Материал: Практикум по разработке нефтяных и газовых месторождений
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Таблица 3.10
Таблица исходных данных для расчета расхода воды и дебитов скважин
Наименование исходных параметров |
значение |
|||
|
|
|||
Радиус внешнего ряда нагнетательных скважин RНЗ, м |
3200 |
|||
Радиус первого эксплуатационного ряда |
|
R1, м |
2800 |
|
Радиус второго эксплуатационного ряда |
|
R2, м |
2300 |
|
Радиус третьего эксплуатационного ряда |
|
R3, м |
1800 |
|
Радиус кольцевого нагнетательного ряда |
|
RНК, м |
1250 |
|
Радиус четвертого эксплуатационного ряда |
R4, м |
700 |
||
Расстояние между скважинами в рядах |
|
2σ,м |
420 |
|
Радиус скважины |
|
|
rс, м |
0.1 |
Толщина пласта |
|
|
h, м |
15 |
Проницаемость пор пласта для нефти |
|
kн, м2 |
0.5·10-12 |
|
Проницаемость пор пласта для воды |
|
kв, м2 |
0.3·10-12 |
|
Вязкость нефти в пластовых условиях |
μН, мПа·с |
2 |
||
Вязкость воды в пластовых условиях |
|
μВ,мПа·с |
1 |
|
Давление на забоях нагнетательных скважин законтурного |
|
|||
ряда |
pНЗ, МПа |
|
|
19 |
Давление на забоях нагнетательных скважин кольцевого |
|
|||
ряда нагнетательных скважин |
|
|
pНК, МПа |
18 |
Давление на забоях добывающих скважин |
pЗАБ, МПа |
15 |
||
РЕШЕНИЕ
Представляем фильтрационную схему пласта для фильтрации воды и нефти эквивалентной ей электрической схемой (рис 3.13):
ωНЗ |
ω1 |
ω2 |
ω3 |
ωНК |
ω4 |
ω5 |
Ω1 |
|
|
Ω21 |
|
|
|
Ω23 |
|
Ω3 |
|
|
Ω4 |
|
|
Ω5 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.3.13. Схема месторождения. Ωi и ωi – внешние и внутренние
фильтрационные сопротивления
Для расчета расходов воды и дебитов нефти составляем систему уравнений интерференции фильтрационных сопротивлений
48
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
(используем закон фильтрации Дарси однородной несжимаемой жидкости в пористой среде) путем обхода схемы от pнз до p2, от pнк до
p2, от pнк до p5.
Будем иметь в виду, что общий расход воды, закачиваемый в кольцевой ряд нагнетательных скважин (НК) равен qнк. Однако, будем считать, что влево от этого ряда, в сторону ряда добывающих скважин 3 поступает часть расхода δ3 ×qнк, а другая часть δ4×qнк – уходит вправо.
Также будем иметь в виду, что часть δ21×q2 общего дебита нефти стягивающего ряда 2 обеспечена притоком нефти слева, а другая его
часть δ23×q2 – притоком справа. Полная система уравнений состоит из трех независимых подсистем и включает в себя следующие уравнения.
1. Уравнения, описывающие фильтрацию воды и нефти на участке пласта от забоев нагнетательных скважин законтурного ряда до забоев добывающих скважин стягивающего ряда:
p |
НЗ |
− p = q |
НЗ |
ω |
НЗ |
+ q |
НЗ |
Ω |
1 |
+ q ω , |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
p1 − p2 = δ21q2 (Ω21 + ω2 ) |
− q1ω1 , |
|
|
|
|
|
(3.38) |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
3 |
|
||||
wНЗ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
НЗ |
|
|
|
|
|
×10 |
Па |
|
× c/м |
, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
nНЗ 2pkВh |
ln |
|
|
= 4.81 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
prС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
W1 = |
|
m |
|
|
R |
|
|
|
|
= 5.67 ×10 |
6 |
Па × с/м |
3 |
, |
|
|
|||||||||||||||
|
|
Н |
ln |
|
|
|
НЗ |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
2pkН h |
|
|
|
|
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.39) |
|||||||||
|
|
|
|
mН |
|
|
R1 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|||||||||
W21 = |
|
|
|
|
|
= 8.35 × |
10 |
Па × |
с/м |
, |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
2pkН h |
ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
внутреннее и внешнее фильтрационные сопротивления при фильтрации воды и нефти,
|
|
|
W21 |
|
|
|
d21 |
|
+ |
|
(3.40) |
||
|
||||||
= 1/ 1 |
W23 |
, |
||||
|
|
|
|
|
доля дебита 2-го (стягивающего) ряда добывающих скважин, обеспеченная притоком нефти со стороны 1-го ряда (слева).
