Standardinform, 2009. - 21 str.]. Rezultat laboratorijskih hromatografskih studija prikazan je u tabelarnom društvu prema primjeru prikazanom u tabeli 1.
Nakon mjerenja termobaričkih parametara (temperature i tlaka) protoka prirodnog plina u DICT tijelu ispred dijafragme i laboratorijskih hromatografskih studija za određivanje sastava njegovih komponenti, formira se niz početnih podataka za određivanje termobaričkog, termodinamičkog i plinovitog. dinamički parametri protoka koji se koriste za određivanje brzine protoka (protoka) gasa za gasnu bušotinu prema formuli (14). Primjer generiranog niza početnih podataka prikazan je u tabeli 2.
Po završetku formiranja niza početnih podataka, vrši se proračun termobaričnih, termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara strujanja prirodnog gasa u cilindričnom delu DICT tela ispred dijafragme i na mestu maksimalne kompresije njenog mlaz iza DICT dijafragme izvodi se prema formulama (15) - (32), potrebnim za pronalaženje protoka (protoka ) za gas za gasnu bušotinu prema izrazu (14). Primjer prikaza rezultata proračuna potrebnih termobaričkih, termodinamičkih i plinodinamičkih parametara protoka prirodnog plina za pronalaženje brzine protoka (protoka) plina za plinsku bušotinu pomoću izraza (14) prikazan je u tabeli 3.
Nakon određivanja parametara protoka prirodnog gasa datih u tabeli 3, i korišćenjem izmerenih termobaričkih parametara razmatranog protoka u linearnom delu DICT tela ispred dijafragme, izračunava se brzina protoka gasa (protok) za gasnu bušotinu. prema izrazu (14). Proračun protoka vrši se zamjenom pronađenih numeričkih vrijednosti izmjerenih vrijednosti iz tabele 2 i prethodno izračunatih međuvrijednosti iz tabele 3 u izraz (14)
Metoda za određivanje brzine protoka gasa za gasne bušotine tokom hidrodinamičkih studija na utvrđenim režimima filtracije pomoću membranskog kritičnog merača protoka (DICT), koju karakteriše činjenica da uključuje:
organizovanje protoka prirodnog gasa iz gasne bušotine u režimu kritičnog oticanja kroz ICTS dijafragmu standardnog dizajna u atmosferu,
mjerenje pomoću odobrenih mjernih instrumenata temperature i tlaka za protok prirodnog plina u DICT kućištu ispred membrane,
uzorkovanje toka prirodnog gasa,
određivanje sastava komponenti za uzorkovanu struju prirodnog gasa,
formiranje niza početnih podataka za određivanje termobaričkih, termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara protoka prirodnog gasa koji se koriste za određivanje brzine protoka gasa za gasnu bušotinu, što uključuje informacije: materijal od kojeg je napravljena korišćena dijafragma u ICTS-u , temperaturni koeficijent linearne ekspanzije materijala dijafragme; materijal od kojeg je izrađen linearni dio kućišta korištenog DICT, temperaturni koeficijent linearnog širenja materijala DICT kućišta; prečnik unutrašnje rupe korišćene dijafragme u dict na 20°C; unutrašnji prečnik cilindričnog dela tela korišćenog DICT-a na 20°C; temperatura i pritisak strujanja gasa u linearnom delu kućišta DICT ispred membrane; sastavni sastav toka prirodnog gasa koji prolazi kroz ICTS,
određivanje termobaričnih, termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara strujanja prirodnog gasa u cilindričnom delu tela DICT ispred dijafragme i na mestu maksimalne kompresije njegovog mlaza iza ICTD dijafragme, određivanje brzine protoka gasa za gas bunar po izrazu
