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: 228
Скачиваний: 0
|
о |
|
|
о |
|
|
N. |
|
|
о |
|
|
о |
|
(J |
CT |
|
|
|
|
со |
|
|
|
1 0 2 , 8 |
|
|
t~- |
|
|
1 |
|
|
000 |
|
|
1 |
|
|
|
о |
|
|
о |
|
|
t— |
|
|
о |
|
|
о |
|
|
со |
о |
|
|
о |
|
ІЯ |
Ю |
|
|
сч |
|
о |
|
сч |
|
|
|
-СО |
|
|
СО |
|
|
Ol |
|
|
о |
|
|
г~- |
|
|
со |
|
Глубина залегания, |
м |
|
Горизонт |
|
о |
|
сп |
со |
|
|
ю |
г - |
-* |
•st |
г- |
|
|
t' |
e |
|||
|
ем |
|
el |
о |
|
СП |
о> |
en |
СП |
сп |
|
со |
со |
СО |
со |
СО |
|
|
56,4 |
56,4 |
56,6 |
57,0 |
57,9 |
|
ю |
|
t-~ |
со |
СМ |
|
от |
о |
о |
ю |
СМ |
|
•* |
ю |
ю |
|
||
|
25,8 |
25,9 |
26,0 |
26,2 |
26,3 |
|
о |
см |
|
со |
со |
|
СО |
со |
|
со |
СО |
|
см |
СМ |
СМ |
СМ |
см |
|
СО |
г~ |
|
с- |
|
|
СМ |
СМ |
с» |
00 |
СП |
|
см |
СМ |
см |
|||
|
СП |
•^" |
см |
СО |
|
00 |
СО |
си |
о |
о |
|
СМ |
СМ |
см |
то |
СО |
|
о |
00 |
о |
оо |
ю |
|
со |
со |
СМ |
со |
со |
|
со |
со |
||||
|
|
|
|
||
LO |
ю |
со |
со |
|
|
со |
СМ |
со |
^ |
ю |
|
СО |
со |
со |
СО |
||
|
|
|
|
||
о |
•* |
СО |
со |
|
|
ю |
СО |
г- |
то |
о |
|
со |
со |
со |
|
||
ю |
см |
ю |
•* |
со |
|
СО |
со |
сп |
5- |
см |
|
СО |
со |
со |
•а- |
||
о |
•* |
со |
СМ |
СО |
|
со |
00 |
СО |
СП |
||
|
см |
СМ |
СО |
||
|
> |
> |
Х |
|
|
|
XIII |
ІЛ |
XVII |
|||
|
X |
ходах воды 300 и 1000 м3 /сут и
температуре |
закачиваемой |
воды |
|||||
Т = 25° |
и |
100° С для |
различных |
||||
моментов |
времени |
t. |
К а к |
следует |
|||
из рис. 40, |
41, 42 |
и |
43, |
качест |
|||
венная |
характеристика |
темпера |
|||||
турных |
профилей |
в |
зависимости |
||||
от расходов |
та же, что и в |
выше |
|||||
приведенных расчетах по прибли женному методу [197]. Однако из графиков названных рисунков следует, что установившееся со стояние при расчетах по форму
ле |
(IX.2) |
наступает значительно |
||
быстрее, |
чем в |
результате |
расче |
|
тов |
по методу |
[197]. Так, уж е |
||
при |
/ = 1 0 |
и 50 |
сут профили |
тем |
ператур отличаются не более чем на 3—5° С (Q:=300 м3 /сут; 7 , =
=100° С ) .
Ещ е большее значение имеет изучение графика изменения тем пературы на забое с к в а ж и н ы в
зависимости |
от |
времени. |
На |
||||
рис. |
44, |
45 |
и |
46 |
представлены |
||
графики |
температуры |
Т—Тпл |
иа |
||||
глубине |
1500 м при расходе воды |
||||||
Q=1000, 700 и 300 м3 /сут в экс |
|||||||
плуатационную |
колонну диамет |
||||||
ром |
D = 168 мм. Температура |
за |
|||||
качиваемой |
воды |
на |
поверхности |
||||
равна 150, 100 |
и |
25° С соответст |
|||||
венно. |
Из |
анализа |
графиков |
||||
рис. 44—46 можно сделать сле дующие выводы. При нагнетании
холодной |
воды |
(Г] = 2 5 ° С) |
тем |
|
пература |
ее па |
забое |
пласта |
|
только в |
начальные |
моменты |
||
(0,1—0,5 |
сут) |
повышается |
на |
|
несколько |
десятков |
градусов |
||
(оставаясь при этом ниже пласто вой температуры) . В последую
щие ж е |
моменты |
времени |
эта |
||
температура |
быстро |
прибли |
|||
ж а е т с я |
к Гі = 25°С |
и |
уж е |
при |
|
5—10 сут практически не отли
чается |
от нее. |
При |
з а к а ч к е горячей воды |
198
происходит быстрое установление температуры на забое, причем установившаяся температура близка к температуре закачиваемой воды Гі = 100°С; так, уж е при ^=10 сут температура на забое равна 90°С .