2.Уравнения, описывающие фильтрацию воды и нефти на участке пласта от забоев нагнетательных скважин кольцевого ряда до забоев добывающих скважин стягивающего ряда:
49
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
p |
НК - p3 = d3 q |
НК (wНК + W3 ) + q3w3 , |
|
|||||||
|
|
- p2 |
= d23 q2 (W23 |
+ w2 ) |
- q3w3 , |
(3.41) |
||||
p3 |
|
|||||||||
где: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
δ3 |
|
+ |
Ω |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
= 1/ 1 |
Ω4 |
, |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
доля расхода воды нагнетательного кольцевого ряда, поступающая сторону 3-го ряда добывающих скважин (влево);
|
|
m |
|
|
sНК |
|
|
7 |
|
3 |
|
wНК |
= |
В |
|
|
= 2.46 ×10 |
Па × с/м |
, |
||||
|
|
|
|
|
|||||||
nНК 2pkВh |
ln |
prС |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
m |
Н |
|
R3 |
|
|
7 |
|
3 |
|
|
W3 |
= |
|
|
= 1.55 ×10 |
Па × с/м |
, |
||||||
|
|
|
|
|
||||||||
2pkНh |
ln |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
RНК |
|
|
|
|
(3.42) |
||||
|
|
m |
|
|
R2 |
|
|
7 |
|
3 |
|
W23 |
= |
Н |
|
|
= 1.04 ×10 |
Па × с/м |
, |
||||
|
|
|
|
|
|||||||
2pkНh |
ln |
R3 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
внутренние и внешние фильтрационные сопротивления при фильтрации воды и нефти.
δ23 |
|
+ |
Ω23 |
|
|
|
|
||||
|
|||||
= 1/ 1 |
Ω21 |
, |
|||
|
|
|
|
доля дебита 2-го (стягивающего) ряда добывающих скважин, обеспеченная притоком нефти со стороны 3-го ряда (справа).
3.Уравнения, описывающие фильтрацию воды и нефти на участке пласта от забоев нагнетательных скважин кольцевого ряда до забоя центральной скважины:
p |
|
− p |
4 |
= δ |
4 |
q |
|
|
(ω |
НК |
+ Ω |
4 |
) + q |
ω |
4 |
, |
||
|
НК |
|
|
|
НК |
|
|
|
|
4 |
|
|
||||||
p4 − p5 = q5 Ω5 |
+ q5 ω5 |
− q4 ω4 , |
|
|
(3.43) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
δ4 qНК = q4 + q5 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
δ 4 |
|
|
|
Ω |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
= 1/ 1+ |
Ω3 |
, |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
доля расхода воды нагнетательного кольцевого ряда, поступающего в сторону 4-го ряда добывающих скважин (вправо);
50
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
μН |
|
|
RНК |
|
|
|
|
W4 |
= |
|
ln |
|
= 2.46 ×107 |
Па × с/м3 , |
|||
|
|
h |
R |
||||||
|
2πk |
Н |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
W |
|
= |
m |
Н |
|
R |
p |
= 9.97 ×10 |
7 Па × с/м3 , |
|
||
|
|
ln |
4 |
|
|
(3.44) |
||||||
5 |
2pkН h |
s |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
внутренние и внешние фильтрационные сопротивления при фильтрации воды и нефти.
