Методичка: Расчет параметров фильтрации нефти к скважине и группе скважин при различных вариантах их расположения в плоском круговом пласте с ограниченным контуром питания для водонапорного и упругого режимов работы пласта

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

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Российской Федерации

ноябрьский институт нефти и газа

(филиал) федеральное Государственное образовательное учреждение высшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ индустриальный университет»

(Филиал ТИУ в г.Ноябрьске)

Расчет параметров фильтрации нефти к скважине и группе скважин при различных вариантах их расположения в плоском круговом пласте с ограниченным контуром питания для водонапорного и упругого режимов работы пласта

Методические указания по выполнению курсовой работы

по дисциплине Подземная гидромеханика нефтяного и газового пласта

для обучающихся заочной формы по направлению подготовки

21.03.01 Нефтегазовое дело

г. Ноябрьск, 2018

Расчет параметров фильтрации нефти к скважине и группе скважин при различных вариантах их расположения в плоском круговом пласте с ограниченным контуром питания для водонапорного и упругого режимов работы пласта: методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине Подземная гидромеханика нефтяного и газового пласта для обучающихся заочной формы по направлению подготовки 21.03.01 Нефтегазовое дело /сост. С.Ю. Подорожников; Филиал ТИУ в г. Ноябрьске. - Ноябрьск 2018. - 30с.

Аннотация

Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине Подземная гидромеханика нефтяного и газового пласта предназначены для обучающихся по направлению подготовки 21.03.01 Нефтегазовое дело.

Представлены задание, значения параметров, пример выполнения расчета, содержание курсовой работы и общие требования к ней, критерии оценок.

СТРУКТУРА

ЗАДАНИЕ

ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЁТА

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ И ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К НЕЙ

КРИТЕРИИ ОЦЕНОК

ЗАДАНИЕ

Определение коэффициента совершенства скважины;

Определение установившегося дебита одиночной скважины;

Определение коэффициентов продуктивности скважины при различных вариантах расположения скважины в пласте;

Оценка применимости линейного закона Дарси для рассматриваемых случаев фильтрации нефти;

Определение давления на различных расстояниях от скважины;

Определение условного времени отбора нефти из пласта при поддержании давлений Рк и Рс;

- определение изменения дебита скважины, расположенной в центре пласта;

Определение дебита каждой скважины и суммарного дебита, если данные кругового пласта разрабатываются пятью скважинами;

Определение дебита кольцевой батареи скважин;

Определение изменения распределения давления и дебита одиночной скважины, расположенной в центре кругового пласта, при стягивании контура нефтеносности под напором контурных вод;

Определение фронтовой водонасыщенности.

ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

Расчет параметров фильтрации нефти к скважине и группе скважин при различных вариантах их расположения в плоском круговом пласте с ограниченным контуром питания для водонапорного и упругого режимов работы пласта

п.п.

Rк,

м

h,

м

m

К,

м2

мн,

мПа*с

сн,

кг/м3

вн,

Па-1

вс,

Па-1

у0,

%

мв,

мПа*с

вв,

Па-1

b,

м

Dс,

см

Забой скважины обсажен и перфорирован на 1 м n, шт

d0/ l`,

мм/мм

Рк,

МПа

Рс,

МПа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1.

7550

30

0,19

1*10-10

10

870

1,01*10-9

0,72*10-10

5

1,15

5,1*10-10

20

11,4

20

16/120

16

12

2.

7500

30

0,19

1*10-10

10

869

1,02 * 10-9

0,72*10-10

10

1,15

5,1*10-10

21

11,4

20

16/120

16

12

3.

7450

30

0,19

1*10-10

10

868

1,03 * 10-9

0,72*10-10

12

1,15

5,1*10-10

22

11,4

20

16/120

16

12

4.

7400

30

0,19

1*10-10

10

867

1,04 * 10-9

0,72*10-10

14

1,15

5,1*10-10

23

11,4

20

16/120

16

12

5.

7350

30

0,19

1*10-10

10

866

1,05 * 10-9

0,72*10-10

15

1,15

5,1*10-10

24

11,4

20

16/120

16

12

6.

7300

30

0,19

1*10-10

10

865

1,06 * 10-9

0,72*10-10

16

1,15

5,1*10-10

25

11,4

20

16/120

16

12

7.

7250

30

0,19

1*10-10

10

864

1,07 * 10-9

0,72*10-10

19

1,15

5,1*10-10

26

11,4

20

16/120

16

12

8.

7200

30

0,19

1*10-10

10

863

1,08 * 10-9

0,72*10-10

22

1,15

5,1*10-10

27

11,4

20

16/120

16

12

9.