о |
го |
to |
so |
во |
юо . °с |
Рис. 40. |
Профили |
распределения |
температур |
по стволу скважины при |
|
закачке |
холодной и горячен воды |
(продолжительность закачки |
1 год), |
||
"наг <в |
м 3 / с У т > : |
/ — 51.4; 2—102,8; |
3 — 300; |
4 — 700; 5 —1000; |
5 — 524,1; |
|
|
7 — 205,6; 3 — 113,1; 9 — 61,7 |
/0 — 0.0. |
|
|
Однако в первые моменты нагнетания горячей воды (порядка нескольких часов) температура на забое значительно понижается ниже пластовой температуры (на 20—25° С) . Образуется «петля» «отрицательной» температуры . Вид этой «петли» мало изменяется при увеличении расхода воды или повышении температуры закачи ваемой жидкости (проводились аналогичные расчеты для Q от 300 ао 1000 м3 /сут и Г, от 25 до 150° С ) .
199
Рис. 43. Профили температуры |
по стволу |
Рис. 44. Изменение температуры на |
з а б о е |
||||||
скважины при закачке воды (расчеты вы- |
во времени при закачке воды с начальной |
||||||||
полнеиы. на |
БЭСМ-2М). û = 168 мм, |
турой. 7*0 =25° С, D=168 мм. |
Q (в |
м'/сут) |
|||||
|
<Э = 1000 |
м 3 /сут . |
|
/ — 300; 2 — 700; |
3 — |
1000. |
|||
При |
Та=25° |
С |
t |
(в |
сут.) |
равно: |
|
|
|
/ — 0,1; 2 — 0,2; |
3 |
— 5,10 |
н 50. |
|
|
|
|||
При |
Г о = / 0 0 ° С |
( |
в |
(сут.) |
равно: |
|
|
|
|
/ — 0,1; |
2 — 0,2: |
3 — 5: |
4—10; |
5 — 50. |
|
|
|
||
скважины темпера - равно:
Т а к им образом, не удается ликвидировать «петлю» «отрица тельной» температуры ни повышением расхода жидкости, ни увели чением температуры закачиваемой воды тогда, когда с к в а ж и н а д о
7" Тц.пп°С 80г
ее освоения была заполнена жидкостью с температурой, |
р а в н о й |
температуре о к р у ж а ю щ и х пород. |
|
Это отрицательное явление несложно устранить, если предва |
|
рительно промыть с к в а ж и н у горячей водой. З н а я характер |
распре - |
Рнс. 46. Изменение температуры на забое скважины во времени при за качке воды с начальной темпера
турой. |
|
Г 0 =150=С, |
D = 168 мм. |
/— Q, = 30Ö |
м 3 /сут; 2— Q,=700 м 3 /сут; |
||
3 |
— 0 з = 1000 |
м 3 /сут . |
|
\-Ч0 L
деления температуры по стволу скважины гори закачке в нее хо лодной и горячей воды, рассмотрим изменение температурного поля по пласту во времени в связи с созданием оторочки горячей воды при заводнении.
201
§ 2. ТЕРМОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ СОЗДАНИИ ОТОРОЧКИ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ И ПОСЛЕДУЮЩЕМ ЕЕ ВЫТЕСНЕНИИ ХОЛОДНОЙ ВОДОЙ
П о п ы т а е м ся дать ответ на один тіз важнейших практических вопросов разработки месторождения Узень: можно ли проводить
процесс |
внутрнконтурного |
заводнения |
при |
закачке |
горячей |
воды |
||||||||
с последующим переходом на закачку холодной воды? |
|
|
|
|||||||||||
При 'решении этого вопроса следует исходить из двух сущест |
||||||||||||||
венных особенностей месторождений Узень. |
|
|
|
|
|
|||||||||
1. |
Высокое содержание |
парафина |
в нефти (до 30%) |
и |
высокая |
|||||||||
температура начала кристаллизации парафина, близкая |
к |
|
пласто |
|||||||||||
вой температуре |
(60—70° С ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2. Наличие в нефтяных горизонтах месторождения |
нескольких |
|||||||||||||
пластов |
с сильно |
отличающимися |
проницаемостя'мн. |
|
|
|
|
|||||||
Из анализа приведенных результатов исследования |
|
темпера |
||||||||||||
туры |
по |
стволу |
скважины |
и |
зависимости |
температуры |
на |
входе |
||||||
в пласт |
во |
времени |
следует, |
что |
температура на |
входе |
воды в |
|||||||
пласт |
весьма |
быстро |
становится постоянной |
(через |
5—10 |
сут) . По |
||||||||
этому при расчетах изменения температуры в пласте будем при нимать, что до момента времени t2 температура горячей воды па
