СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts
кругового однородного изотропного пласта. Для общности построим на одном графике в безразмерных координатах решения зависимости забойного давления от времени для скважины, находящейся в бесконечном пласте, скважины, находящейся в пласте с поддержанием постоянного давления на границе, а также для скважины, находящейся в пласте с отсутствием перетока на границе. По оси абсцисс отложим безразмерное время,
нормированное на площадь пласта:
tDA |
|
t |
. |
(4.8) |
|
||||
|
|
A |
|
|
По оси ординат отложим безразмерный перепад давления:
p |
D |
|
2 kh pq
,
(4.9)
где p - перепад давления между начальным и текущим забойным давлением.
Смысл введения безразмерных координат заключается в общности построенных графиков в этих координатах для произвольного разброса параметров пласта, так как зависимости «нормируются» на различные характеристики пласта для получения безразмерного комплекса.
Время протекания неустановившегося режима в модели постоянного дебита
pD
12
10
8
6
4
Постоянное давление на границе
Отсутствие перетока через границу
2
Бесконечный пласт
0
0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
tDA
Рисунок 4.5. Время протекания неустановившегося режима в модели постоянного дебита
- 38 -
СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts
Из Рисунок 4.5 видно, что решения совпадают на неустановившемся режиме.
Расхождение начинается при времени tDA 0.1, при этом времени решения для разных граничных условий отличаются не более 1%. Это определяет коэффициент пропорциональности в формуле (4.7). Поэтому для скважины в центре кругового пласта имеет место оценка для времени неустановившегося режима:
|
|
|
A |
|
r |
2 |
t |
|
0.1 |
|
|
||
|
|
e |
||||
|
|
|
|
|
||
|
tr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
r |
2 |
|
|
|
||
0.3 |
e |
||
|
|||
|
|||
,
(4.10)
. В книге [83] произведена оценка времени неустановившегося режима для скважин,
находящихся в пластах различной формы, а также в различных частях этого пласта,
показано, что формула (4.10) является верхней оценкой продолжительности неустановившегося режима в модели постоянного дебита.
Рассмотрим модель постоянного давления. Аналогично предыдущему пункту построим зависимости дебита от времени в безразмерных координатах для трех случаев:
бесконечного пласта, пласта с поддержанием постоянного давления на границе и пласта с отсутствием перетока на границе (Рисунок 4.6).
Безразмерный дебит определяется по формуле:
q |
D |
|
q B 2 kh p
,
(4.11)
- 39 -
СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts
Время протекания неустановившегося режима в модели постоянного давления
QD
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04 |
Постоянное давление на границе |
|
|
0.02 |
Отсутствие перетока через границу |
|
|
|
Бесконечный пласт |
0 |
|
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
tDA
Рисунок 4.6. Время протекания неустановившегося режима в модели постоянного давления
Из графика видно, что расхождение начинается при tDA 0.1.
Расчеты показывают, что и в модели постоянного давления при безразмерном времени, меньшем чем 0,1: tDA 0.1, решения различаются также не более чем 1%.
Анализируя результат [20], [21] и наши расчеты, можно без ограничения общности дать достаточно точную оценку протекания неустановившегося режима следующей формулой:
t |
tr |
|
0.1
A
.
(4.12)
- 40 -
СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts
5. Установившийся режим
Как уже отмечалось, установившийся режим работы скважин в системе заводнения характеризуется постоянными значениями производительностей и забойных давлений добывающих и нагнетательных скважин. При этом распределение давления остается стационарным и определяется решением уравнения Лапласа для соответствующих граничных условий. Как будет показано ниже, производительность скважины в системе заводнения зависит от режимов работы скважин окружения и не может (даже приблизительно) быть описана с помощью уравнению Дюпюи (для скважины,
находящейся в центре цилиндрической области с поддержанием постоянного давления на границе данной области). Рассмотрим кратко имеющиеся результаты по анализу работы скважин в системе заводнения.
Потенциальные однофазные течения исследовались с помощью мощного аппарата теории функций комплексного переменного авторами [16], [17].
5.1. Производительность скважин на установившемся режиме при единичном соотношении подвижностей
5.1.1.Производительность скважин при пятиточечных, семиточечных
ирядных систем заводнения
Потенциальные однофазные течения исследовались с помощью мощного аппарата теории функций комплексного переменного Маскетом [16], из отечественных авторов можно привести Фазлыева [17]. В рассматриваемых работах были получены соотношения для производительности скважин пятиточечного, семиточечного элемента симметрии системы разработки, а также для рядных систем разработки месторождений.
При получении моделей были сделаны следующие предположения: значения всех забойных давлений скважин в элементе симметрии (или всех дебитов) – одинаковы,
рассматривается однофазная фильтрация. Последнее предположение часто заменяется более мягким условием единичного соотношения подвижностей:
M |
k |
rw |
/ |
|
|
|
|||
|
|
|
||
|
k |
ro |
/ |
|
|
|
|
|
|
w o
1
,
(5.1)
где |
krw |
, |
kro |
- фазовые проницаемости воды и нефти соответственно, |
w |
вязкости воды и нефти соотвественно.
Кратко результаты, полученные в [16] ,[17] представлены ниже в (Таблица величины записаны в системе единиц СИ.
, |
o |
- |
1). Все
- 41 -
СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts
i |
|
|
|
|
|
|
kh P |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
1.571 |
1.838 |
|||||
|
ln |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
r |
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
||
d |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
kh P |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
d |
|
|
||
|
|
|
|
1.571 |
1.838 |
|||||
|
ln |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
r |
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
w |
|
|
|
|
|||
d |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
kh P |
|
|
|
|||||
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ln |
|
|
0.619 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|||
a
d
a
d
d
|
4 |
kh P |
|
|
|
3 |
|
||
i |
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
0.569 |
|||
|
ln |
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
||
d d 
Таблица 1. Производительность скважин в системах разработки при единичном соотношении подвижностей
В таблице введены следующие обозначения: |
i |
- производительность нагнетательной |
скважины, P pwfI pwfP |
- разность между забойными давлениями нагнетательных и |
добывающих скважин, d |
- межскважинное расстояние (расстояние между рядами для |
рядных систем), a - расстояние между скважинами в пределах одного ряда для рядных систем.
В промысловой системе единиц данные результаты можно записать [27]:
1) Для рядной и смещенной рядной системы:
i |
|
0.0275kh P |
|
. |
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
a |
|
d |
|
|
||
|
|
|
|
|
(5.2) |
||
|
ln |
|
1.571 |
|
1.838 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
r |
|
a |
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
2)Для смещенной пятиточечной системы:
-42 -