Материал: Практикум по разработке нефтяных и газовых месторождений

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

pк

L1

p1

L2

p2

L3

p3

Ω1

Ω2

Ω3

ω1

ω2

ω3

Рис. 3.2. Схема прямоугольного участка залежи, работающей в условиях

естественного водонапорного режима

РЕШЕНИЕ

При решении задачи рекомендуется использовать метод эквивалентных фильтрационных сопротивлений, основанный на принципе электрогидродинамической аналогии и законе фильтрации Дарси однородной несжимаемой жидкости в пористой среде. Этот метод устанавливает количественную связь между дебитами скважин, давлениями на их забоях и на контуре питания пласта. Согласно принципу электрогидродинамической аналогии фильтрационная схема пласта заменяется эквивалентной ей электрической схемой. Тогда полное фильтрационное сопротивление реального потока жидкости заменяется несколькими эквивалентными (последовательными или параллельными) фильтрационными сопротивлениями простейших потоков [1,2]. Для этого рассчитываются Wi – внешнее эквивалентное фильтрационное сопротивление i-го ряда и ω1 – внутреннее эквивалентное фильтрационное сопротивление i-го ряда:

Wi

=

 

 

 

μ

 

 

Li = 6.01×107

Па×с/м3 ,

 

κh(

n )

 

 

 

 

 

i

 

i

 

 

 

 

ωi

 

1

 

μ

 

 

 

σ i

 

 

(3.3)

=

 

 

ln

 

= 5.48×107 Па×с/м3 .

n

 

2πκh

 

 

 

 

 

 

πr

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

c

 

 

23

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Для расчета давлений на забоях скважин в эксплуатационных рядах, с учетом баланса притока и отбора жидкости, составляется система уравнений интерференции рядов скважин путем обхода схемы сопротивлений от Pк до P3:

pк p1 = (n1q1 + n2 q2

+ n3 q3 )Ω1 + n1q1ω1 ,

 

 

p p

2

= (n

2

q

2

+ n

q

3

)Ω

2

+ n

q

ω

2

n q ω ,

(3.4)

 

1

 

 

 

3

 

 

2

2

 

1

1

1

 

 

p3

= n3 q3Ω3 + n3 q3ω3 n2 q2 ω2 .

 

 

 

p2

 

 

 

Полученная система уравнений устанавливает количественную связь между дебитами скважин и давлением на их забоях и на контуре питания пласта. Система разрешается относительно неизвестных q1, q2,

q3.

Рекомендуется использовать размерности физических величин в единой международной системе единиц [СИ].

3.3.Расчет распределения давления в круговой залежи при естественном водонапорном режиме

Однородная по проницаемости и толщине пласта нефтяная залежь, имеющая в плане форму близкую к форме круга (рис. 3.3), окружена бесконечно простирающейся водоносной областью и разрабатывается при водонапорном режиме. Исходные данные для расчета приведены в табл.3.3.

Определить:

1.Забойные давления в скважинах эксплуатационных рядов с батарейным расположением скважин p1, p2, p3;

2.Общие начальные геологические запасы нефти в залежи GН,

3.Текущую нефтеотдачу к моменту времени t2 с начала разработки, когда произойдет обводнение 2-го эксплуатационного ряда скважин n2 (предполагается модель поршневого вытеснение нефти водой).

24

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.3

Таблица исходных параметров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование исходных

 

Значение

 

 

 

параметров

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

 

Радиус контура питания

Rк, м

4490

 

4690

 

4890

 

Радиусы эксплуатационных рядов

2260

 

2420

 

2650

 

скважин:

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

1870

 

1950

 

2050

 

 

 

R3

1500

 

1550

 

1600

 

Количество скважин в рядах: n1

33

 

35

 

40

 

 

 

n2

22

 

25

 

28

 

 

 

n3

9

 

10

 

11

 

Радиус скважины

 

rc, м

0.1

 

0.1

 

0.1

 

Мощность пласта h, м

 

 

8

 

9

 

10

 

Проницаемость пласта

 

k, м2

0.9·10-12

 

0.9·10-12

 

0.9·10-12

 

Вязкость нефти

μ, мПа.с

4.5

 

4.5

 

4.5

 