7150

30

0,19

1*10-10

10

962

1,09 * 10-9

0,72*10-10

24

1,15

5,1*10-10

28

11,4

20

16/120

16

12

10.

7100

30

0,19

1*10-10

10

861

1,01 * 10-9

0,72*10-10

26

1,15

5,1*10-10

29

11,4

20

16/120

16

12

11.

7050

30

0,19

1*10-10

10

860

1,02 * 10-9

0,72*10-10

28

1,15

5,1*10-10

30

11,4

20

16/120

16

12

12.

7000

30

0,19

1*10-10

10

859

1,03 * 10-9

0,72*10-10

30

1,15

5,1*10-10

31

11,4

20

16/120

16

12

13.

6950

30

0,19

1*10-10

10

858

1,04 * 10-9

0,72*10-10

31

1,15

5,1*10-10

32

11,4

20

16/120

16

12

14.

6900

30

0,19

1*10-10

10

857

1,05 * 10-9

0,72*10-10

32

1,15

5,1*10-10

33

11,4

20

16/120

16

12

15.

6850

30

0,19

1*10-10

10

856

1,06 * 10-9

0,72*10-10

33

1,15

5,1*10-10

34

11,4

20

16/120

16

12

16.

6800

30

0,19

1*10-10

10

855

1,07 * 10-9

0,72*10-10

34

1,15

5,1*10-10

35

11,4

20

16/120

16

12

17.

6750

30

0,19

1*10-10

10

854

1,08 * 10-9

0,72*10-10

35

1,15

5,1*10-10

34

11,4

20

16/120

16

12

18.

6700

30

0,19

1*10-10

10

853

1,09 * 10-9

0,72*10-10

36

1,15

5,1*10-10

33

11,4

20

16/120

16

12

19.

6650

30

0,19

1*10-10

10

852

1,01 * 10-9

0,72*10-10

37

1,15

5,1*10-10

32

11,4

20

16/120

16

12

20.

6600

30

0,19

1*10-10

10

851

1,02 * 10-9

0,72*10-10

38

1,15

5,1*10-10

31

11,4

20

16/120

16

12

21.

6550

30

0,19

1*10-10

10

850

1,03 * 10-9

0,72*10-10

39

1,15

5,1*10-10

30

11,4

20

16/120

16

12

22.

6500

30

0,19

1*10-10

10

849

1,04 * 10-9

0,72*10-10

40

1,15

5,1*10-10

29

11,4

20

16/120

16

12

23.

6450

30

0,19

1*10-10

10

848

1,05 * 10-9

0,72*10-10

42

1,15

5,1*10-10

28

11,4

20

16/120

16

12

24.

6400

30

0,19

1*10-10

10

847

1,06 * 10-9

0,72*10-10

44

1,15

5,1*10-10

27

11,4

20

16/120

16

12

25.

6350

30

0,19

1*10-10

10

846

1,07 * 10-9

0,72*10-10

46

1,15

5,1*10-10

26

11,4

20

16/120

16

12

26.

6300

30

0,19

1*10-10

10

845

1,08 * 10-9

0,72*10-10

50

1,15

5,1*10-10

25

11,4

20

16/120

16

12

27.

6250

30

0,19

1*10-10

10

844

1,09 * 10-9

0,72*10-10

55

1,15

5,1*10-10

24

11,4

20

16/120

16

12

28.

6200

30

0,19

1*10-10

10

843

1,01 * 10-9

0,72*10-10

60

1,15

5,1*10-10

23

11,4

20

16/120

16

12

29.

6150

30

0,19

1*10-10

10

942

1,02 * 10-9

0,72*10-10

65

1,15

5,1*10-10

22

11,4

20

16/120

16

12

30.

6100

30

0,19

1*10-10

10

841

1,03 * 10-9

0,72*10-10

70

1,15

5,1*10-10

20

11,4

20

16/120

16

12

31.

6050

30

0,19

1*10-10

10

840

1,03 * 10-9

0,72*10-10

80

1,15

5,1*10-10

19

11,4

20

16/120

16

12

32.

6000

30

0,19

1*10-10

10

839

1,04 * 10-9

0,72*10-10

90

1,15

5,1*10-10

18

11,4

20

16/120

16

12

Расчет параметров фильтрации нефти к скважине и группе скважин при различных вариантах их расположения в плоском круговом пласте с ограниченным контуром питания для водонапорного и упругого режимов работы пласта

п.п.

