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: 214
Скачиваний: 0
Тот ж е самый |
характер |
иесииіветствия |
расчетных зависимостей |
||||||||
дебита |
нефти |
от |
накопленной |
добычи |
нефти |
[qH=qH |
(Qn)] |
по |
|||
сравнению с фактической |
для з а л е ж и |
I |
отмечается и на рис. 55. |
||||||||
Кроме |
эмпирического, |
все |
аналитические |
методы |
прогноза накоп |
||||||
ленной |
добычи |
нефти |
(запасов) |
при |
заводнении |
дают |
почти |
в |
|||
три раза большие |
значения |
этого |
п а р а м е т р а . |
|
|
|
Рис. 57. Сопоставление фак тической и проектной д о б ы чи нефти в зависимости от накопленной добычи нефти. Обозначения см. на рис. 54.
Следует |
отметить, |
что |
все |
|
аналитические |
методы |
|
прогноза |
||||||||
заводнения д а ю т намного большее |
время разработки |
по |
сравнению |
|||||||||||||
с фактическим . |
Фактический |
срок |
разработки составил |
3,5 |
года, |
|||||||||||
в то время как по аналитическим методам расчета |
срок |
разра |
||||||||||||||
ботки з а л е ж и |
I примерно |
5—7 |
лет. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Н а |
рис. |
56 |
приведены |
фактическая |
и расчетная |
зависимости |
||||||||||
добычи |
нефти |
во времени |
при |
заводнении |
нефтяной |
з а л е ж и I I . |
||||||||||
При этом получена л у ч ш а я |
согласованность |
результатов |
расчетов |
|||||||||||||
с фактической |
|
добычей во |
времени |
по сравнению |
. с |
прогнозом |
||||||||||
заводнения |
з а л е ж и I . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Большинство |
методов |
|
дали |
удовлетворительные |
|
результаты |
||||||||||
прогноза добычи нефти на поздней стадии разработки |
з а л е ж и I I . |
|||||||||||||||
Однако |
в |
течение |
первых |
30 |
месяцев, |
когда |
была |
|
добыта |
основная часть запасов нефти, согласованность расчетной добычи
нефти с фактической |
стала |
неудовлетворительной. Метод |
П р а т с а |
|||||
и эмпирический д а л и |
несколько лучшую степень согласованности. |
|||||||
Следует отметить, |
что |
методы |
Стайлса, |
усовершенствованный |
||||
метод Стайлса и Д и к с т р а |
и |
Парсонса, т а к |
ж е как и при |
заводне |
||||
нии нефтяной |
з а л е ж и |
I , дали характерное резкое увеличение до |
||||||
бычи нефти от нуля до максимума . |
|
|
|
|
||||
В примере |
I I все |
методы, исключая метод Д и к с т р а |
и |
Парсон |
||||
са, показали |
удовлетворительную |
согласованность |
в |
прогнозе |
||||
накопленной |
добычи |
нефти |
(извлекаемых |
з а п а с о в ) , |
а |
именно: |
231
эмпирический — иа 9% |
ниже |
Стайлса, |
усовершенствованный |
метод |
||||||||||
Стайлса, |
Пратса — на |
10, |
16 |
и |
29% |
выше фактической |
|
добычи |
||||||
нефти соответственно и лишь метод |
Д и к с т р а и Парсонса |
|
более |
|||||||||||
чем |
на |
100% |
д а л з а н и ж е н н у ю |
расчетную |
накопленную |
|
добычу |
|||||||
нефти. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g u |
= |
Çn |
|
|
Этот ж е вывод следует |
и |
из |
анализа зависимостей |
(Qu) |
||||||||||
на рнс. 57, в соответствии |
с которым метод Пратса и эмпириче |
|||||||||||||
ский |
д а ю т |
лучшую |
согласованность |
расчетных |
зависимостей |
|||||||||
(дебит — накопленная |
добыча |
нефти) с фактической. |
|
|
|
|
||||||||
Из анализа результатов оценки прогноза заводнения |
рассмот |
|||||||||||||
ренными |
пятью |
методами |
и сопоставления |
их с фактическими |
||||||||||
характеристиками разработки следует, что ни по одному |
из |
мето |
||||||||||||
дов |
не |
получают точной |
согласованности |
расчетных |
и |
фактиче |
||||||||
ских характеристик обводнения. Этот вывод следует из |
анализа |
|||||||||||||
фактических |
и |
расчетных |
зависимостей — заводнения |
двух |
|
резко |
отличных по геолого-промысловой характеристике нефтяных з а л е жей I и I I .