Давление на контуре питания

 

 

 

 

 

 

 

пласта

pк, Мпа

15

 

16

 

17

 

Дебиты скважин в рядах: q1, м3/сут

75

 

80

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q2, м3/сут

160

 

170

 

180

 

 

q3, м3/сут

120

 

130

 

135

 

К

 

Ω1

ω1

 

 

1

 

Ω2

ω2

 

2

Ω3

ω3

 

 

 

 

3

 

Рис. 3.3. Схема круговой залежи, работающей в условиях естественного

водонапорного режима

25

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

РЕШЕНИЕ При решении задачи рекомендуется использовать метод

эквивалентных фильтрационных сопротивлений, основанный на принципе электро-гидродинамической аналогии и законе фильтрации Дарси однородной несжимаемой жидкости в пористой среде. Этот метод устанавливает количественную связь между дебитами скважин и давлениями на их забоях и на контуре залежи. Его сущность заключается в замене полного фильтрационного сопротивления реального потока жидкости несколькими эквивалентными (последовательными или параллельными) фильтрационными сопротивлениями простейших потоков [2].

Согласно принципу электрогидродинамической аналогии представим фильтрационную схему пласта эквивалентной ей электрической схемой. Для расчета давлений на забоях скважин в эксплуатационных рядах составляем систему уравнений интерференции

рядов скважин путем обхода схемы сопротивлений от pк до этом учитываем баланс притока и отбора жидкости:

pк p1 = (n1q1 + n2 q2

+ n3 q3 )Ω1 + n1q1ω1 ,

 

p p

2

= (n

2

q

2

+ n

q

3

)Ω

2

+ n

q

ω

2

n q ω ,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

2

2

 

1

1

1

 

 

 

 

 

 

= n3 q3Ω3 + n3 q3ω3 n2 q2 ω2 .

 

 

p2 p3

 

 

где

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wi

=

 

 

ln

Ri−1

= 6.83 ×107

Па × с/м3 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2πκh

 

 

Ri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϖ i

 

 

1

 

 

μ

 

 

 

 

σ i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

ln

= 2.87 ×107

Па × с/м3 .

 

 

 

n kh

πr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p3. При

(3.5)

(3.6)

внешние и внутренние эквивалентные фильтрационные сопротивления i-го ряда.

Полученная система уравнений устанавливает количественную связь между дебитами скважин и давлением на их забоях и на контуре

питания пласта. Система разрешается относительно неизвестных p1,

p2, p3.

Начальные геологические запасы нефти в залежи определяются как объем нефти, находящийся в пределах контура нефтеносности и занимающий часть открытого порового пространства:

26

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

GН = πRк2 × h × m × (1 - Sсв ) = 5.47 ×10 7 м3 ,

(3.7)

Накопленная добыча к моменту времени с начала разработки t2, когда произойдет обводнение 2-го эксплуатационного ряда добывающих скважин определяется как количество нефти, вытесненное из области залежи между контуром нефтеносности и 1- м рядом:

V = π (R2

- R2 )× h × m × (1 - S

св

) = 4.52 ×107

м3.

(3.8)

2

к

2

 

 

 

Текущая нефтеотдача на указанный момент времени рассчитывается по определению. Рекомендуется использовать размерности физических величин в единой международной системе единиц [СИ].

3.4. Расчет распределения давления в прямоугольном участке залежи при однорядной схеме внутриконтурного заводнения

Нефтяное месторождение разрабатывается с применением внутриконтурного заводнения при однорядной схеме расположения скважин. При заводнении пласта происходит поршневое вытеснение нефти водой.

Схема участка месторождения длиной L, состоящего из двух рядов нагнетательных (1 и 1') и одного ряда добывающих (2) скважин, показана на рисунке 3.4 [2].

Определить:

а) Давление на фронте вытеснения нефти водой pв; б) Давление на забое добывающих скважин pс;

г) Текущую нефтеотдачу на момент времени t с начала разработки, когда фронт закачиваемой в пласт воды продвинулся на расстояние xв от ряда нагнетательных скважин по направлению к добывающим скважинам (считать, что заводнение осуществляется закачкой воды только в ряды нагнетательных скважин 1 и 1).

27