Rк,

м

h,

м

m

К,

м2

мн,

мПа*с

сн,

кг/м3

вн,

Па-1

вс,

Па-1

у0,

%

мв,

мПа*с

вв,

Па-1

b,

м

Dс,

см

Забой скважины обсажен и перфорирован на 1 м n, шт

d0/ l`,

мм/мм

Рк,

МПа

Рс,

МПа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1.

8050

40

0,17

1*10-10

10

870

1,01*10-9

0,74*10-10

5

1,15

4,7*10-10

20

10,4

15

16/110

13

10

2.

8100

40

0,17

1*10-10

10

869

1,02 * 10-9

0,74*10-10

10

1,15

4,7*10-10

21

10,4

15

16/110

13

10

3.

8150

40

0,17

1*10-10

10

868

1,03 * 10-9

0,74*10-10

12

1,15

4,7*10-10

22

10,4

15

16/110

13

10

4.

8200

40

0,17

1*10-10

10

867

1,04 * 10-9

0,74*10-10

14

1,15

4,7*10-10

23

10,4

15

16/110

13

10

5.

8250

40

0,17

1*10-10

10

866

1,05 * 10-9

0,74*10-10

15

1,15

4,7*10-10

24

10,4

15

16/110

13

10

6.

8300

40

0,17

1*10-10

10

865

1,06 * 10-9

0,74*10-10

16

1,15

4,7*10-10

25

10,4

15

16/110

13

10

7.

8350

40

0,17

1*10-10

10

864

1,07 * 10-9

0,74*10-10

19

1,15

4,7*10-10

26

10,4

15

16/110

13

10

8.

8400

40

0,17

1*10-10

10

863

1,08 * 10-9

0,74*10-10

22

1,15

4,7*10-10

27

10,4

15

16/110

13

10

9.

8450

40

0,17

1*10-10

10

962

1,09 * 10-9

0,74*10-10

24

1,15

4,7*10-10

28

10,4

15

16/110

13

10

10.

8500

40

0,17

1*10-10

10

861

1,01 * 10-9

0,74*10-10

26

1,15

4,7*10-10

29

10,4

15

16/110

13

10

11.

8550

40

0,17

1*10-10

10

860

1,02 * 10-9

0,74*10-10

28

1,15

4,7*10-10

30

10,4

15

16/110

13

10

12.

8600

40

0,17

1*10-10

10

859

1,03 * 10-9

0,74*10-10

30

1,15

4,7*10-10

31

10,4

15

16/110

13

10

13.

8650

40

0,17

1*10-10

10

858

1,04 * 10-9

0,74*10-10

31

1,15

4,7*10-10

32

10,4

15

16/110

13

10

14.

8700

40

0,17

1*10-10

10

857

1,05 * 10-9

0,74*10-10

32

1,15

4,7*10-10

33

10,4

15

16/110

13

10

15.

8750

40

0,17

1*10-10

10

856

1,06 * 10-9

0,74*10-10

33

1,15

4,7*10-10

34

10,4

15

16/110

13

10

16.

8800

40

0,17

1*10-10

10

855

1,07 * 10-9

0,74*10-10

34

1,15

4,7*10-10

35

10,4

15

16/110

13

10

17.

8850

40

0,17

1*10-10

10

854

1,08 * 10-9

0,74*10-10

35

1,15

4,7*10-10

34

10,4

15

16/110

13

10

18.

8900

40

0,17

1*10-10

10

853

1,09 * 10-9

0,74*10-10

36

1,15

4,7*10-10

33

10,4

15

16/110

13

10

19.

8950

40

0,17

1*10-10

10

852

1,01 * 10-9

0,74*10-10

37

1,15

4,7*10-10

32

10,4

15

16/110

13

10

20.

9000

40

0,17

1*10-10

10

851

1,02 * 10-9

0,74*10-10

38

1,15

4,7*10-10

31

10,4

15

16/110

13

10

21.

9050

40

0,17

1*10-10

10

850

1,03 * 10-9

0,74*10-10

39

1,15

4,7*10-10

30

10,4

15

16/110

13

10

22.

9100

40

0,17

1*10-10

10

849

1,04 * 10-9

0,74*10-10

40

1,15

4,7*10-10

29

10,4

15

16/110

13

10

23.

9150

40

0,17

1*10-10

10

848

1,05 * 10-9

0,74*10-10

42

1,15

4,7*10-10

28

10,4

15

16/110

13

10

24.

9200

40

0,17

1*10-10

10

847

1,06 * 10-9

0,74*10-10

44

1,15

4,7*10-10

27

10,4

15

16/110

13

10

25.

9250

40

0,17

1*10-10

10

846

1,07 * 10-9

0,74*10-10

46

1,15

4,7*10-10

26

10,4

15

16/110

13

10

26.