gdje je Q ST- zapreminski protok (debit) gasa, art. m 3 /s;
ε omjer kompresije mlaza protoka plina na mjestu maksimalne kompresije njegovog mlaza iza ICTA dijafragme, udjeli jedinica;
d je prečnik otvora DICT dijafragme, m;
z 1 i z 2 - koeficijenti kompresije gasa ispred ICTS dijafragme i na mestu maksimalne kompresije njenog mlaza iza ICTS dijafragme, jedinica;
z CT - koeficijent kompresije gasa u standardnim uslovima, jedinice;
p 1 - apsolutni pritisak gasa ispred DICT dijafragme, MPa;
p ST - pritisak koji odgovara standardnim uslovima p ST =1,01325⋅10 5 Pa;
T ST - temperatura koja odgovara standardnim uslovima T ST =293,15 K;
T 1 je apsolutna temperatura gasa ispred DICT dijafragme, K;
R je molarna plinska konstanta R=8,31 J/(mol⋅K);
M je molarna masa gasa, kg/mol;
k je indeks gasne adijabate, jedinice;
β je relativni prečnik otvora dijafragme DICT (β=d/D), frakcije jedinica;
D je unutrašnji prečnik cilindričnog dela tela DICT ispred uređaja za sužavanje,
u ovom slučaju, omjer kompresije mlaza protoka plina na mjestu njegovog maksimalnog suženja iza ICTA dijafragme određuje se formulom
gdje je smanjena temperatura plina ispred DICT dijafragme, jedinica;
- smanjeni pritisak gasa ispred DICT dijafragme, jedinica.
Slični patenti:
Grupa pronalazaka se odnosi na naftnu industriju i može se koristiti za rad bušotina u višeslojnim nalazištima nafte. Jedinica uključuje cijevnu gornju štapnu pumpu sa bočnim usisnim ventilom, otvorom i ispusnim ventilom u cilindru za odabir produkata gornje formacije, donju cijevnu pumpu sa ispusnim i usisnim ventilima za odabir produkata donje formacije i ulazom. cijev koja prolazi kroz paker razdvajajući slojeve, šuplje šipke spojene na klip pumpe.
Pronalazak se odnosi na industriju nafte i plina i može se koristiti za operativno obračunavanje proizvodnje plinskih kondenzatnih polja i istraživanje rada višefaznih mjerača protoka na stvarnoj mješavini plina, formacijske vode i nestabilnog plinskog kondenzata dobijenog direktno iz bušotine. .
Pronalazak se odnosi na gasnu industriju, posebno na tehnologiju za merenje protoka gasa za gasne bušotine pri izvođenju gasnodinamičkih studija na utvrđenim režimima filtracije korišćenjem tipičnog merača kritičnog protoka sa otvorom. Tehnički rezultat se sastoji u dobijanju rezultata merenja sa pouzdanošću u rasponu od minus 5,0 do plus 5,0 bez prisustva jasno izraženih sistematskih grešaka koje su tipične za poznate metode. Metoda obuhvata: organizovanje kretanja protoka prirodnog gasa gasne bušotine u režimu kritičnog odliva kroz DICT dijafragmu, merenje, korišćenjem mernih instrumenata odobrenog tipa, temperature i pritiska za protok prirodnog gasa u DICT kućištu ispred dijafragme, uzorkovanje protoka prirodnog gasa, određivanje sastava komponenti za uzet uzorak protoka prirodnog gasa. Formiranje niza početnih podataka za određivanje termobaričkih, termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara protoka prirodnog plina koji se koriste za određivanje brzine protoka plina za plinsku bušotinu, koji uključuje informacije: materijal od kojeg je izrađena korišćena dijafragma u ICTS-u , temperaturni koeficijent linearne ekspanzije materijala dijafragme; materijal od kojeg je izrađen linearni dio kućišta korištenog DICT, temperaturni koeficijent linearnog širenja materijala DICT kućišta; prečnik unutrašnje rupe korišćene dijafragme u dict na 20°C; unutrašnji prečnik cilindričnog