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: 243
Скачиваний: 0
по схеме «жестких» трубок тока в соответствии с методикой, изло
женной |
в |
главе |
I V и в работах [90 ,110, 136]. |
Однако |
следует отме |
||||
тить, что |
расчеты по этим |
методикам |
очень |
громоздки |
и с л о ж н ы |
||||
и д л я |
массового счета приемлемы только с использованием со |
||||||||
временной |
вычислительной |
техники. |
Д л я |
упрощения |
расчетов по |
||||
методу |
«жестких» трубок тока [ПО, 136] |
можно воспользоваться |
|||||||
идеей |
«криволинейной» галереи, предложенной М. |
Л . |
Сургуче- |
||||||
вым [161]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д л я |
упрощения гидродинамических расчетов с достаточной сте |
||||||||
пенью |
точности |
полученную |
криволинейную |
галерею |
м о ж н о з а м е |
нить трапецией, исходя из условия равенства фильтрационного со
противления |
реального |
сложного |
потока эквивалентному |
сопро |
||||||||||||||
тивлению |
трапеции |
и |
равенства |
у |
|
|
|
|
|
|||||||||
запасов |
нефти |
реальной |
з а л е ж и |
и |
|
|
|
|
|
|
||||||||
в схематизированной |
в |
виде |
тра- |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ne цн и. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
П о р я д о к |
|
расчета |
вытеснения |
|
|
|
|
|
|
||||||||
нефти водой |
в полученной |
трапеции |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
д л я |
схемы |
|
однородного |
по прони |
|
|
|
|
|
|
||||||||
цаемости пласта постоянной мощно |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
сти |
следующий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
З а д а н ы |
|
давления |
на |
|
контуре |
|
|
|
|
|
|
||||||
питания |
/?,,-• и |
эквивалентной |
гале |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
реи |
рг, |
равное |
забойным |
д а в л е н и я м |
Рис. 33. |
Расчетная |
с х е м а |
эквива |
||||||||||
эксплуатационных |
скважин; |
вяз |
||||||||||||||||
лентной галереи |
д о прорыва. |
|
||||||||||||||||
кость |
воды |
|
не |
равна |
|
вязкости |
|
|
|
|
|
|
||||||
нефти; |
изменение |
фазовых |
проннцаемостей |
в |
переходной |
зоне |
||||||||||||
нефть — вода |
учитывается |
|
по |
зависимостям |
Эфроса — Оноприенко |
|||||||||||||
в апроксимации Ю. П. Борисова |
[23] . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Расчетные |
зависимости |
до |
прорыва воды |
в |
эквивалентную |
га |
|||||||||||
лерею по главной линии тока |
м о ж н о |
получить |
в такой последова |
|||||||||||||||
тельности |
(рис. 33) : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у = г|>А._ь; |
y(L) = |
^ L — b, |
(VII.28) |
где |
|
|
|
rj; = tg ф |
= |
-^І |
(VII.29) |
|
^гпах |
|
|
о — половина расстояния |
м е ж д у |
с к в а ж и н а м и . |
|
В общем потоке к криволинейной галерее выделим элементар ный поток, элементарный расход которого dq будет
dq dykhàp
где и — сопротивление элементарного потока с шириной dy:
со (L) = u.BQ/,p -г Цн (L - h). |
(ѴИ.ЗО) |
И |
В. С. Орлов |
161 |
|
Д е б ит галереи шириной |
а |
составит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
(L)=a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
q=-,khbp |
|
|
Г |
|
—А |
|
, |
|
|
|
|
(VII.31) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J |
|
а + |