входе |
в |
пласт |
T ^ c o n s t , |
а после |
момента |
h |
— температура |
хо |
|||||||||||||
лодной воды на входе в пласт |
7*2 = const. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Расход воды в скважине Q. Тогда температуру пласта на рас |
|||||||||||||||||||||
стоянии |
г от |
нагнетательной |
с к в а ж и н ы |
в |
|
момент |
времени |
t |
при |
||||||||||||
данном |
|
расходе |
Q, T(r, |
|
t) |
можно |
рассчитывать |
по |
следующей |
||||||||||||
формуле |
[3]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
(г, |
0 = |
(t) |
+ (T, |
- T,) |
и, |
(t - |
|
t2) |
r, (/ - |
/ , ) , |
|
|
(IX.3) |
|||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
(t) |
= |
( |
— |
) |
1 erfc |
— r |
|
|
e |
|
. , |
; |
|
|
|
|
||
|
|
1 |
' |
Г(v) |
\ |
и |
/ |
.1 |
|
|
|
|
|
|
т ѵ + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 0 , |
t —12<0; |
|
|
|
|
|
4яА |
|
|
|
|
|
|
|||
единичная |
функция; |
h — мощность |
|
пласта; |
en — |
теплоемкость |
|||||||||||||||
(объемная) воды. Эта формула получена |
из формулы работы |
[1] |
|||||||||||||||||||
для расчета температуры на входе в пласт |
с применением |
интегра |
|||||||||||||||||||
ла Д ю а м е л я . Формула |
работы |
[1] учитывает |
потери тепла |
в |
кровлю |
||||||||||||||||
и подошву пласта и теплопроводность пласта |
в |
горизонтальном |
|||||||||||||||||||
направлении . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Д л я решения задачи необходимо |
найти |
распределение |
темпера |
||||||||||||||||||
туры в пласте д л я различных |
|
значений |
продолжительности |
|
за |
||||||||||||||||
качки |
горячей |
воды с |
температурой |
(Т0 ) — {t2—t\) |
и |
определить, |
|||||||||||||||
через |
какой |
интервал |
времени |
(t5—Гі) |
и |
н а |
к а к о м расстоянии |
г |
|||||||||||||
202
от |
оси |
нагнетательной |
с к в а ж и н ы температура |
в пласте |
снизится |
|||||
до |
значения начальной |
пластовой |
температуры . |
П а р а л л е л ь н о |
||||||
с |
этим |
необходимо |
установить |
скорость |
перемещения |
границы |
||||
раздела |
н е ф т ь — в о д а и |
в результате |
анализа |
процесса |
затухания |
|||||
скорости тепловой |
волны до |
нормальной |
пластовой |
температуры |
||||||
Рис. 47. |
Параметрическая зависимость |
изменения температуры в пласте |
|
||||||
от координаты г при закачке горячей воды с температурой 7",= 150° С в те |
|
||||||||
чение времени Г2—36 сут |
и последующим переходом на |
закачку холод |
|
||||||
ной воды |
с |
температурой |
Г 0 =25° С |
при |
расходе |
Q = 700 м 3 /сут (мощность |
|
||
|
|
|
пласта |
Л). |
|
|
|
||
I |
(в |
сут) равно: |
/ — 36; |
2 — 72; |
3 — 183; |
4 — 365: S |
— 730. |
|
|
и скорости перемещения |
В Н К |
установить |
время |
перехода на |
за |
||||
качку холодной |
воды с температурой Т-,. |
|
|
|
|||||
На рис. 47, 48, 49 представлены |
результаты решения этой |
за |
|||||||
дачи при з а к а ч к е горячей воды |
с |
температурой |
7 * 0 = 150° С |
при |
|||||
Рис. |
48. |
Параметрическая |
зависи |
|||
мость |
изменения |
температуры в |
||||
пласте от |
координаты г при закач |
|||||
ке горячей |
воды |
с |
температурой . |
|||
Г , = 150'С |
в |
течение |
/ . = |
108 сут |
||
и последующим переходом на за качку холодной воды с температу
рой |
Го=25° С |
при |
расходе |
Q = |
|
=700 |
м 3 / сут |
(мощность |
пласта |
Л). |
|
t (в |
сут) равно: / — |
108; |
2 — 365; |
||
|
3 — 730: 4 — |
1825. |
|
||
расходе |
Q = 700 |
м3 /сут |
для |
трех |
значений |
продолжительности за- |
кач'ки / 2 = 3 6 ; 108 |
и 365 |
сут |
с последующим |
переходом на закачку |
||
холодной |
воды с температурой 7 1 |
= 2 5 ° С . На этих г р а ф и к а х пред- |
||||
203