dela tela korišćenog DICT-a na 20°C; temperatura i pritisak strujanja gasa u linearnom delu kućišta DICT ispred membrane; sastavni sastav protoka prirodnog gasa koji prolazi kroz VCT. Određivanje termobaričnih, termodinamičkih i gasnodinamičkih parametara strujanja prirodnog gasa u cilindričnom delu ICTS tela ispred dijafragme i na mestu maksimalne kompresije njenog mlaza iza ICTS dijafragme, određivanje brzine protoka gasa za plinska bušotina, uzimajući u obzir ε - omjer kompresije mlaza protoka plina na mjestu maksimalne kompresije njegovog mlaza iza diktatne dijafragme, udjeli jedinica; d - prečnik otvora DICT dijafragme, m; z1 i z2 - koeficijenti kompresije gasa ispred ICTS dijafragme i na mestu maksimalne kompresije njenog mlaza iza ICTS dijafragme, jedinica; zCT - koeficijent kompresije gasa u standardnim uslovima, jedinice; p1 - apsolutni pritisak gasa ispred ICTA dijafragme, MPa; pST - pritisak koji odgovara standardnim uslovima pST1.01325⋅105 Pa; TST - temperatura koja odgovara standardnim uslovima TST293,15 K; T1 je apsolutna temperatura gasa ispred DICT dijafragme, K; R - molarna plinska konstanta R8,31 J; M - molarna masa gasa, kgmol; k - indeks gasne adijabate, jedinice. ; β - relativni prečnik otvora dijafragme DICT, frakcije jedinica; D - unutrašnji prečnik cilindričnog dela tela LDCT ispred uređaja za sužavanje, dok se kompresijski odnos mlaza gasa na mestu njegovog maksimalnog suženja iza LDCT dijafragme određuje uzimajući u obzir smanjenu temperaturu gasa u ispred LDCT dijafragme i smanjeni pritisak gasa ispred LDCT dijafragme. 8 ilustr., 3 tab.
Rad na stvaranju bunara u susjednom području uključuje bušenje, jačanje glave. Po završetku, kompanija koja je izvršila narudžbu sastavlja dokument za bunar. U pasošu su navedeni parametri strukture, karakteristike, mjerenja i proračun bunara.
Procedura proračuna bušotine
Zaposleni u kompaniji sastavljaju protokol inspekcije i akt o predaji na korištenje.
Procedure su obavezne, jer pružaju mogućnost pribavljanja dokumentarnih dokaza o upotrebljivosti projekta i mogućnosti njegovog puštanja u rad.
Geološki parametri i tehnološke karakteristike uključeni su u dokumentaciju:
Da bi se provjerila ispravnost proračuna, pokreće se probno pumpanje vode pri velikoj snazi pumpe. Ovo poboljšava dinamiku
U praksi se za tačnost proračuna koristi druga formula. Nakon primanja vrijednosti protoka, određuje se prosječni indikator koji vam omogućava da precizno odredite povećanje produktivnosti s povećanjem dinamike za 1 m.
Formula za izračun:
Doud= D2 – D1/H2 – H1
- Dud - specifično zaduženje;
- D1, H1 - indikatori prvog testa;
- D2, H2 - indikatori drugog testa.
Samo uz pomoć proračuna potvrđuje se ispravnost istraživanja i bušenja vodozahvata.
Karakteristike dizajna u praksi
Upoznavanje s metodama za proračun bunara izaziva pitanje - zašto običnom korisniku vodozahvata treba ovo znanje? Ovdje je važno shvatiti da je gubitak vode jedini način procjene zdravlja bunara kako bi se zadovoljile potrebe stanovnika za vodom prije potpisivanja potvrde o prijemu.
Da biste izbjegli probleme u budućnosti, postupite na sljedeći način:
- Obračun se vrši uzimajući u obzir broj stanovnika kuće. Prosječna potrošnja vode je 200 litara po osobi. Ovome se dodaju i troškovi ekonomskih potreba i tehničke upotrebe. Kada se računa za porodicu od 4 osobe, dobijamo najveću potrošnju vode od 2,3 kubna metra/sat.