9300

40

0,17

1*10-10

10

845

1,08 * 10-9

0,74*10-10

50

1,15

4,7*10-10

25

10,4

15

16/110

13

10

27.

9350

40

0,17

1*10-10

10

844

1,09 * 10-9

0,74*10-10

55

1,15

4,7*10-10

24

10,4

15

16/110

13

10

28.

9400

40

0,17

1*10-10

10

843

1,01 * 10-9

0,74*10-10

60

1,15

4,7*10-10

23

10,4

15

16/110

13

10

29.

9450

40

0,17

1*10-10

10

942

1,02 * 10-9

0,74*10-10

65

1,15

4,7*10-10

22

10,4

15

16/110

13

10

30.

9500

40

0,17

1*10-10

10

841

1,03 * 10-9

0,74*10-10

70

1,15

4,7*10-10

20

10,4

15

16/110

13

10

Расчет параметров фильтрации нефти к скважине и группе скважин при различных вариантах их расположения в плоском круговом пласте с ограниченным контуром питания для водонапорного и упругого режимов работы пласта

п.п.

Rк,

м

h,

м

m

К,

м2

мн,

мПа*с

сн,

кг/м3

вн,

Па-1

вс,

Па-1

у0,

%

мв,

мПа*с

вв,

Па-1

b,

м

Dс,

см

Забой скважины обсажен и перфорирован на 1 м n, шт

d0/ l`,

мм/мм

Рк,

МПа

Рс,

МПа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1.

7550

30

0,19

1*10-10

10

870

1,01*10-9

0,72*10-10

5

1,15

5,1*10-10

20

11,4

20

16/120

16

12

2.

7500

30

0,19

1*10-10

10

869

1,02 * 10-9

0,72*10-10

10

1,15

5,1*10-10

21

11,4

20

16/120

16

12

3.

7450

30

0,19

1*10-10

10

868

1,03 * 10-9

0,72*10-10

12

1,15

5,1*10-10

22

11,4

20

16/120

16

12

4.

7400

30

0,19

1*10-10

10

867

1,04 * 10-9

0,72*10-10

14

1,15

5,1*10-10

23

11,4

20

16/120

16

12

5.

7350

30

0,19

1*10-10

10

866

1,05 * 10-9

0,72*10-10

15

1,15

5,1*10-10

24

11,4

20

16/120

16

12

6.

7300

30

0,19

1*10-10

10

865

1,06 * 10-9

0,72*10-10

16

1,15

5,1*10-10

25

11,4

20

16/120

16

12

7.

7250

30

0,19

1*10-10

10

864

1,07 * 10-9

0,72*10-10

19

1,15

5,1*10-10

26

11,4

20

16/120

16

12

8.

7200

30

0,19

1*10-10

10

863

1,08 * 10-9

0,72*10-10

22

1,15

5,1*10-10

27

11,4

20

16/120

16

12

9.

7150

30

0,19

1*10-10

10

962

1,09 * 10-9

0,72*10-10

24

1,15

5,1*10-10

28

11,4

20

16/120

16

12

10.

7100

30

0,19

1*10-10

10

861

1,01 * 10-9

0,72*10-10

26

1,15

5,1*10-10

29

11,4

20

16/120

16

12

11.

7050

30

0,19

1*10-10

10

860

1,02 * 10-9

0,72*10-10

28

1,15

5,1*10-10

30

11,4

20

16/120

16

12

12.

7000

30

0,19

1*10-10

10

859

1,03 * 10-9

0,72*10-10

30

1,15

5,1*10-10

31

11,4

20

16/120

16

12

13.

6950

30

0,19

1*10-10

10

858

1,04 * 10-9

0,72*10-10

31

1,15

5,1*10-10

32

11,4

20

16/120

16

12

14.

6900

30

0,19

1*10-10

10

857

1,05 * 10-9

0,72*10-10

32

1,15

5,1*10-10

33

11,4

20

16/120

16

12

15.

6850

30

0,19

1*10-10

10

856

1,06 * 10-9

0,72*10-10

33

1,15

5,1*10-10

34

11,4

20

16/120

16

12

16.

6800

30

0,19

1*10-10

10

855

1,07 * 10-9

0,72*10-10

34

1,15

5,1*10-10

35

11,4

20

16/120

16

12

17.

6750

30

0,19

1*10-10

10

854

1,08 * 10-9

0,72*10-10

35

1,15

5,1*10-10

34

11,4

20

16/120

16

12

18.