nH L |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.V а>=о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
а = |
pnQ/ф—рп /ф = |
/ф ( p B Q — Р н ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
При |
у = 0 |
|
L = L , \ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
у = о |
|
L = L m a x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Выполнив интегрирование в указанны х пределах, можно полу |
|||||||||||||||||||||||
чить дебит жидкости (нефти) полосы |
шириной |
о до прорыва |
воды |
|||||||||||||||||||||
по |
главной |
линии тока |
в |
эквивалентную |
галерею |
в |
следующем |
|||||||||||||||||
виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
akhkp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
<7ж = |
Ш |
, |
0 |
L™*-^ |
|
|
|
|
. |
|
|
|
(VII.32) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( Ц н |
й |
— |
Ци) / ф |
+ |
| X H L i |
|
|
|
|
|
|
|||
|
В |
момент |
прорыва |
воды |
|
в |
галерею |
по главной |
линии |
тока, |
||||||||||||||
когда |
L l |
= lq> |
уравнение (VII.32) |
|
можно |
записать |
в |
виде |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стА/іДр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
^ = ^ — 0 |
/ L m |
a |
x ~ L |
l |
— T T - ' |
|
|
|
( V I L 3 3 ) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
In |
| i n " £ - i |
|
-т- [ія |
(/-max — |
i-i) |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Когда |
Іф>Ьи |
течение |
к галерее |
можно |
представить |
в виде |
двух |
||||||||||||||||
зон |
(см. рис. 33, |
34). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
I з о н а , |
|
где Іф>Ь(1) |
|
изменяется |
|
от |
Ь\ до L , фильтруется |
||||||||||||||||
смесь |
|
нефти |
|
и воды, |
и |
I I з о н а , |
где |
Іф<Ь |
(L |
изменяется |
от L |
|||||||||||||
до |
L m a x |
) |
фильтруется |
смесь нефти |
и воды и чистая |
нефть. |
|
|
||||||||||||||||
|
В |
I |
зоне |
|
y(L)=aL—Ь. |
|
где |
|
а = |
|
-У і |
|
— э л е м е н т а р н ы й |
расход |
||||||||||
имеет следующий |
вид: |
|
|
|
|
|
Lj—Li |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-farfr« |
|
|
|
|
|
( V I L 3 4 ) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
i D Q (QÏK) L |
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
Q ( Q n ; ) — ф и л ь т р а ц и о н н о е |
|
сопротивление |
элементарного |
пото |
|||||||||||||||||||
ка, |
зависящее |
только |
от |
количества |
|
объемов |
|
прокачанной |
ж и д |
|||||||||||||||
кости; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
кщщ |
|
|
|
с' |
dL_ |
|
|
|
|
|
I L 3 5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Ж І |
|
i = t B Q ( Q « ) ( ^ - i i ) J L |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-х |
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь |
L ; = |
L,|,; |
//j — ш и р и н а |
|
|
потока, |
соответствующая |
положе |
|||||||||||||||
нию / ф > / | . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проинтегрировав выражение (VII.35) в указанны х пределах, получим дебит жидкости в первой зоне:
= |
inkh^P |
l n J±_ _ |
( Ѵ И 3 6 ) |
162
Очевидно, дебит жидкости I I зоны можно записать в виде
С у м м а р н ы й дебит обеих зон после прорыва воды в криволи нейную галерею qm равен qi+q-^u-
Рнс. 34. Расчетная схема эквивалентной галерен пос л е прорыва.