- U procesu sastavljanja ugovora u projektu, vrijednost produktivnosti vodozahvata uzima se na nivou od najmanje 2,5 - 3 m 3 / h.
- Nakon završetka radova i proračuna nivoa bunara, voda se ispumpava, mjeri dinamika i utvrđuje gubitak vode pri najvećem protoku kućne pumpe.
Problemi mogu nastati na nivou proračuna protoka vode iz bunara u procesu kontrolnog ispumpavanja pumpom u vlasništvu izvođača radova.
Trenuci koji određuju brzinu punjenja bunara vodom:
- Volumen sloja vode;
- Brzina njegovog smanjenja;
- Dubina i nivo podzemne vode se mijenjaju ovisno o godišnjem dobu.
Bunari sa produktivnošću unosa vode manjim od 20 m 3 /dan smatraju se neproduktivnim.
Razlozi niskog protoka:
- karakteristike hidrogeološke situacije područja;
- mijenja se ovisno o sezoni;
- začepljenje filtera;
- začepljenja u cijevima koje dovode vodu do vrha ili njihova defloracija;
- prirodno trošenje pumpe.
Ako se problemi utvrde nakon puštanja bunara u rad, to ukazuje da je bilo grešaka u fazi proračuna parametara. Stoga je ova faza jedna od najvažnijih, koju ne treba zanemariti.
Da biste povećali produktivnost zahvata vode, povećajte dubinu bunara kako biste otvorili dodatni sloj vode.
Također, koriste metode eksperimentalnog crpljenja vode, primjenjuju kemijske i mehaničke efekte na slojeve vode ili prenose bunar na drugo mjesto.
1
Metode za određivanje graničnih bezvodnih protoka gasnih bušotina u prisustvu ekrana i interpretacije rezultata istraživanja takvih bunara nisu dovoljno razvijene. Do danas nije u potpunosti proučeno pitanje mogućnosti povećanja maksimalnih bezvodnih protoka bušotina koje prodiru u plinonosne formacije sa donjom vodom stvaranjem umjetnog ekrana. Ovdje je prikazano analitičko rješenje ovog problema i razmatran je slučaj kada je nesavršena bušotina prodrla u ravnomjerno anizotropni kružni rezervoar sa donjom vodom i radi u prisustvu nepropusnog ekrana. Razvijena je približna metoda za proračun graničnih bezvodnih protoka vertikalnih plinskih bušotina sa nelinearnim zakonom filtracije, zbog prisustva nepropusnog sita na dnu rupe. Utvrđeno je da vrijednost graničnog protoka anhidrovanog bezvodnog materijala ne zavisi samo od veličine sita, već i od njegovog položaja duž vertikale rezervoara zasićenog gasom; Određuje se optimalna pozicija sita, koja karakteriše najveći granični protok. Praktični proračuni su napravljeni na konkretnim primjerima.
metoda proračuna
bezvodni protok
vertikalni bunar
gas bunar
1. Karpov V.P., Sherstnyakov V.F. Karakter propusnosti faze prema terenskim podacima. NTS za proizvodnju nafte. – M.: GTTI. - Ne. 18. - S. 36-42.
2. Telkov A.P. Podzemna hidrodinamika. - Ufa, 1974. - 224 str.
3. Telkov A.P., Grachev S.I. i druge Karakteristike razvoja naftnih i gasnih polja (II dio). - Tjumenj: od-in OOONIPIKBS-T, 2001. - 482 str.
4. Telkov A.P., Stklyanin Yu.I. Formiranje vodenih čunjeva tokom proizvodnje nafte i gasa. – M.: Nedra, 1965.
5. Stklyanin Yu.I., Telkov A.P. Dotok u horizontalni dren i nesavršen bunar u trakastom anizotropnom rezervoaru. Proračun graničnih bezvodnih protoka. PMTF Akademija nauka SSSR-a. - br. 1. - 1962.