6700

30

0,19

1*10-10

10

853

1,09 * 10-9

0,72*10-10

36

1,15

5,1*10-10

33

11,4

20

16/120

16

12

19.

6650

30

0,19

1*10-10

10

852

1,01 * 10-9

0,72*10-10

37

1,15

5,1*10-10

32

11,4

20

16/120

16

12

20.

6600

30

0,19

1*10-10

10

851

1,02 * 10-9

0,72*10-10

38

1,15

5,1*10-10

31

11,4

20

16/120

16

12

21.

6550

30

0,19

1*10-10

10

850

1,03 * 10-9

0,72*10-10

39

1,15

5,1*10-10

30

11,4

20

16/120

16

12

22.

6500

30

0,19

1*10-10

10

849

1,04 * 10-9

0,72*10-10

40

1,15

5,1*10-10

29

11,4

20

16/120

16

12

23.

6450

30

0,19

1*10-10

10

848

1,05 * 10-9

0,72*10-10

42

1,15

5,1*10-10

28

11,4

20

16/120

16

12

24.

6400

30

0,19

1*10-10

10

847

1,06 * 10-9

0,72*10-10

44

1,15

5,1*10-10

27

11,4

20

16/120

16

12

25.

6350

30

0,19

1*10-10

10

846

1,07 * 10-9

0,72*10-10

46

1,15

5,1*10-10

26

11,4

20

16/120

16

12

26.

6300

30

0,19

1*10-10

10

845

1,08 * 10-9

0,72*10-10

50

1,15

5,1*10-10

25

11,4

20

16/120

16

12

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЁТА

Горизонтальный однородный круговой пласт имеет радиус контура питания Rк = 8 км, = 8000 м

Мощность пласта h= 22 м

Коэффициент пористости пласта m = 0,18

Коэффициент проницаемости пласта К= 1* 10-12 м2

Динамический коэффициент вязкости нефти мн = 12 мПа * с

Плотность нефти сн = 850 кг/м3

Коэффициент сжимаемости нефти вн = 1,04 * 10-9 Па-1

Коэффициент сжимаемости породы пласта вс = 0,72 * 10-10 Па-1

Водонасыщенность нефтяного пласта у0 = 12%

Коэффициент вязкости пластовой воды мв = 1,2 мПа * с

Коэффициент сжимаемости пластовой воды вв = 4,6 * 10-10 Па-1

Пласт вскрывается скважинами на глубину b = 18 м

Диаметр скважины Dс = 24,8 см

Забой скважины обсажен и перфорирован на 1 м n=10 шт.

Диаметр отверстий d0 = 16 мм. Глубина проникновения пуль в породу l` = 100 мм.

Давление на контуре питания Рк = 16 МПа

Забойное давление Рс = 13 МПа

Рассчитать параметры фильтрации нефти к скважине и группе скважин при различных вариантах их расположения в плоском круговом пласте с ограниченным контуром питания для водонапорного и упругого режимов работы пласта.

Определение коэффициента совершенства скважины

Коэффициент совершенства скважины определяем по формуле:

(1)

нефть скважина вязкость пласт

где: С1 - безразмерная величина, определяющая дополнительное фильтрационное сопротивление, обусловленное несовершенством скважины по степени вскрытия пласта;

С2 - безразмерная величина, определяющая дополнительное фильтрационное сопротивление, вызванное несовершенством скважины по характеру вскрытия пласта.

Для определения коэффициента С1 используем график Щурова

а = h / Dc = 22 / 0.248 = 88.7

Находим относительное вскрытие пласта:

С1 = 0,75

С2 - определяем по графику Щурова

l = l` / Dc = 100 / 248 = 0.4

б0 = d0 / Dc = 16 / 248 = 0.064

n* Dc = 10 * 24.8 = 10 * 0.248 = 2.48

C2 = 1.8

Находим радиус скважины

rc = Dc / 2 = 24.8 / 2 = 0.248 / 2 = 0.124 м

Находим коэффициент совершенства скважины

Определение установившегося дебита одиночной скважины для следующих вариантов ее расположения в круговом пласте

Определяем установившейся дебит одиночной скважины Q для следующих вариантов ее расположения в круговом пласте:

а) в центре

б) на расстоянии 0,1 Rк от центра

в) на расстоянии 0,5 Rк от центра

г) на расстоянии 0,1 Rк от контура или 0,9 Rк от центра

а) Объемный дебит гидродинамически совершенной скважины, расположенной в центре кругового пласта, определяется по формуле Дюпюи:

(2)

(м3/с)

Объемный дебит гидродинамически несовершенной скважины, расположенной в центре кругового пласта: