Οι υπολογισμοί αυτοί βοηθούν στον προσδιορισμό της απώλειας πίεσης καθώς τα υγρά κινούνται μέσα από το καλάμι και τον εξοπλισμό επιφάνειας. Η κατανόηση εφαρμογών πραγματικού κόσμου παρέχει εικόνα για το πώς αυτοί οι υπολογισμοί επηρεάζουν τις επιχειρησιακές αποφάσεις.

Παράδειγμα 1: Κατακόρυφη παραγωγή πηγαδιού

Για παράδειγμα, ένα καλά παραγόμενο πετρέλαιο στα 500 βαρέλια την ημέρα μπορεί να βιώσει μια πτώση πίεσης 200 psi από τη δεξαμενή στην επιφάνεια. Αυτός ο υπολογισμός εξετάζει τις ιδιότητες των υγρών, το ρυθμό ροής, και τη διάμετρο των φρεάτων.

Χρησιμοποιώντας το νόμο του Ντάρσι, η πτώση της πίεσης (Δ ⁇ ) μπορεί να εκτιμηθεί με τον τύπο:

ΔP = (μ * Q * L) / (κ * A)

όπου:

  • μ: ιξώδες υγρού
  • Q: ρυθμός ροής
  • L: μήκος της διαδρομής ροής
  • k: διαπερατότητα του σχηματισμού
  • A: εμβαδόν διατομής

Παράδειγμα 2: Οριζόντια ροή θραύσης

Για παράδειγμα, ένα πηγάδι με μήκος κατάγματος 300 μέτρων μπορεί να βιώσει πτώση πίεσης 1500 psi κατά τη διάρκεια υψηλής ταχύτητας έγχυση υγρού. Αυτό βοηθά στον καθορισμό του βέλτιστου ρυθμού αντλίας για την αποφυγή βλάβης σχηματισμού.

Η πτώση πίεσης επηρεάζεται από το ιξώδες του υγρού, τη γεωμετρία κατάγματος και το ρυθμό έγχυσης. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν μοντέλα όπως η εξίσωση Ντάρσι-Βάισμπαχ για να υπολογίσουν τις απώλειες πίεσης:

Δ ⁇ = (f * (L / D) * (r * v2)) / 2

όπου:

  • f: Συντελεστής τριβής Darcy
  • L: μήκος κατάγματος
  • D: υδραυλική διάμετρος
  • r: πυκνότητα υγρών
  • v: ταχύτητα ροής

Παράδειγμα 3: Διαχείριση της Πίεσης του Πηγαίου Σταθερού Αερίου

Για παράδειγμα, ένα πηγάδι αερίου που παράγει στα 10 εκατομμύρια κυβικά πόδια την ημέρα μπορεί να έχει πτώση πίεσης 300 psi κατά μήκος του wellbore.

Οι υπολογισμοί περιλαμβάνουν παράγοντες όπως ιδιότητες αερίου, ρυθμός ροής και συνθήκες ευδιάκριτης λειτουργίας. Η εξίσωση Weymouth χρησιμοποιείται συνήθως για τέτοιες εκτιμήσεις:

P12 - P22 = (k * Q2)

όπου:

  • P1: πίεση δεξαμενής
  • P2: επιφανειακή πίεση
  • Q: ρυθμός ροής
  • k: σταθερή με βάση τις συνθήκες του φρεατώματος