Ovaj članak daje analitičko rješenje ovog problema i razmatra slučaj kada je nesavršena bušotina prodrla u jednolično anizotropnu kružnu formaciju sa donjom vodom i radi u prisustvu nepropusnog zaslona (slika 1). Smatramo da je gas stvaran, da je kretanje gasa stabilno i da se pridržava nelinearnog zakona filtracije.
Fig.1. Trozonska shema dotoka gasa u nesavršenu bušotinu sa ekranom
Na osnovu prihvaćenih uslova, jednačine dotoka gasa u bunar u zonama I, II, III, respektivno, imaće oblik:
; 
; (2)
; 
; , (3)
gdje su a i b određeni formulama. Preostale oznake su prikazane na dijagramu (vidi sliku 1). Jednačine (2) i (3) u ovom slučaju opisuju dotok u proširene bunare, respektivno, sa radijusima re i (re+ho).
Uvjet stabilnosti na granici plin-voda (vidi red CD) prema Pascalovom zakonu zapisuje se jednadžbom
gdje je ρw gustina vode, kapilarni pritisak kao funkcija zasićenja vodom na granici plin-voda.
Zajedničkim rješavanjem (1)-(3), nakon niza transformacija, dobijamo jednačinu dotoka
Iz zajedničkog rješenja (2) i (4) dobijamo kvadratnu jednačinu s obzirom na bezdimenzionalni granični protok , čiji je jedan od korijena, uzimajući u obzir (7) i nakon niza transformacija, predstavljen kao izraz:
gdje 
(7)
(8)
Prijelaz na dimenzionu graničnu brzinu bezvodnog protoka provodi se prema formulama:
(9)
gdje je ponderirani prosječni pritisak u ležištu gasa.
Tabela 1
Vrijednosti otpornosti filtracije zbog zaslona na dnu
Dodatni otpori filtracije 
i 
, uzrokovane ekranom, izračunavaju se na računaru prema formulama (6), tabelarno (tabela 1) i predstavljene grafikonima (slika 2). Funkcija (6) je izračunata na računaru i prikazana grafički na (slika 3). Maksimalno povlačenje se može postaviti prema jednačini dotoka (4.4.4) na Q=Qpr.
Fig.2. Otpornost na filtraciju i , zbog ekrana na stabilnom interfejsu gas-voda
Fig.3. Zavisnost bezdimenzionalnog graničnog protoka qpr od relativnog otvora na parametrima , ρ=1/æ* i α
Na slici 3 prikazane su zavisnosti bezdimenzionalnog graničnog protoka q od stepena otvaranja na parametrima Re i α. Krive pokazuju da kako se veličina ekrana povećava (<20) безводные дебиты увеличиваются. Максимум на кривых соответствует оптимальному вскрытию пласта, при котором можно получить наибольший предельный безводный дебит для заданного размера экрана. С увеличением параметра ρ=1/æ* (уменьшением анизотропии) предельный безводный дебит увеличивается, а уменьшение безводного дебита для малых вскрытий объясняется увеличением фильтрационных сопротивлений, обусловленных экраном на забое.
Primjer. Plinski čep se drenira u kontaktu s plantarnom vodom. Potrebno je odrediti: maksimalni protok gasne bušotine, koji ograničava proboj GWC do dna, i maksimalni protok u prisustvu nepropusnog ekrana.
Početni podaci: Rpl=26,7 MPa; K=35,1 10-3 µm2; Ro=300 m; ho=7,2 m; =0,3; =978 kg/m3; =210 kg/m3 (pod uslovima rezervoara); æ*=6,88; =0,02265 MPa s (u uslovima rezervoara); Tm=346 K; Tst=293 K; Rath=0,1013 MPa; re=ho=7,2 m i re=0,5ho=3,6 m.
Definiranje parametra postavljanja
Iz grafikona nalazimo bezdimenzionalni granični protok bezvodne tekućine q(ρo,)q(6.1;0.3)=0.15.