|
Д л я |
определения |
значений |
указанных |
выше |
дебитов |
жидкости |
|||||
в I |
и |
I I |
зонах после |
прорыва |
последовательно |
з а д а е м с я |
различ - |
|||||
Рис. |
34а. |
Коэффициент охвата по |
|
|
|
|
|
|
|
|||
площади и о вертикальном сечении |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
при |
линейной фильтрации. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ab. |
Ап=7Т |
|
||
ными |
значениями |
Ьф>Ьи |
д а л е е |
графически находим |
соответст |
|||||||
вующие |
им значения |
у\<а |
и затем |
получим A Q i K : |
|
|||||||
|
|
|
|
|
Й(Сж) |
= |
l,7 + |
8z; + |
25zj, |
|
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Очевидно, до |
прорыва |
<Цж = Чп, после |
прорыва дебит жидкости |
||||||||
9>кп равен дебиту |
нефти qa |
в суммарном |
потоке |
жидкости . |
11* 163
Д л я определения доли |
нефти |
в |
потоке жидкости |
в |
зонах |
I и I I |
|||||||||||||
после прорыва |
можно |
использовать |
зависимость |
из |
работы |
[23]: |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
/(p) |
= |
50 |
|
z). |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Время |
для |
соответствующих |
положений |
L§ — L$ |
|
определяется |
|||||||||||||
по следующей |
формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
At |
= |
|
( L , + 1 |
- |
L,.) |
|
|
- L |
( f f - W - i > » ^ |
_ |
|
( |
V I L 3 g ) |
|||||
Теперь, |
имея |
параметрические |
зависимости |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Я ж = Я ж (/ф), |
Ян •= Яп (Іф) и t = |
t |
(/ф), |
|
|
|
|||||||||||
получаем |
зависимости |
дебита |
жидкости и нефти во времени до |
||||||||||||||||
прорыва воды |
в |
скважины |
(эквивалентную галерею) |
и после |
него: |
||||||||||||||
|
|
|
|
Яж = |
Яж(і)> |
<7н = |
<7н(0- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Изменение |
нефтеотдачи |
во |
времени |
можно |
получить |
из |
соот |
||||||||||||
ношения |
|
|
|
|
|
|
|
î |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
il |
= |
- |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
(VIJ.39) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'''зап. reo л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
П о известной |
нефтеотдаче |
л = |
т І ( 0 |
и |
коэффициенту |
вытеснения |
|||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 = 1 — р с . в — P o . н |
|
;г^Ф |
определяется |
|
изменение |
|
коэффициента |
||||||||||||
охвата во |
времени: |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Л І О _ . |
|
|
|
|
|
|
( Ѵ Ц . 4 0 ) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
/ |
( 0 |
= |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р е д л о ж е н н ы й |
метод |
расчета |
предполагает |
|
определять |
сум |
|||||||||||||
м а р н ы е характеристики |
по |
месторождению |
при |
представлении |
|||||||||||||||
сложного фильтрационного потока в /г-рядную |
систему |
с к в а ж и н |
|||||||||||||||||
одной эквивалентной галереей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Неоднородность |
по |
проницаемости |
|
можно |
учитывать |
по |
схеме |
||||||||||||
слоисто-неоднородного |
пласта |
М а с к е т а — Борисова |
[21] |
при |
том |
||||||||||||||
или ином |
законе |
распределения |
пропластков |
по |
мощности. |
|
§5. ОЦЕНКА ОХВАТА И НЕФТЕОТДАЧИ ПРИ ВЫТЕСНЕНИИ НЕФТИ ВОДОЙ
Оценка нефтеотдачи пластов |
является |
одной |
из |
в а ж н е й ш и х |
|
проблем добычи нефти. Решению |
этой проблемы |
посвящено |
много |
||
отечественных и з а р у б е ж н ы х исследований. |
Однако |
и до |
настоя |
щего |
времени усовершенствование |
методов оценки |
этого |
важней |
шего |
п а р а м е т р а , характеризующего |
своеобразный |
к. п. д. |
системы |
разработки, является актуальной . |
