Дебит скважины — это параметр производительности источника жидкости или газа за единицу времени. Значение дебита характеризует экономическую выгоду эксплуатации нефтяных и газовых горных выработок, мощность водоносного горизонта и перспективу его использования.
Содержание
Характеристика показателя дебита
Дебит скважины на воду характеризуется объемом жидкости, которая стабильно поступает из источника за единицу времени. Показатель определяет его способность генерировать продукт при определенном режиме эксплуатации.
Параметр учитывает сезонные колебания уровня водоносного горизонта, его истощение. В основном дебит выражается в литрах или м³ за секунду, час, сутки. Дебит нефтяной скважины измеряется в тоннах или м³/час, м³/сутки.
Замер показателя для горной геологической выработки на нефть проводится периодически на специальных мобильных измерительных установках. Их использование позволяет сделать замеры с помощью многоходового переключателя без остановки работы эксплуатационных работ.
Для определения ее дебита в объемных единицах при известном дебите в тоннах применяется формула, учитывающая плотность нефти. Дебит газовой скважины определяют в объемных единицах, приведенных к нормальным условиям.
Полную характеристику качества извлеченной продукции из пласта путем горной выработки характеризует параметр содержания воды. Он измеряется в % и рассчитывается как соотношение количества извлеченной воды к сумме объемов воды и нефти.
Средний дебит скважины, используемый при расчетах, определяется путем деления суточной добычи из всех скважин месторождения к их количеству.
Эксплуатация малодебитных скважин проводится периодически и основана на чередовании периодов извлечения и накопления нефти на забое. При периодической эксплуатации период простоя может колебаться, он зависит от коэффициента продуктивности.
Малодебитные скважины составляют значительную часть фонда, для которого используются насосы. Применение циклического способа позволяет сэкономить электроэнергию, сократить износ оборудования и обеспечить производительность низкодебитных сооружений.
Виды геологических выработок
Горная выработка связана с разведкой или добычей полезных ископаемых. В зависимости от глубины прохождения различают мелкие и глубокие буровые горные выработки круглого сечения. Каждая из них предусматривает технику и технологию бурения, специальное оборудование, эксплуатацию.
Мелкие горные выработки не требуют больших затрат, они могут использоваться временно. Бурение на значительные глубины производят с целью эксплуатации в течение длительного времени.
В зависимости от геологического строения пород и места расположения промышленного слоя с полезными ископаемыми различают геотехнологические и опорные сооружения.
Группа опорных горных выработок связана с поиском и добычей нефти, их глубина может достигать нескольких километров. Разветвленная структура на глубине уходит в разные стороны по нефтепроизводящему пласту, что увеличивает приток «черного золота».
Горные геологические выработки, связанные с добычей газа, как и другие виды, имеют свои специфические особенности. Их невозможно использовать для добычи других полезных ископаемых.
Реже при разработке месторождений закладывают нагнетательные скважины с целью поддержания необходимого давления при эксплуатации пластов. К числу технических горных выработок относится смотровой колодец, широко применяемый в системе водоснабжения в качестве индикатора качества воды.
Сооружения, предназначенные для разведки полезных ископаемых, имеют легкую конструкцию, небольшой диаметр отверстия и являются незаменимыми при разведочных работах.
Буровая горная выработка может производиться несколькими способами, среди которых распространенными являются:
- роторный;
- шнековый;
- ударно-канатный;
- вращательно-колонковый.
Наиболее быстрое бурение обеспечивает вращательный метод, но на практике часто используют роторный способ. Он экономит средства и позволяет оперативно провести оценку перспектив поиска.
Расположение водных горизонтов и их эксплуатация
Глубина горных выработок, предназначенных для водозабора, определяется уровнем расположения горизонта. Для питьевых нужд не используется слой, находящийся вверху. Он представляет собой грунтовые воды, и для его эксплуатации предназначается колодец.
Для добычи межпластовых вод закладывают специальные скважины на песок. Они получили свое название из-за того, что сосредоточены в песчаных отложениях. Для этой выработки глубиной 15-30 м используют принцип шнекового бурения.
Для обсадки применяют трубы диаметром более 10 см, а на дно укладывают фильтр. Дебит скважины на песок или абиссинского колодца составляет 0,6-1,5 м³/час.
В слое известняка скапливается вода высокой чистоты. Но для ее добычи требуется горная выработка глубиной выше 100 м, что зависит от места локализации слоя. Дебит артезианской скважины отличается постоянностью и высоким показателем. Он не зависит от сезонных колебаний и количества осадков.
Вода находится под большим пластовым давлением, что обеспечивает подержание ее уровня в колодце. Срок службы такого сооружения отличается длительностью, но основным недостатком является высокая цена установки для обслуживания.
У артезианских колодцев практически нет загрязнителей, кроме минеральных компонентов слоя, в котором они залегают. Но для их удаления существует система очистки. Качество воды и постоянный ее приток полностью оправдывают затраты, связанные с добычей и эксплуатацией горизонта. Они могут окупиться в течение нескольких лет.
Расчет дебита
Определение дебита скважины является важным параметром, определяющим ее возможности для обеспечения водоснабжения и необходимую производительность насоса.
Каждая буровая выработка имеет свой паспорт, в котором вместе с другими параметрами указывается удельный дебит скважины. Он характеризуется количеством воды, которую необходимо откачать для понижения статического уровня на 1 м.
Как определить дебит скважины на практике? Измерение проводят с использованием емкости объемом 200 л и секундомера. В результате наблюдений фиксируют время, за которое можно набрать 200 л воды.
Расчет дебита скважины производится путем простых арифметических операций. Например, в заданной скважине глубиной 50 м статический уровень воды находится на отметке 30 м. Соответственно, высота водного столба составляет 20 м (50-30).
При откачке воды насосом с расходом 2 м³/ч динамический уровень составил 37 м. Дебит рассчитывается с учетом глубины скважины, производительности насоса и разницы динамического и статического уровня. Для этого примера показатель составит 5,7 м³/ч.
Что такое дебит скважины и как он определяется на практике? После завершения бурения горная выработка отстаивается несколько суток. Столб воды в эксплуатационной трубе должен измеряться без применения откачки. Этот уровень считается статическим.
Если при непрерывном отборе вода не меняет своего зеркала, то этот показатель характеризует динамический уровень. Если интенсивность отбора не превышает отдачу, то зеркало стабилизируется на определенном интервале.
Замер дебита скважины должен производиться периодически. Для этого используют тонкую веревку с грузом на конце. Если показатель уровня воды остается неизменным или уменьшается, то необходимо провести замену фильтра.