Prema formuli (9) izračunavamo:
Qo=52.016 hiljada m3/dan; hiljada m3/dan
Određujemo bezdimenzionalne parametre u prisustvu ekrana:
Prema grafikonima (vidi sliku 2) ili tabeli, nalazimo dodatne otpore filtracije: S1= S1(0,15;0,3;1)=0,6; C2=C2(0,15;0,3;1)=3,0.
Formulom (7) nalazimo bezdimenzionalni parametar α=394,75.
Prema formuli (9) izračunavamo protok, koji je iznosio Qo47,9 hiljada m3/dan.
Proračuni po formulama (7) i (8) daju: H=51,489 i Y=5,773·10-2.
Bezdimenzionalni granični protok izračunat po formuli (6) jednak je q=1,465.
Određujemo granični protok dimenzija, zbog ekrana, iz omjera Qpr = qQo = 1,465 47,970,188 tisuća m3 / dan.
Procijenjeni maksimalni protok bez sita sa sličnim početnim parametrima je 7,8 hiljada m3/dan. Dakle, u slučaju koji se razmatra, prisustvo sita povećava granični protok za skoro 10 puta.
Ako prihvatimo re = 3,6 m; one. dva puta manja od debljine zasićene gasom, tada dobijamo sledeće projektne parametre:
2; C1=1,30; C2=5,20; X=52,45; Y=1,703 10-2; q=0,445 i Qpr=21,3 hiljada m3/dan. U ovom slučaju, granični protok se povećava samo 2,73 puta.
Treba napomenuti da vrijednost graničnog protoka ne zavisi samo od veličine ekrana, već i od njegovog položaja duž vertikale rezervoara zasićenog gasom, tj. od relativnog otvora rezervoara, ako se ekran nalazi direktno ispred donje rupe. Proučavanje rješenja (6) pokazalo je da postoji optimalna pozicija sita u zavisnosti od parametara ρ, α, Re, koja odgovara najvećem graničnom protoku. U razmatranom problemu optimalni otvor je =0,6.
Prihvatamo ρ=0,145 i =1. Prema navedenoj metodi dobijamo izračunate parametre: S1=0,1; C2=0,5; X=24,672; Y=0,478.
Određujemo bezdimenzionalno zaduženje:
q=24.672(-1) 5.323.
Dimenzionalni granični protok se nalazi po formuli (9)
Qpr = qQo = 5.323 103 = 254.94 hiljada m3 / dan.
Dakle, protok je povećan za 3,6 puta u odnosu na relativni otvor = 0,3.
Ovdje opisana metoda za određivanje graničnog bezvodnog protoka je približna, jer uzima u obzir stabilnost konusa čiji je vrh već dosegao polumjer sita re.
Kada iz navedenih rješenja dobijemo formule za određivanje q() za nesavršenu plinsku bušotinu pod uvjetima nelinearnog zakona filtracije, uzimajući u obzir dodatne filtracijske otpore. Ove formule će također biti približne, a iz njih se izračunava precijenjena vrijednost graničnog bezvodnog protoka.
Da bi se konstruisala dvočlana jednačina dotoka gasa u uslovima izuzetno stabilnog konusa pridnene vode, neophodno je poznavati filtracione otpore u tim uslovima. Oni se mogu odrediti na osnovu Musket-Charny teorije formiranja stabilnog konusa. Jednadžba strujne linije koja ograničava područje prostornog kretanja na nesavršenu bušotinu u homogeno anizotropnom ležištu, kada je vrh konusa već probio do dna bušotine, u skladu s teorijom slobodnog protoka, pišemo u formi
(10)
gdje je q= - bezdimenzionalni granični bezvodni protok, određen datim (poznatim) približnim formulama i grafikonima; je bezdimenzionalni parametar.
