Материал: Производительность скважин при заводнении

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

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

Дадим

определение эффективной подвижности

Teff j .

Эффективная

общая

подвижность

для скважины

Teff j

выражается значением

подвижности

kr / ,

отражающим подвижность при перепаде давления между скважиной и контуром среднего пластового давления. Для любого шаблона данное определение характеризует зависимость, описываемую уравнением

p

pat

p

wf j

 

p

D pat

q

 

 

Teff j

 

j

1 2 kh

,

(5.19)

где pD pat – стационарное безразмерное давление для данной скважины, которое учитывает конфигурацию потока между pwf j и p pat . Значение Teff j можно определить,

используя предложенную Уиллхайтом методику расчета средней кажущейся вязкости 1

rf

для скважины [28]:

r f

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

1

dr / r

 

 

 

 

 

 

 

1

 

r

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

rf

 

ln r

 

/ r

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

w

 

.

(5.20)

Данная формула выводится на основе серии осреднений общей подвижности между скважиной и некоторым радиусом rf . Радиальный поток в районе скважин – достаточное хорошее допущение для описания систем с повторяющимися элементами.

Подобным образом эффективная общая подвижность в определяется как:

 

 

Teff

 

ln r

 

/ r

pavg

w

r

 

 

p a vg

 

 

dr / r

 

 

r

T r

w

 

 

,

(5.21)

где Teff определяется расстоянием между стволом скважины и радиусом контура

среднего пластового давления r

 

, а

 

 

 

 

это средняя общая подвижность на радиусе r,

 

 

 

pavg

 

 

T r

 

 

 

 

 

т.е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T r

 

 

T

r .

 

(5.22)

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

Итак, в рассматриваемой работе получены следующие соотношения для

производительности нагнетательных и добывающих скважин:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P / I

 

 

 

 

 

 

 

2 kh TI P

 

 

qinj i

,

(5.23)

 

pD pat

 

 

MT P / I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 48 -

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

q

 

 

2 kh

P

 

 

 

 

TP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

prod

 

p

 

 

M

 

 

 

 

D pat

T

 

 

 

 

 

M

T

 

P /

I

,

(5.24)

где

P pwfI pwfP

, остальные величины определены ранее.

единицах данные формулы выглядят следующим образом:

 

 

0.055kh

P

 

P / I

 

qinj

i

 

TI

 

 

 

 

,

p

 

 

M

 

P / I

 

 

D pat

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

В промысловых

(5.25)

q

 

 

0.055kh

P

 

 

 

TP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

prod

 

p

 

M

 

 

 

 

D pat

T

 

 

 

 

 

M

T

 

P /

I

.

(5.26)

5.4. Обобщение на случай разных скин факторов

Рассмотрим случай, когда на добывающих и нагнетательных скважинах появляется скин-эффект. Влияние скин-эффекта можно рассматривать как поправку для существующего соотношения P / I :

~

~

 

 

 

 

p

D pat

s

 

 

 

 

 

 

p

 

 

inj

 

 

,

P / I

P / I

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D pat

 

 

prod

 

 

 

 

 

 

 

N I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f j

s j q j

 

 

 

 

s

 

 

j 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

N I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

inj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f j q j

 

 

 

 

 

 

 

 

j 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

j

s

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

j

 

 

 

s

 

 

 

j 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

prod

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

j

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.27)

(5.28)

(5.29)

Здесь

~

~

P

/ I

– это эффективное соотношение

P / I

, s j – скин-фактор для скважины

в границах элемента системы разработки, q j – дебит этой же скважины; все другие

параметры определены ранее.

Заметим, что s inj и s prod – это средние значения скин фактора нагнетательных и

добывающих скважин, соответственно. Уравнение, описывающее средний расход нагнетательной скважины с учетом скин фактора, принимает следующий вид:

 

 

 

 

 

 

 

~ ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 kh TI P

 

P / I

 

qinj

 

 

 

 

 

 

 

.

(5.30)

pD pat

~ ~

 

 

 

 

 

MT P / I

 

- 49 -

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

Ниже, в следующей главе, результаты Хансена [24] будут обобщены на случай произвольных забойных давлений скважин элемента симметрии на времена введенного в

данной работе псевдоустановившегося режима в системе заводнения.

