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

Таблица 3.8

Таблица исходных параметров

Наименование исходных параметров

Значения

 

 

 

 

 

 

1

2

Средняя абсолютная проницаемость породы-

-12

-12

коллектора

km, м2

0.4·10

0.4·10

Расстояние между линиями нагнетания и отбора

500

600

 

L, м

 

 

 

Расстояние между скважинами (ширина

 

 

элемента)

b, м

400

450

Толщина пласта

h, м

10

10

Пористость всех пропластков слоистого пласта m

0.2

0.2

Начальная насыщенность пласта связанной водой

0.1

0.1

 

Sсв

 

 

 

Вязкость нефти в пластовых условиях μн, мПа·с

2

2

Вязкость воды в пластовых условиях μв, мПа·с

1

1

Вытеснение нефти водой из отдельных

 

 

 

пропластков происходит по модели поршневого

0.45

0.45

вытеснения, причем во всех пропластках

 

 

остаточная нефтенасыщенность постоянная Sност

 

 

Относительная проницаемость для нефти

 

 

впереди фронта вытеснения (постоянна и

1

1

одинакова для всех пропластков)

kн

 

 

Относительная проницаемость для воды позади

 

 

фронта вытеснения (постоянна и одинакова для

0.5

0.5

всех пропластков)

kв

 

 

Разработка осуществляется при постоянном

 

 

перепаде давления между линиями нагнетания и

0.375

0.375

отбора (перепад давления в элементе)

p, МПа

 

 

Продуктивный пласт неоднородный. Его можно представить моделью слоистого пласта, состоящего из тонких гидродинамически изолированных пропластков, абсолютная проницаемость которых меняется в соответствии с законом гамма распределения при значении α=2. Плотность гамма распределения при α=2 имеет вид [1,2]:

f (k, km ) =

k exp(− k k

m

)

, 0

k ≤ ∞ .

(3.30)

 

 

 

k

2

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для нахождения гамма распределения потребуется интеграл:

43

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

 

 

 

k 2

 

 

 

2km

+

 

 

(3.31)

 

k × f (k, km )dk = -

km

+ 2k exp(- k km ) + const .

 

 

 

 

 

Вытеснение нефти водой из отдельных пропластков происходит по модели поршневого вытеснения, причем во всех пропластках:

·остаточная нефтенасыщенность Sност постоянна;

·относительная проницаемость kн для нефти впереди фронта вытеснения постоянна и одинакова для всех пропластков;

·относительная проницаемость kв для воды позади фронта вытеснения постоянна и одинакова для всех пропластков.

Разработка осуществляется при постоянном перепаде давления Dp между линиями нагнетания и отбора.

Определить для рассматриваемого элемента однорядной системы разработки изменение во времени следующих параметров:

qн(t) – дебита нефти, qв(t) – дебита воды,

В(t) – обводненности продукции скважин.

РЕШЕНИЕ Особенность решения данной задачи заключается в том, что в

качестве независимого аргумента задается не время, а абсолютная проницаемость полностью обводнившегося пропластка k*. По значению k* находится время обводнения пропластка t* и далее остальные параметры.

По условию задачи:

μН / kН = μВ / kВ ,

поэтому, упрощенные выражения для дебита нефти и дебита воды для элемента системы разработки будут иметь вид:

 

 

kН bhDp

k*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qн

=

k × f (k, km )dk =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mН L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kН bhDp

 

 

 

k*

 

2

 

 

k*

 

k*

 

kнbhDp

(3.32)

=

 

 

- e

 

km

 

-

k*

 

 

km

- 2k*e

 

km

 

=

× (2km - J ),

 

2km 1

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

mН L

 

 

km

 

 

 

 

 

mн L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

qн =

kнbh P

× (2km - J ),

(3.33)

μн L

где

44

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J =

 

 

 

 

+

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2km

 

 

 

 

 

 

 

km ) .