Izražavajući brzinu filtracije kroz brzinu protoka, zamjenjujući međusklopnu jednačinu (10) u diferencijalnu jednačinu (1), uzimajući u obzir zakon plinskog stanja i integrirajući preko tlaka P i radijusa r u odgovarajućim granicama, dobijamo dotok jednadžba oblika (12) i formula (13), u kojoj treba prihvatiti:
; , (11)
(12)
gdje je Li(x) integralni logaritam, koji je povezan s integralnom funkcijom ovisnošću .
(13)
Za x>1 integral (13) divergira u tački t=1. U ovom slučaju, Li(x) treba shvatiti kao vrijednost nepravilnog integrala. Budući da su metode za određivanje bezdimenzionalnih graničnih bezvodnih protoka dobro poznate, očito nema potrebe za tabelarnim prikazom funkcija (11) i (12).
1. Razvijena je približna metoda za proračun graničnih bezvodnih protoka vertikalnih plinskih bušotina sa nelinearnim zakonom filtracije, zbog prisustva nepropusnog sita na dnu rupe. Bezdimenzionalni granični protok i odgovarajući dodatni otpori filtracije izračunavaju se na računaru, rezultati su tabelarno prikazani i odgovarajuće grafičke zavisnosti.
2. Utvrđeno je da vrijednost graničnog protoka anhidrovanog bezvodnog materijala ne zavisi samo od veličine sita, već i od njegovog položaja duž vertikale rezervoara zasićenog gasom; Određuje se optimalna pozicija sita, koja karakteriše najveći granični protok.
3. Praktični proračuni su napravljeni na konkretnom primjeru.
Recenzenti:
Grachev S.I., doktor tehničkih nauka, profesor, šef katedre "Razvoj i rad naftnih i gasnih polja", Institut za geologiju i proizvodnju nafte i gasa, FGBOU Tsogu, Tjumenj;
Sokhoshko S.K., doktor tehničkih nauka, profesor, profesor odeljenja "Razvoj i rad naftnih i gasnih polja", Institut za geologiju i proizvodnju nafte i gasa, FGBOU Tsogu, Tjumenj.
Bibliografska veza
Kashirina K.O., Zaboeva M.I., Telkov A.P. METOD PRORAČUNA OGRANIČENIH BEZVODNIH STOPA VERTIKALNIH PLINSKIH BUNARA PO NELINEARNOM ZAKONU FILTRACIJE I PRISUSTVO EKRANA // Savremeni problemi nauke i obrazovanja. - 2015. - br. 2-2.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=22002 (datum pristupa: 01.02.2020.). Predstavljamo Vam časopise koje izdaje izdavačka kuća "Academy of Natural History"
Protok bunara je glavni parametar bušotine, pokazujući koliko se vode iz njega može dobiti u određenom vremenskom periodu. Ova vrijednost se mjeri u m 3 / dan, m 3 / sat, m 3 / min. Stoga, što je veći protok bušotine, veća je i njegova produktivnost.
Prije svega, morate odrediti brzinu protoka bunara kako biste znali na koju količinu tekućine možete računati. Na primjer, ima li dovoljno vode za nesmetano korištenje u kupatilu, u bašti za zalijevanje itd. Osim toga, ovaj parametar je od velike pomoći pri odabiru pumpe za vodoopskrbu. dakle, što je veća, to je pumpa efikasnija može biti korišteno. Ako kupite pumpu ne vodeći računa o protoku bunara, onda se može dogoditi da će isisati vodu iz bunara brže nego što će se napuniti.
Statički i dinamički vodostaji
Za izračunavanje protoka bunara potrebno je poznavati statički i dinamički vodostaj. Prva vrijednost označava nivo vode u mirnom stanju, tj. u trenutku kada crpljenje vode još nije izvršeno. Druga vrijednost određuje utvrđeni nivo vode dok pumpa radi, tj. kada je brzina njenog crpljenja jednaka brzini punjenja bunara (voda prestane da se smanjuje). Drugim riječima, ovo zaduženje direktno zavisi od performansi pumpe, što je naznačeno u njenom pasošu.
