В большинстве случаев дебит газовых скважин не следует закону Дарси, так же как в некоторых случаях и для нефтяных и водяных скважин.
Вблизи фильтрационных отверстий при приближении к стенке скважины скорость фильтрации становится настолько большой, что число Рейнольдса превосходит критическое. Квадраты скоростей становятся настолько большими, что ими пренебрегать уже нельзя.
Уравнение притока реального газа по двухчленному закону фильтрации к совершенной скважине записывается в виде, аналогично идеальному,.
но здесь А и В являются функциями р и Т
Приток к несовершенной скважине учитывается так же как и при фильтрации по закону Дарси, т. е.
введение
м приведённого радиуса скважины в формулу дебита.
При нарушении закона Дарси для скважины несовершенной по степени и характеру вскрытия для расчета притока проще всего использовать следующую схему. Круговой пласт делится на три области. Первая имеет радиус R1(2−3)rc. Здесь из-за больших скоростей вблизи перфорации происходит нарушение закона Дарси и проявляется в основном несовершенство по характеру вскрытия. Вторая область — кольцевая с R1< r< R2 и R2h. Здесь линии тока искривляются из-за несовершенства по степени вскрытия, и фильтрация происходит тоже по двухчленному закону. В третьей области (R2< r< Rк) действует закон Дарси и течение плоскорадиально.
Для третьей области.
Во второй области толщина пласта переменна и изменяется по линейному закону от hвс при r=R1 до h при r=R2 (hвс — глубина вскрытия), т. е. h®=r, где и определяются из условий h®= hвс при r=R1; h®= h при r=R2. Чтобы получить закон движения в этой области, надо проинтегрировать уравнение (2.11) предварительно подставив вместо постоянной толщины h переменную h® и учтя реальные свойства газа.
Где.
С2 — вычисляется приближенно в области hвс>> R1
В первой области фильтрация происходит по двухчленному закону и плоско-радиальное течение нарушается из-за перфорационных отверстий. Уравнение притока имеет вид (2.14), но несовершенство учитывается коэффициентами С3 и С4, а R2 заменяется на R1 и R1 — на rc.
Коэффициент С3 определяется по графикам Щурова, а для С4 предлагается приближенная формула.
.
где N— суммарное число отверстий; R0— глубина проникновения перфорационной пули в пласт.
Складывая почленно (2.13), (2.14) и уравнение притока для первой области получим уравнение притока для несовершенной скважины.
Где.
.