|
|
|
164
П о д нефтеотдачей понимается отношение добытого из пласта количества нефти к моменту t к балансовым (геологическим) ее з а п а с а м :
t
\qn(l) dl
|
|
|
•Л — |
, |
(VH.41) |
|
|
|
|
* зап.гсол |
|
|
|
где qn(t) |
—-дебит |
нефти в |
момент t; |
Ѵ з а п , г с о л — геологические |
(ба |
|
лансовые) запасы |
нефти. |
|
|
|
|
|
Р а з л и ч а ю т текущую и |
конечную |
нефтеотдачу. Т е к у щ а я нефте |
||||
отдача |
определяется соотношением |
(VII . 41), а конечная — тем ж е |
||||
соотношением при |
t = tK0H |
( г ] ; о п — время |
окончания разработки |
ме |
||
сторождения) . |
|
|
|
|
|
|
При |
изучении вопроса |
о нефтеотдаче |
пласта целесообразно |
вво |
дить понятие о коэффициентах вытеснения и охвата пласта про
цессом |
вытеснения. |
|
Т а к а я постановка |
вопроса |
о т р а ж а е т |
физиче |
|||||||||||||||||
скую |
сторону процесса и учитывает |
|
реальное движение |
жидкости |
|||||||||||||||||||
в системе |
скважин . |
|
К а к |
указывается |
в |
работе |
[97],' под |
к о э ф ф и |
|||||||||||||||
циентом вытеснения |
ß B следует |
понимать |
отношение |
объема |
нефти, |
||||||||||||||||||
вытесняемой |
из |
области |
пласта, |
занятой |
рабочим |
агентом, |
к |
на |
|||||||||||||||
чальному |
содержанию нефти в этой |
ж е |
области. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Под |
коэффициентом |
охвата |
ßo |
понимается отношение объема |
|||||||||||||||||||
породы, охваченной вытеснением, ко всему объему |
нефтесодержа - |
||||||||||||||||||||||
щей породы. Тогда коэффициент нефтеотдачи будет |
представлять |
||||||||||||||||||||||
собой |
|
произведение |
коэффициента |
вытеснения |
на |
коэффициент |
|||||||||||||||||
охвата: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л = |
ß B ß 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
(VII.42) |
|||||
Рассмотрим более подробно вопрос определения |
коэффициента |
||||||||||||||||||||||
охвата. Следует различать коэффициент охвата пласта |
процессом |
||||||||||||||||||||||
вытеснения |
в системе |
скважин |
по |
п л о щ а д и |
ß 0 . п |
и |
по |
|
объему ßo. |
||||||||||||||
В работе [117] в условиях однородного по мощности |
и |
прони |
|||||||||||||||||||||
цаемости |
пласта |
под |
ß 0 . п понимается часть общей |
п л о щ а д и |
пла |
||||||||||||||||||
ста, охваченной |
процессом |
вытеснения, |
к моменту |
прорыва |
рабо |
||||||||||||||||||
чего агента в эксплуатационные скважины по главным |
|
(наикрат |
|||||||||||||||||||||
чайшим) линиям |
тока. Д а н н а я |
формулировка |
о т р а ж а е т |
лишь |
один, |
||||||||||||||||||
хотя |
и |
характерный, |
момент — момент |
прорыва |
в |
общей |
картине |
||||||||||||||||
фильтрации |
жидкости во |
времени. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
По |
существу |
коэффициент |
охвата |
есть |
величина |
|
переменная |
||||||||||||||||
во времени. Поэтому |
|
под |
коэффициентом |
охвата |
следует |
понимать |
|||||||||||||||||
часть |
объема пласта, |
которая |
к |
данному |
моменту |
времени, |
выра |
||||||||||||||||
женному |
объемом |
прокачанной |
жидкости, |
занята |
вытесняющей |
||||||||||||||||||
фазой. |
При |
вытеснении |
со |
скачком |
|
насыщенности |
на |
фронта |
этот |
||||||||||||||
объем |
ограничен |
положением |
фронта |
вытеснения. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
В случае фильтрации смешивающихся жидкостей с образова |
|||||||||||||||||||||||
нием |
переходной |
зоны смеси |
объем, |
охваченный |
процессом, |
огра |
|||||||||||||||||
ничивается |
линией |
|
минимальной |
|
насыщенности |
вытесняющей |
|||||||||||||||||
жидкостью . |
Таким образом, |
в частном |
случае коэффициент |
охвата |
165