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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 209

Скачиваний: 0

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

рочкой растворителя

(материал оторочки закачивается

с поверх­

ности

или

ж е оторочка образуется

в пласте — закачка газа

высо­

кого

давления) с

последующим

ее

вытеснением водой. При

этом

р а з м е р ы

оторочки

и

вязкости

флюидов

изменяются во

времени.

Этот случай будет рассмотрен позже .

 

 

 

Схема

поршневого

вытеснения

без

учета изменения

фазовых

проницаемостей используется иногда и при расчетах процесса вы­

теснения

нефти

водой.

 

 

 

 

 

 

 

 

Допустим, что мы имеем трубку тока элемента

пяти-, семиили

четырехточечной

системы

площадной

закачки

рабочего

агента.

З а д а н ы забойные давления

в нагнетательной

и

эксплуатацион ­

ных

скважинах .

Вязкость

вытесняющего

флюида

(рабочего

аген­

т а )

обозначим через ц\, а вытесняемой

нефти

через

ц^.

 

 

Процесс вытеснения поршневой. Н е ф т ь

вытесняется полностью.

Ф а з о в ы е

проницаемости

равны

абсолютной

проницаемости

поро­

д ы к. Пласт однороден по мощности и проницаемости.

Требуется найти зависимость дебита жидкости, нефти и вы­

тесняющей

жидкости (рабочего

агента)

во времени.

 

 

 

З а д а ч а решается

в следующей

последовательности.

 

 

 

1. Н а х о д я т с я фильтрационные сопротивления

к а ж д о й

трубки

тока

как

функции

положения

фронта

вытеснения.

 

 

 

Фронт

вытеснения

в первой

области

трубки

тока:

 

 

«г Ы

=

-

1 - (н

In

+ р 2

In J * -

)

+ -

^ -

In -p- .

 

( I I I . 17)

 

Фронт

вытеснения

во

второй

области

трубки

тока:

 

 

 

ш„и-)

 

=

І п - В і — j — i n

_ £ * L + _ ^ _

In - ^ L .

(111.18)

 

 

- У

Ф '

 

Д ф х й

Ѵ н

Д ф 2 £

 

/ф

 

Д ф 2 *

 

Л С . Э

 

 

 

В

момент прорыва фильтрационное

сопротивление

вычисляется

по формуле (III.18)

при Гф = гс .э .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Находится параметрическая

зависимость

 

дебита

 

жидкости

по

к а ж д о й

трубке тока

как функция

положения

фронта

вытесне­

ния дл я первой и второй

областей:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж . тр (г ф)

hhp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Щ

(Гф)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аж. тр УФ)

 

7 Т Т '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

» 2 {гф )

 

 

 

 

 

где

сі)і(Гф);

шг^ф )

вычисляются

 

по

ф о р м у л а м

(III.17) и

(111.18).

3. Исходя из условия материального баланса по жидкости,. на­

ходится

параметрическая

зависимость времени от

положения

«фронта

вытеснения і-і(гф)

по следующим формулам .

 

77

Фронт

вытеснения

в

первой

области:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9« (Гф . _ , ) +

9«

( г Ф . )

es,-

 

 

Фронт

вытеснения

во

второй

области:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

і = 1 <7ж ('•ф; _1 ) +

<?ж (Лі,,)

 

 

 

 

 

 

 

 

- г Ч ' - ф

= Pi).

 

 

4. С учетом

параметрических

зависимостей <7>к. тр = <7тр (Лі>,

г ф )

и / = ^(гф,

Гф)

находится

зависимость

дебита

жидкости по

к а ж д о й

трубке тока во времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

5. П о

зависимостям

дебитов

жидкости

к а ж д о й трубки

тока

во

времени с учетом мгновенного прорыва вытесняющего агента по отдельным трубкам в эксплуатационные скважины находятся за-" висимости дебита жидкости, нефти и вытесняющего' агента во вре­ мени дл я элемента системы площадной закачки агента в целом.

Поршневое

вытеснение

нефти рабочим

агентом

с учетом скачкообразного

изменения

насыщенности

 

в зоне

вытеснения

 

В этом случае при расчете фильтрационных сопротивлений вводится понятие соотношения подвижностей вытесняемой и вы­ тесняющей жидкостей:

Hi '

где индекс «1» относится к вытесняющей, а индекс «2» к вытес­

няемой

жидкостям .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фильтрационные

 

сопротивления

д л я

этого

случая м о ж н о

записать в следующем

виде.

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

первой

области

трубки

тока:

 

 

 

 

 

 

Ші (Гф) =

 

 

 

 

 

Рі

+

 

М-2

•ln-

Pi

Дфі

 

 

 

+ - Ü M n - ö -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После некоторых

преобразований

получаем

 

 

 

«г (Гф) = ^

Ж

[ i n _ Ф _ +

 

Af A n

+

J L In -Hî-

 

( I I I . 19)

Для

второй

области

трубки

тока:

 

 

 

 

 

 

 

 

Mi

In- Pi

 

_ i _ J

_ l n

_ L

+

И2

ІП

 

 

 

Дфі

 

 

+ Д ф 2

kx

Гф

Д ф г й о

 

78

ß

результате преобразований

имеем:

 

 

 

 

_PL_ +

_ L L j B î - +

M i n - i -

ß

люліент

прорыва

фильтрационное сопротивление вычисляется

по уравнению

(III.19)

при Гф = /-С .а .

 

В

дальнейшем порядок вычисления дебита жидкости во вре ­

мени такой ж е , как и в рассмотренном выше

случае.

