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

 

 

pс

 

pн

ω2

 

Ω2

xВ

 

 

 

ω1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ω1

pв

Рис. 3.4. Схема расположения скважин на участке месторождения при

однорядном заводнении

Исходные данные для расчета приведены в табл. 3.4.

28

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

 

 

 

Таблица 3.4

Таблица исходных параметров

 

 

Наименование исходных

 

Значение

 

параметров

 

1

2

 

Длина рассматриваемого участка

 

1800

1700

 

месторождения

L, м

 

 

 

Расстояние между рядами скважин

l, м

700

650

 

Расстояния между скважинами в рядах:

 

 

 

Д = 2σ Н

= 2σ , м

600

570

 

 

 

 

 

Число нагнетательных скважин в ряду равно

 

 

 

числу добывающих скважин по направлению

 

 

 

к которым происходит вытеснение нефти

3

3

 

водой

nД=nН

 

 

 

Радиус нагнетательной скважины:

rнc, м

0.1

0.1

 

Приведенный радиус добывающей

 

0.01

0.01

 

скважины:

rс, м

 

 

 

Проницаемость пород пласта для нефти

0.25·10-12

0.25·10-12

 

 

kн, м2

 

 

 

Проницаемость пород пласта для воды kв, м2

0.2·10-12

0.2·10-12

 

Коэффициент открытой пористости пород

 

 

 

пласта

m

0.22

0.23

 

Насыщенность пород пласта св. водой Sсв

0.07

0.06

 

Толщина пласта

h, м

10

11

 

Начальные геологические запасы нефти

3.2·106

3·106

 

месторождения

Gн, м3

 

 

 

Вязкость нефти

μн, мПа·с

5

4.5

 

Объемный коэффициент нефти

bН

1.415

1.415

 

Вязкость воды

μв, мПа·с

1

1

 

В пласт, через каждый из рядов

 

 

 

 

нагнетательных скважин закачивается вода с

1000

1200

 

расходом

q, м3/сут

 

 

 

При давлении на забое нагнетательных

25

23

 

скважин

pн, МПа

 

 

 

При этом в некоторый момент времени

 

 

 

фронт закачиваемой в пласт воды

 

100

110

 

продвинулся от ряда нагнетательной

 

 

 

скважин по направлению к добывающим

 

 

 

скважинам на расстояние

xв, м

 

 

 

29

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

РЕШЕНИЕ Для решения данной задачи рекомендуется использовать метод

эквивалентных фильтрационных сопротивлений, основанный на принципе электрогидродинамической аналогии (ЭГДА). Согласно этому принципу, линейный закон фильтрации жидкости в пористой среде (Дарси) рассматривается с точки зрения аналогии с законом движения электрического тока в проводнике (закон Ома). При этом, движущей силе (перепаду давления), вызывающей движение жидкости в нефтяном пласте, ставится в соответствие движущая сила, вызывающая движение электрического тока в проводнике (разность напряжений). Соответственно, расходу или дебиту жидкости (массовой скорости фильтрации) ставится в соответствие скорость движения электрического тока (сила тока). В результате, по аналогии с электрическим сопротивлением вводится понятие фильтрационного сопротивления [1].

Этот принцип позволяет провести гидродинамическое моделирование фильтрации жидкости в пористой среде путем разбиения сложного фильтрационного потока на простые элементы, учитывающие внутренние фильтрационные сопротивления, возникающие при плоскорадиальной фильтрации жидкости в прискважинной зоне, и внешние, возникающие при движении нефти и воды между контурами (плоскопараллельная фильтрация), на которых расположены нагнетательные и добывающие скважины. С помощью ЭГДА можно представить фильтрационную схему рассматриваемого участка месторождения для фильтрации воды и нефти эквивалентной ей электрической схемой.

При составлении схемы приведенных выше исходных данных, надо иметь в виду, что общий расход воды, закачиваемой в ряд 1' нагнетательных скважин равен q. Однако влево от этого ряда, в сторону ряда добывающих скважин 2 поступает расход q/2. Вторая половина расхода воды уходит вправо. С другой стороны, дебит нефти добывающих скважин ряда 2 будет обеспечен притоком со стороны ряда нагнетательных скважин 1' (справа) на 1/2, вторая половина дебита будет обеспечена притоком слева. При этом необходимо учитывать баланс притока и отбора жидкости.

По аналогии с движением электрического тока, для расчета давлений составляется система уравнений интерференции фильтрационных сопротивлений (последовательно или параллельно) путем обхода схемы от pн (давление на забое нагнетательных скважин) до pс (давление на забое добывающих скважин). Детально

30

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

рассматривается фильтрация воды на участке элемента пласта от нагнетательной скважины до фронта вытеснения нефти водой и фильтрация нефти на участке элемента пласта от фронта вытеснения нефти водой до забоев скважин добывающего ряда.

Внутреннее и внешнее фильтрационные сопротивления при фильтрации воды на участке элемента пласта от скважин нагнетательного ряда до фронта вытеснения нефти водой, соответственно:

w

=

mв

ln

s

= 1.82 ×10

8

Па × с/м

3

,

 

 

 

 

1

 

n н 2pkв h

 

prнc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W1

= mв xв = 2.78 ×107 Па × с/м3 .

 

 

(3.9)

 

 

 

 

 

kв Lh

 

 

 

 

 

 

 

Внешнее и внутреннее фильтрационные сопротивления при фильтрации нефти на участке элемента пласта от фронта вытеснения нефти водой до забоев скважин добывающего ряда, соответственно:

w2

=

μн

ln

σ

= 9.73 ×108 Па × с/м3 ,

n д 2pkн h

 

W2

 

 

prс

8 Па × с/м3 .

= mн (l - xв ) = 6.67 ×10

 

 

 

 

 

 

(3.10)

kн Lh

Границей, разделяющей области фильтрации нефти и воды, является

фронт вытеснения нефти водой с соответствующим давлением pв (в предположении модели поршневого вытеснения нефти водой):

p

 

p

 

= qω +

q

Ω

,

 

 

 

 

н

 

в

 

 

1

 

2

1

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

(3.11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pв

pс

=

 

Ω

2

+ qω2 .

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученная система уравнений разрешатся относительно неизвестных давлений на фронте вытеснения нефти водой pв и на забое добывающих скважин pс.

Накопленная добыча нефти 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,, определяется как объем вытесненной нефти (с учетом пористости, насыщенности пород пласта связанной водой и объемного коэффициента).

31

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

Текущая нефтеотдача на момент времени t для рассматриваемого участка месторождения рассчитывается по определению.

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

3.5. Расчет распределения давления в прямоугольном участке залежи при однорядной схеме внутриконтурного заводнения с применением вертикальных и горизонтальных скважин

Нефтяное месторождение разрабатывается с применением внутриконтурного заводнения при однорядной схеме расположения вертикальных скважин. При заводнении пласта происходит поршневое вытеснение нефти водой. Cхема участка месторождения длиной L , состоящего из двух рядов нагнетательных (1 и 1') и одного ряда добывающих (2) скважин, показана на рисунке 3.5.

1

2

1'

ωвс

Dωвс

L

ωвс3

l

l

Рис. 3.5. Схема участка месторождения при однорядном заводнении

Определить:

Как изменится суммарный дебит ряда добывающих скважин, если применить другую систему разработки, при которой добывающий ряд будет состоять из двух вертикальных скважин и одной горизонтальной с

32