Кроме того, внутренние эквивалентные фильтрационные сопротивления при плоскорадиальной фильтрации нефти к добывающим скважинам i – го ряда определяются выражением:
ωi |
= |
|
μ |
Н |
|
|
|
σ |
i |
|
i = 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
,5 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
n |
2πk |
|
h |
ln |
πr |
, |
|
. |
(3.45) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
i |
|
|
Н |
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
Системы уравнений (3.37, 3.40, 3.42) разрешается относительно неизвестных q5, q4, qнк, q4, q3, q2, q1, qнз.
3.10.Определение количества воды, необходимой для поддержания пластового давления и приемистости нагнетательных
скважин
Исходные данные приведены в таблице 3.11.
|
|
|
Таблица 3.11 |
|
Таблица исходных данных для расчета процесса заводнения |
||||
|
|
|
|
|
Наименование исходных |
|
Значение |
|
|
параметров |
|
|
|
|
Суточная добыча нефти |
Qн, т/cут |
311.4 |
|
|
Суточная добыча воды |
Qн, т/cут |
104.2 |
|
|
Суточная добыча газа |
Vг, м3/сут |
91.9·103 |
|
|
Объемный коэффициент нефти |
|
bн |
1.182 |
|
Коэффициент растворимости газа в |
1 |
0.77 |
|
|
нефти |
α, |
(кгс / см2 ) |
|
|
Плотность нефти |
ρн, т/м3 |
0.863 |
|
|
Коэффициент сжимаемости газа |
|
Z |
0.88 |
|
Пластовое давление |
pпл, кгс/см2 |
74.5 |
|
|
Пластовая температура |
Tпл, ºC |
43.3 |
|
|
Атмосферное давление |
p0, кгс/см2 |
1 |
|
|
Проницаемость пласта для воды |
|
k, Д |
0.5 |
|
Эффективная толщина пласта |
|
h, м |
10 |
|
51
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Депрессия |
|
|
|
|
|
p, кгс/см2 |
|
50 |
|
Коэффициент гидродинамического |
|
Φ |
|
0.8 |
|
||||
совершенства забоя скважины |
|
|
|
|
|
||||
Коэффициент избытка |
|
|
|
|
K |
|
1.2 |
|
|
Половина расстояния между |
|
R, м |
|
400 |
|
||||
нагнетательными скважинами |
|
|
|
|
|
||||
Радиус скважины |
|
|
|
|
|
r, м |
|
0.1 |
|
Вязкость воды |
|
|
|
|
|
µ , спз |
|
1 |
|
|
|
|
|
РЕШЕНИЕ |
|
|
|||
Добытая нефть в пластовых условиях занимает объем: |
|
|
|||||||
|
QН' |
= |
QН bН |
= 426.5 м3 . |
(3.46) |
||||
|
ρН |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объем свободного газа в залежи, приведенный к атмосферным |
|||||||||
условиям составит: |
|
|
− αpПЛ QН = 71270 м3 |
|
|
||||
V |
= V |
Г |
(3.47) |
||||||
СВ |
|
|
ρН |
. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объем свободного газа в пластовых условиях:
VПЛ = |
zVСВ p0TПЛ |
= 975.4 м3 . |
(3.48) |
|
|||
|
pПЛT0 |
|
|
Общая суточная добыча в пластовых условиях: |
|
||
V = QН' + VПЛ + QВ = 1506 м3 . |
(3.49) |
||
Для поддержания давления требуется ежесуточно закачивать в залежь не менее указанного количества воды. Принимая в расчет коэффициент избытка (без учета поступающего в залежь объема контурной воды) потребуется следующее количество воды [4]:
QВ' = VK = 1810 м3 / сут, |
(3.50) |
При этом приемистость нагнетательных скважин составит:
q = |
2πkh pϕ |
= 1270 м3 /сут. |
|
||
|
(3.51) |
||||
|
μ ln |
R |
|
|
|
|
|
|
|
||
rс |
|
||||
|
|
|
|||
52
Смотрите также:
| 05_Холера |
| 10.4. Исследование регистров |
| 1112 |
| 12 |
| 1568 |
| 1673 |
| 17 |
| 1703 |
| 1885 |
| 2. Генераторы постоянного тока |