Д л я з а л е ж е й типа I лучшую согласованность расчетных и фак тических данных д а ю т методы эмпирический и Пратса . По другим
рассмотренным |
методам |
можно получить лучшие |
результаты для |
|||||
з а л е ж е й |
типа |
I I с |
водонапорным |
режимом |
при |
насыщенности |
||
свободным газом, п р и б л и ж а ю щ е й с я к нулю. |
|
|
|
|||||
Причинами недостаточной согласованности расчетных и факти |
||||||||
ческих |
характеристик |
заводнения |
являются: |
1) |
недостаточное |
|||
соответствие исходных предпосылок и допущений |
аналитических |
|||||||
методов |
реальным |
условиям фильтрации |
флюидов |
в пористой |
среде; 2) использование в расчетах недостаточно точных исходных геолого-промысловых данных.
Эти и другие многочисленные известные и неизвестные |
факторы |
осложняют з а д а ч у прогноза характеристик обводнения |
нефтяных |
з а л е ж е й , но не д е л а ю т ее неразрешимой . |
|
§ 2 ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ОБВОДНЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СССР
Методы расчета обводнения однородных пластов до и после
прорыва достаточно |
подробно |
и з л о ж е н ы |
в |
главах |
I I , I I I и |
I V . |
||
Д а д и м характеристику |
методов |
расчета обводнения |
неоднородных |
|||||
пластов без учета и с ним фильтрации в |
систему |
с к в а ж и н (с |
уче |
|||||
том геометрии фильтрационного потока) . |
|
|
|
|
|
|||
Метод расчета |
процесса обводнения |
по |
схеме |
|
||||
нагнетательная |
— эксплуатационная |
|
галерея |
|
||||
(метод |
И. Ф. Куранова, |
ВНИИ) |
|
|
|
И. Ф. Курановым [105] предложен метод расчета вытеснения нефти водой в неоднородном по проницаемости пласте в системе нагнетательная — эксплуатационная галерея .
232
П л а с т моделируется набором горизонтальных изолированных слоев с различными значениями проницаемости. В пределах от дельного слоя проницаемость считается постоянной.
Распределение слоев |
в пласте задается эмпирической кривой |
||||
или описывается любым' законом |
распределения . |
|
|||
Количество |
нефти, воды и жидкости определяется |
отдельно для |
|||
к а ж д о г о |
слоя |
с последующим суммированием по всем слоям р а з |
|||
личной |
проницаемости. |
|
|
|
|
Проведение |
расчетов |
требует |
предварительного |
определения |
следующих вспомогательных зависимостей и констант, х а р а к т е р и зующих процесс вытеснения.'
1. Д о л я |
воды |
в потоке жидкости |
|
|
|
F» (Р) + |
Ио (Р) |
где FB (р) |
и FH |
( р ) — о т н о с и т е л ь н ы е |
фазовые проницаемости для |
воды и нефти как функции водонасыщенности. Эти зависимости
задаются в виде т а б л и ц или полиномов при фиксированных |
значе |
||||||||||||
ниях |
р 0 ; |
р — водонасыщенность; |
|
р о = — |
отношение вязкостей |
||||||||
воды |
и нефти. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Функция распределения |
Ф (р) : |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Ф ( р ) - |
dp |
• |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Эта функция двузначна . В расчетах используется ветвь, соот |
|||||||||||||
ветствующая высоким насыщенностям . |
|
|
|
|
|||||||||
3. |
Фронтовая |
насыщенность р,[,, |
определяемая |
по |
с л е д у ю щ е м у |
||||||||
уравнению: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
(Р& — Р С В ) Ф ( Р Ф ) = / ( Р Ф ) - |
|
|
|
|
|||||
'4. Зависимость z |
(Ф) |
в интервале |
О ^ Ф ^ Ф ф . - |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
2 ( Ф ) = |
jФ |
|
йФ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
F* |
(P) |
+ |
VOFH (Р) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
Этому |
интервалу |
переменного |
Ф |
соответствует |
диапазон |
насы- |
|||||||
щенностей |
р ф ^ р ^ р т а х , |
где |
ртах — |
максимальное значение |
водо |
||||||||
насыщенности р т а х = І — ро. и- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5. |
Зависимость |
w(pi), |
используемая при |
расчете |
фильтрацион |
||||||||
ных |
сопротивлений |
в |
интервале |
т п |
р ^ т ^ т т |
а х |
(т т ах — значение |
||||||
безразмерного времени, до которого |
ведется |