5.5. Оптимальное соотношение скважин

Рассмотрим уравнение (5.23). Из него видно, что так как погрешность определения безразмерного давления составляет не более 5% для разных сеток скважин, то в пределах одного пласта производительность нагнетательных скважин для различных систем разработки можно оценить, сравнивая выражения:

 

 

 

 

 

 

P / I

,

 

 

 

 

TI

(5.31)

 

q

inj

 

 

 

MT

P / I

 

 

 

 

 

 

 

 

Но выражение (5.31) позволяет оценить лишь производительность нагнетательной

скважины, а нам необходимо оценить проводимость всей системы. Для этого введем понятие удельного дебита, то есть дебита, приходящего на скважину элемента симметрии системы разработки. Так как общее число скважин, связанных с каждой нагнетательной скважиной определяется как 1 P / I , то удельный дебит определяется из условия:

~

 

qinj

 

q

 

 

.

(5.32)

1 P / I

Таким образом, из уравнений (5.31), (5.23) получаем уравнение полного удельного дебита:

~

 

2 kh P

 

 

q

p

 

M

 

 

TI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D pat

 

T

P / IP / I 1

P /

I

.

(5.33)

Итак, проводимость системы определяется удельным дебитом (5.33), умноженным на общее количество скважин в элементе симметрии. Соотношение проводимостей системы для разных шаблонов заводнения можно получить из формулы:

~

 

q

 

1

~

 

q

 

2

 

 

 

TI 1

 

 

 

 

TI

2

P / I

M

T

P / I

1

 

2

P / I

M

T

P / I

2

 

1

1 P / I 21 P / I 1

,

(5.34)

где индексы 1 и 2 обозначают принадлежность к двум различным системам разработки (или) двум моментам времени при данной сетке скважин в пределах одного пласта.

Если производительность двух различных систем заводнения сравнивать до прорыва воды, то уравнение (5.34) можно упростить, приравняв TI 1 TI 2 . Таким образом,

упрощенная форма для соотношения проводимостей принимает вид:

- 50 -

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

~

 

 

P / I

M

 

P / I

q

 

 

T

1

 

1

 

2

~

 

P / I

M

 

P / I

 

 

 

q

 

 

T

2

 

2

 

1

1 P / I 21 P / I 1

.

(5.35)

Приведем несколько наглядных примеров, иллюстрирующих проводимость системы для различных значений общего соотношения подвижностей MT . На рисунках ниже изображены зависимости проводимости системы разработки от соотношения добывающих и нагнетательных скважин P / I для разных значений общего соотношения

подвижностей

MT .

 

 

 

 

 

 

 

На (Рисунок 5.3) изображены графики, где по оси ординат отложена относительная

проводимость,

приведенная к максимальной проводимости при данном MT

. Из рисунка

видно, что при

MT

1.0 оптимальной системой заводнения является пятиточечная схема,

с соотношением

P / I 1.0 .

При

MT 5.0

оптимальной

является

обращенная

семиточечная

схема

P / I 2.0

. При

MT 0.2

- нормальная

семиточечная схема

P / I

0.5

.

Зависимость проводимости системы заводнения от соотношения подвижностей для различных P/I

 

1.1

 

системыПроводимостьпо максимальнойкотношениюпри

 

M=1

1

M=5

P/Iданном

M=0.2

 

 

 

0.9

 

 

0.8

 

 

0.7

 

 

0.6

 

 

0.5

 

0.1

1

10

 

(P/I)

 

Рисунок 5.3. Относительная проводимость системы, приведенная к максимальной при данном MT , в зависимости от P / I

На () построены те же зависимости, что и на предыдущем рисунке, однако безразмерная проводимость теперь приведена к проводимости для пятиточечной схемы при единичном соотношении подвижностей.

- 51 -

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

Проводимость системы по отношению P/I=1 при M=1

Зависимость проводимости системы заводнения от соотношения

 

 

подвижностей для различных P/I

 

2.5

 

 

 

 

M=1

2

 

M=5

 

 

M=0.2

1.5

 

 

1

 

 

0.5

 

 

0

 

 

0.1

1

10

(P/I)

Рисунок 5.4. Относительная проводимость системы, приведенная к проводимости для пятиточечной схемы для единичного соотношения подвижностей, в зависимости от P

/ I

В данном случае фиксировано значение подвижности для воды. Поэтому при М=0,2

нефть относительно воды имеет большую подвижность и при данном забойном давлении дебит добывающих скважин больше, чем при M=1 или М=5, поэтому на установившемся режиме (так как добыча равна нагнетанию) проводимость системы при М=0,2 больше чем,

например, при М=1 или М=5.

5.6. Среднее пластовое давление

В работе [24] получена зависимость для нахождения среднего пластового давления элемента симметрии однородной системы разработки месторождения:

ppat

p dV

 

MT

pwfI P / I pwfP

 

 

 

 

 

MT P / I

.

(5.36)

dV

 

 

 

 

 

 

5.7. Оптимальное среднее пластовое давление

- 52 -