(3.34)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

km

+ 2k exp(− k*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соответственно для воды:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k ВbhDP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qВ =

k × f (k, km )dk =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mВ L

 

 

k

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bk

 

 

hDP

 

k*

 

 

 

 

 

k 2

 

 

bk

 

hDP

(3.35)

 

В

 

k

 

 

 

 

В

=

 

 

e

 

 

m

2km +

*

 

=

 

 

× J ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

В L

 

 

 

 

 

km

+ 2k*

m

В L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

qв =

bkВhDP

× J .

(3.36)

μВL

 

 

 

Порядок расчета следующий:

1)Задаемся проницаемостью обводнившегося пропластка (например, в

диапазоне от k*=50km до k*=km/2) и определяем время его обводнения t* по формуле:

 

m(1 − SНОСТ

 

μ

Н

+

μ

В

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SСВ )

 

 

k

 

L

 

t* =

 

k

Н

 

В

 

[c].

(3.37)

 

2 Pk*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)По формулам (3.33) и (3.36) вычисляется дебит нефти qн(t*) и дебит воды qв(t*) в момент времени t*. Расчеты повторяем аналогичным образом для других значений k* (в пределах указанного диапазона). Из (3.36) следует, что чем больше проницаемость обводнившегося пропластка, тем меньше время его обводнения. Поэтому удобнее задавать k* в порядке убывания, тогда время будет возрастать. Расчеты удобно проводить в таблице 3.9:

Таблица 3.9

Таблица для проведения расчетов

k*/km

k*

t,сек

t,годы

J

qн

q(м3/сут)

qв

qв3/сут)

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

40

30

20

10

5

2

1

0.5

45

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

 

4)

Строим зависимости следующего вида (рис. 3.10, рис. 3.11):

 

 

1,60E+02

 

 

 

 

 

 

 

1,40E+02

 

 

 

 

 

 

 

1,20E+02

 

 

 

 

 

 

 

1,00E+02

 

 

 

 

 

 

сут

8,00E+01

 

 

 

 

дебит нефти

 

м3/

 

 

 

 

дебит воды

 

 

 

 

 

 

 

 

6,00E+01

 

 

 

 

 

 

 

4,00E+01

 

 

 

 

 

 

 

2,00E+01

 

 

 

 

 

 

 

0,00E+00

 

 

 

 

 

 

 

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

 

 

 

 

время, годы

 

 

 

Рис.3.10. Изменение во времени дебита нефти и дебита воды

 

 

Обводненность

 

 

120,00%

 

 

 

 

 

100,00%

 

 

 

 

 

80,00%

 

 

 

 

 

60,00%

 

 

 

 

 

40,00%

 

 

 

 

 

20,00%

 

 

 

 

 

0,00%

 

 

 

 

 

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

Рис.3.11. Изменение во времени обводненности продукции скважин

3.9. Определение технологических показателей разработки круговой нефтяной залежи при законтурном и

внутриконтурном сводовом кольцевом заводнении

Нефтяное месторождение характеризуется однородностью по проницаемости и толщине пласта, круговой формой и хорошей гидродинамической связью между законтурной и нефтяной частью. Продуктивный пласт выклинивается непосредственно за контуром

46

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

месторождения. При его разработке применяется сводовое кольцевое заводнение в комплексе с законтурным [3]. Схема месторождения, состоящего из одного законтурного ряда и одного кольцевого ряда нагнетательных скважин, и нескольких рядов добывающих скважин (расположенных параллельно кольцевому ряду и внешнему контуру нефтеносности) показана на рисунке 3.12.

5

Н 1 2 3 Н 4

Рис.3.12. Схема месторождения

Известно также, что в рассматриваемый момент времени закачиваемая вода проникла на расстояние от нагнетательных

скважин rв=σ/π.

Определить расходы воды, закачиваемой в каждую из нагнетательных скважин законтурного и внутриконтурного ряда, дебиты скважин каждого добывающего ряда.

Исходные данные приведены в таблице 3.10.

47