Г л а в а I V

РАСЧЕТ Д Е Б И Т О В Д О ПРОРЫВА ВОДЫ

ИПОСЛЕ НЕГО

ВМ Н О Г О Р Я Д Н Ы Х СИСТЕМАХ С К В А Ж И Н

СУЧЕТОМ ГЕОМЕТРИИ

 

ПЛАСТОВЫХ

Ф И Л Ь Т Р А Ц И О Н Н Ы Х ПОТОКОВ

 

( О Д Н О Р О Д Н Ы Й ПЛАСТ)

В

настоящее время

в связи с бурным развитием вычислитель­

ной

техники появилась

возможность усовершенствовать методы

гидродинамических расчетов процесса вытеснения нефти водой с большей степенью приближения к реальным условиям .

В первую очередь необходимо усовершенствовать эти методы для схемы однородного пласта и разновязких флюидов с учетом

изменения

фазовых проницаемостей в переходной зоне нефть —

вода к а к

основы д л я построения методики расчета процесса об­

воднения с учетом неоднородности однопластовых и многопласто­ вых месторождений.

В настоящей работе сделана попытка усовершенствовать ме­ тодику гидродинамических расчетов процесса вытеснения нефти водой в условиях однородного пласта с учетом геометрии пласто­ вых фильтрационных потоков по схеме «жестких» трубок тока с- последующим переходом к усовершенствованию методики расчетапроцесса обводнения многопластовых месторождений с учетом не­ однородности пласта . Ю . П. Борисовым [16] на основе электроди­

намических аналогий (ЭГДА) д а н

простой и достаточно

точный

для практических целей метод расчета дебитов жидкости

много­

рядных систем с к в а ж и н до прорыва в них воды при заданных

р а з ­

личных в

рядах, но

одинаковых

в

пределах

данного

ряда,

забойных

давлениях

в скважинах,

а

т а к ж е одинаковых

рс

во

всех рядах .

 

 

 

 

 

 

Расчеты

в значительной степени

упрощаются

за счет

приме­

нения принципа эквивалентных фильтрационных сопротивлений. Метод [16] разработан д л я однородного по проницаемости и мощности пласта при фильтрации «разноцветных» жидкостей или

79-

разновязкостных,

 

но с приведенным

контуром

питания

и

при

О / Л > Г С ,

o — Lo

(а — половина

расстоянии

межд у с к в а ж и н а м и ;

L0—расстояние

от контура питания до ряда

скважин;. г с —

радиус

скважины) дает

погрешность в расчетах всего лишь в 0,06%

по

сравнению с «точным» решением М. Маскета .

 

 

 

В последующих

работах

[23],

[25], [182]

и

др. предлагается

рас­

считывать

дебиты

жидкости

во. времени

с

учетом

различия

вязко­

стен нефти и воды и изменения фазовых проницаемостен в пере­ ходной зоне нефть — вода.

Но все эти методы расчета позволяют определить дебит жидко ­

сти во времени лишь до прорыва

воды в скважины и то с боль­

шими погрешностями

в момент

прорыва воды в скважины по

главным линиям тока

и перехода

к следующему этапу разработки .

Действительно, в момент прорыва воды по главной и другим ли­

ниям токов круговая

область

радиуса а/я, до

прорыва

заполненная

нефтью

с вязкостью

|.і„, постепенно замещаетс я водой

с вязкостью

а в и

по

мере этого

процесса

и отмывки нефти из пористой

среды

водой

изменяется внутреннее

сопротивление

ряда скважин .

Если

не учитывать это обстоятельство, то расчетный дебит жидкости в

момент прорыва может отличаться в

несколько раз от фактиче ­

ского в зависимости от соотношения

вязкостен

uo= Цп/цп

и

фазо ­

вых проницаемостей

в переходной

зоне нефть — вода.

 

 

Р я д ы скважин в момент прорыва

воды

по

главным

линиям

токов при

различных

процентах

воды в

продукции с к в а ж и н ы

(например,

40, 60, 80, 98%) .

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

для

приближения

результатов расчетов

деби­

тов жидкости во времени к реальным условиям необходимо уметь

рассчитывать эту характеристику как до прорыва воды в

скважи ­

ны, так и после него.

 

 

 

 

 

 

Т а к а я попытка расчета дебитов миогорядных систем

скважи н

была

сделана в работах [131,] [132]

и

[133],

причем

в

работе

[131]

рассматривался

приток жидкости

до

прорыва воды

в гале­

рею

и после него, а в

работах [132] и

[133] — в

систему

скважин с

приближенным учетом изменения внутренних фильтрационных со­

противлений после прорыва воды.

В

частности,

во

внутреннее

сопротивление

вместо

вязкости

нефти вводилась

фиктивная

 

А

 

 

М« +

!-1п

 

 

^Цв + Р-н

вязкость водонефтянои

смеси в виде Ц ф = —

•—или

щ =

0

 

 

 

 

2

 

 

 

2

(где Q — коэффициент увеличения

фильтрационного

сопротивления

в переходной

зоне нефть — в о д а ) .

Ни

первое,

ни

второе

предпо­

ло ж е н и е не соответствуют реальным условиям .

Сбольшей степенью приближения к действительности расчет дебитов жидкости до прорыва и после него с учетом изменения фильтрационных сопротивлений можно выполнить по схеме жест­ ких трубок тока при предварительно заданной схеме пластового фильтрационного потока.

Такой

приближенный метод расчета в свое время

был

предло­

ж е н дл я

систем площадного заводнения в работах

[27]

и [79].

80

Смотрите также файлы