Файл: Орлов В.С. Проектирование и анализ разработки нефтяных месторождений при режимах вытеснения нефти водой.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 205

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1.

Сопротивления

потоку

вдоль

к а ж д о й трубки тока

при

за­

полнении ее однородной жидкостью равны и постоянны.

 

 

2.

Объемы фактических трубок тока потенциального течения

равны

объемам схематизированных

ломаными

линиями

трубок

тока.

 

 

 

 

 

 

 

3.

К а к в первом,

так и во

втором случаях

сопротивление

эле­

ментарной трубки вдоль линии тока элемента сложного потока

можно представить в виде суммы последовательно

соединенных

сопротивлений нескольких

плоскорадн-

альных потоков.

 

 

В

работе

[27J

из условий

постоянства

п равенства

сопротивлений

вдоль эле­

ментарной трубки тока получено урав ­

нение семейства схематизированных ли­

ний

токов

для

элемента

пятиточечной

 

 

 

системы

заводнения .

 

 

 

 

 

 

 

 

По

этому

уравнению

построена

схема

 

 

 

течения

в

элементе

пятиточечной

систе­

 

 

 

мы.

Н а

этой

схеме

к а ж д а я

реальная

 

 

 

линия

тока

заменяется

отрезками

четы­

 

 

 

рех прямых, а результирующее сопротив­

"Рис. 11. Схема линий тока эле ­

ление вдоль каждой трубки тока склады ­

вается

из

четырех

последовательно

со­

мента

пятнточечной

системы

площадного заводнения .

единенных

сопротивлений

плоскорадиаль ­

 

 

 

ных

потоков.

Н и ж е

приводится

 

схема­

тизация потока

для пятиточечной

 

системы

при

 

подразделении

реальной трубки тока на четыре

 

составляющих

плоскорадиаль ­

ных

потока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Действительную форму линий тока, полученную

по

данным

электрического

моделирования

 

[117],

заменяем

ломаными

линиями

(рис.

11). Т а к а я схематизация

 

наиболее

полно отвечает реальной

картине. Д л я построения

схематизированного

поля

линий

тока

в

силу симметричности потока м е ж д у эксплуатационной и нагнета­ тельной с к в а ж и н а м и достаточно рассмотреть половину элемента системы, заштрихованного на рис. 11. П р и построении схемы филь­ трационного потока принимаем, что форма линий тока в процессе перемещения фронта вытеснения нефти водой не изменяется, со­ противления потоку вдоль к а ж д о й трубки тока при заполнении их однородной жидкостью равны и постоянны. Сопротивление эле­

ментарной

трубки

вдоль линии тока

элемента

сложного

потока

м о ж н о представить в виде суммы двух последовательно

соединен­

ных сопротивлений двух плоскорадиальных

потоков.

 

 

Ц е н т р

одного из

потоков

совпадает

с точкой

размещения

сква­

ж и н ы

д л я

всех линий тока.

Ц е н т р ы ж е

другого

плоскорадиального

потока

будут р а з м е щ а т ь с я

по некоторой кривой. Введем следую­

щ и е обозначения (рис. 12 и

13).

 

 

 

 

 

d — расстояние

м е ж д у

нагнетательной

и

эксплуатационной

с к в а ж и н а м и ; — расстояние м е ж д у эксплуатационными

с к в а ж и -

68


нами ( 2 а = V2d); rc — радиус скважины; R, cp — п о л я р н ы е коор­ динаты точки излома линии тока (точки перехода первого пло-

скорадиалы-юго потока во второй);

р ь р2 ,

щ — полярные коорди­

наты',

определяющие участок линии

тока

второго плоскорадиаль ­

ного

потока.

 

 

Рис. 12. Схематизация трубки тока четырьмя плоскорадиальными по­ токами (пятнточечная система) .

Д л я построения

поля

линий

тока

найдем

зависимость

R =

R(çp)

из условия равенства и постоянства

сопротивлений

вдоль к а ж д о й

элементарной трубки

тока,

которое м о ж н о записать

в виде

 

 

 

In

- L i n

 

 

 

(ПІ.1)

 

 

dcp

 

rc

da

p2

 

 

 

 

Следует отметить

(см. рис. 13), что

 

 

 

 

 

(pj — р2 ) cos а, =

R cos

ф

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— — R cos cp

 

 

 

 

'

 

^ =

1 +

^

.

 

 

(III.2)

 

 

Рг

 

 

Pa cos а

 

 

 

 

Из рассмотрения элементарной трубки тока следует

(рис.