Oba ova indikatora mjere se od površine vode do površine zemlje. Jedinica mjere je obično metar. Tako je, na primjer, nivo vode bio fiksiran na 2 m, a nakon uključivanja pumpe se smirio na 3 m, dakle statički nivo vode je 2 m, a dinamički 3 m.
Ovdje bih također želio napomenuti da ako razlika između ove dvije vrijednosti nije značajna (na primjer, 0,5-1 m), onda možemo reći da je brzina protoka bunara velika i najvjerovatnije veća od pumpe performanse.
Proračun protoka bunara
Kako se određuje protok bušotine? To zahtijeva pumpu visokih performansi i mjerni rezervoar za pumpanu vodu, po mogućnosti što veći. Samu kalkulaciju najbolje je razmotriti na konkretnom primjeru.
Početni podaci 1:
- dubina bunara - 10 m.
- Početak nivoa filtracione zone (zona zahvata vode iz vodonosnika) - 8 m.
- Statički nivo vode - 6 m.
- Visina vodenog stuba u cevi - 10-6 = 4m.
- Dinamički vodostaj - 8,5 m. Ova vrijednost odražava preostalu količinu vode u bunaru nakon ispumpavanja 3 m 3 vode iz bunara, pri čemu je vrijeme utrošeno na to 1 sat. Drugim riječima, 8,5 m je dinamički vodostaj na debitu od 3 m 3 / h, koji je smanjen za 2,5 m.
Obračun 1:
Protok bunara se izračunava po formuli:
D sk = (U / (H dyn -H st)) H in = (3 / (8,5-6)) * 4 = 4,8 m 3 / h,
zaključak: dobro zaduženje je jednako 4,8 m3/h.
Prikazani proračun vrlo često koriste bušači. Ali nosi veoma veliku grešku. Budući da ovaj proračun pretpostavlja da će se dinamički nivo vode povećati direktno proporcionalno brzini pumpanja vode. Na primjer, s povećanjem crpljenja vode na 4 m 3 / h, prema njemu, nivo vode u cijevi opada za 5 m, što nije tačno. Stoga postoji preciznija metoda s uključivanjem u proračun parametara drugog vodozahvata za određivanje specifičnog protoka.
Šta bi trebalo učiniti povodom toga? Potrebno je nakon prvog zahvata vode i snimanja podataka (prethodna opcija), omogućiti da se voda slegne i vrati na statički nivo. Nakon toga ispumpajte vodu različitom brzinom, na primjer, 4 m 3 /sat.
Početni podaci 2:
- Parametri bunara su isti.
- Dinamički vodostaj - 9,5 m. Sa intenzitetom unosa vode od 4 m 3 / h.
Obračun 2:
Specifični protok bunara izračunava se po formuli:
D y \u003d (U 2 -U 1) / (h 2 -h 1) = (4-3) / (3,5-2,5) = 1 m 3 / h,
Kao rezultat toga, ispada da povećanje dinamičkog nivoa vode za 1 m doprinosi povećanju protoka za 1 m 3 / h. Ali to je samo pod uslovom da se pumpa nalazi ne niže od početka zone filtracije.
Stvarni protok se ovdje izračunava po formuli:
D sc \u003d (N f -H st) D y = (8-6) 1 = 2 m 3 / h,
- H f = 8 m- početak nivoa filtracione zone.
zaključak: dobro zaduženje je jednako 2 m 3 /h.
Nakon poređenja, može se vidjeti da se vrijednosti protoka bunara, ovisno o metodi proračuna, razlikuju jedna od druge više od 2 puta. Ali i druga računica nije tačna. Protok bunara, izračunat kroz specifičan protok, samo je blizu stvarnoj vrijednosti.
Načini povećanja proizvodnje bunara
U zaključku, želio bih napomenuti kako se može povećati protok bušotine. U suštini postoje dva načina. Prvi način je čišćenje proizvodne cijevi i filtera u bušotini. Drugi je da provjerite performanse pumpe. Iznenada se iz njegovog razloga količina proizvedene vode smanjila.