14),

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. p2 da = Rd(p cos (cp — a),

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p, =

R cos

(ф — a) - ^ - .

 

 

(III.3)

 

 

 

 

 

 

da

 

 

 

 

Примем, что м е ж д у a и ф существует зависимость вида

a = Л ф 2 .

69



Т а к

к а к

а = ср при

ф = 0 и <p = jt/4, то

коэффициент

 

 

 

А=

 

и

а — — ф 2 .

 

(III.4)

 

 

 

 

я

 

 

 

п

 

 

 

Тогда,

учитывая

(ІІІ.З)

и

(ІІІ.4)

и

то,

что

т - > УР а в "

нение

( Ш . 2 ) можно

переписать

в

виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

à

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— R cos ср

 

 

(III.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R cos

Ф

1

 

 

cos —

ср-

 

 

 

 

 

 

 

 

8(р

я

 

Рис. 13. Схематизация трубок тока пятиточечной

Рис.

14. Схема

элементарной трубки

системы площадного заводнения .

тока

пятиточечной

системы площадного

 

 

заводнения .

П о д с т а в л я я ( I I I . 5 )

в уравнение

( I I I . 1 ) и

учитывая, что

da=

— dtp,

получим

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

 

_ ! _ l n A +

- J L _ i n

 

R cos ср

 

 

• +

я

4.

I ....

dtp

rz

8cpdtp

 

 

 

R cos

8гр

cos —

cpa

 

 

 

 

я

 

(III.6)

Константу Ci в уравнении (III . 6) найдем, исходя из точного решения д л я одиожидкостной системы М. М а с к е т а [117]. Полное

70


сопротивление элемента пятиточечной системы по Маскету будет

 

со =

_ L An А

_

о,б i 9 o U - L m - ° ^ * L .

 

 

 

Я

\

/"c

 

 

j

 

It

гс

 

 

 

 

Сопротивление

элементарной

трубки

дл я

 

рассматриваемого

элемента составит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

м2я

 

1

,

0,5386d

 

 

/ T T I ~

 

 

 

со =

 

=

 

In

.

 

 

ЩІ.7)

 

 

 

 

 

2dcp

 

dcp

 

 

rc

 

 

 

 

Подставив (III . 7) в

правую

часть

уравнения

(III . 6)

и вы­

полнив

некоторые

преобразования,

получим зависимость

R=R(<f)

в следующем виде:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4г

Ясоэф^вср

 

 

8ф ,

 

0.5386rf

 

 

 

 

 

 

— m

 

 

 

R \ л

11 + —

^ 2

 

4

j

 

4

 

е я

 

 

с .

(III.8)

 

nR cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф

1 — — Ф

cos

 

ф2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П о

уравнениям

(III . 5) и

(III . 8)

строится

семейство

линий

тока схематизированного

потока.

 

 

 

 

 

 

 

Д а л ь н е й ш и е

исследования

в

этом

направлении

показали

труд ­

ность схематизации потока дл я других систем заводнения на ос­ нове этого ж е принципа.

Более простым и универсальным является принцип схематиза­ ции из условий равенства объемов фактических и схематизирован ­ ных трубок тока. При такой схематизации реальная трубка тока сложного потока заменяется плоскорадиальной трубкой, радиус которой находится из условия равенства объемов реальной и схе­

матизированной

трубки тока.

 

 

 

 

 

 

В элементе любой системы площадного заводнения можно вы­

делить один или дв а

основных треугольника вследствие симмет­

ричности

потока. В этом основном треугольнике реальный

поток в

к а ж д о й трубке

тока

можно представить

в

виде

двух

плоскора­

диальных

потоков

с

последовательно

соединенными

сопротивле­

ниями по линии' раздела изобар .

 

 

 

 

 

 

Радиус к а ж д о г о участка трубки тока

/

принимается

равным

среднему

значению

радиусов і и і + 1

линий тока. Ввиду того, что

объемы трубок

тока,

прилегающих к

нейтральной

линии,

больше

объемов

трубок

тока

вблизи главной

линии, радиусы

схематизи­

рованных трубок будут различны. Они будут возрастать от глав ­ ной линии тока к нейтрали.

Таким образом, основной треугольник заменяется двумя сту­ пенчатыми фигурами, схематизированные трубки которых соеди­ няются «проводниками» нулевого сопротивления. Например, поле линий токов '/s части элемента пятиточечной системы можно пред­ ставить в виде схемы (рис. 15). Рассмотрим трубку тока N=j.

71