расчет): |
|
|
233
6. Коэффициенты А, Б, С:
А - 2 ( Ф р ф ) — Ф#В; )
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ß = — : — |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МіЛ (PCD) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
С = — |
|
А |
|
-!- 2 ß |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Ф |
Ф(Р/) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Д а л е е |
расчет выполняется |
следующим |
образом . |
|
|
|
|||||||||||||||
|
Используя кривую распределения проницаемости, для |
каждого |
||||||||||||||||||||
из |
выделенных |
|
прослоев |
определяют |
|
средние |
значения |
прони |
||||||||||||||
цаемости |
kia |
и |
момент |
прорыва |
воды |
в |
галерею |
т и р , - из |
|
следую |
||||||||||||
щих |
формул: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J" kcf (k) dk |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S" • î |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J' ф (k) dk |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к.t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
|
этом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/, |
kja |
• |
и |
|
"max а . |
и |
|
|
піа |
. |
_ |
с |
|
|
|
|||
|
|
|
|
К1 |
7 |
|
' |
а і а |
|
п |
> п |
1 |
|
|
|
> х |
пр і — |
—~. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я с р |
а |
|
|
|
|
|
|
"гпэх а |
|
|
|
|
|
|
|||
|
индекс d |
в |
этих |
ф о р м у л а х |
и |
ниже |
означает, |
что |
|
величина |
||||||||||||
я в л я е т с я размерной; |
|
/і,- — безразмерные |
|
значения |
|
проницае |
||||||||||||||||
мости |
и |
мощности |
t'-того |
слоя; |
kQp.a, |
/'max а — средняя |
проницае |
|||||||||||||||
мость и мощность всего слоистого |
пласта; £,-„, /і,-„— соответствен |
|||||||||||||||||||||
но |
значения |
проницаемости |
и |
мощности |
отдельного |
|
прослоя; |
|||||||||||||||
k — количество |
выделенных |
прослоев; |
cp(fe)—плотность |
|
распре |
|||||||||||||||||
деления |
проницаемости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Расчеты дебитов и накопленного количества нефти, |
|
воды и |
|||||||||||||||||||
жидкости производятся при з а д а н н о м значении времени т. |
||||||||||||||||||||||
|
Если |
при этом расчетный |
момент времени |
т меньше |
или равен |
|||||||||||||||||
Т п р і |
— времени |
прорыва |
воды |
в |
галерею |
по і-му слою, |
то |
исполь |
||||||||||||||
зуются |
зависимости: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
л |
|
__ п |
' _ |
SakCPnhaàpa |
|
угі |
|
kjii |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Ч ж а |
Чна |
|
. . |
r |
|
^ |
^ші |
ygï |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\iBnLa |
|
|
У 5 2 + 2 Л ^ Т ; |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q*e |
= Он» = |
SahaLam |
|
(1 - |
P c b |
- |
p0 . H ) 2 |
( V& |
+ 2Akixl |
- |
B); |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
î |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xt |
= ^ |
|
[VB* |
|
+ 2Aklxl |
- |
|
B). |
|
|
|
|
|||
|
П о с ле прорыва воды в галерею по і-тому слою, когда |
т > т П р і , |
||||||||||||||||||||
расчет проводится по следующим |
ф о р м у л а м : |
|
|
|
|
|
234
|
я |
Sgkcl,.nhabpa |
kJljCfr (pg ) . |
|
|
|
|
|
|
Ч ж а |
|
ЦвА» |
|
ZJ |
|
г(ФРс) |
' |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I = € + l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Яв.е = |
Inf |
(РеУ> Ян = Яж— Яві~> |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<7в = |
2 |
ЯжіІ (Pe)l |
Ян = |
S |
(Чжі — ЯвіУ |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
£ + 1 |
|
|
|
|
|
£ + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<3ж.я = SJlaLjn(\ |
— р с в —Ро.н) 2 |
|
|
' |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q B a = SahaLam |
(1 — pC D — р 0 - и ) 2 |
[ і ^ - — p w |
— pC B |
; |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
!=E+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qna ~ Qжa |
Qen> |
|
|
|
|
|
|
||||
где |
q,K, |
q„, |
qa — дебит |
жидкости, |
нефти |
и |
воды |
соответственно; |
|||||||||||
Qm, |
Qu, |
Qn — накопленные |
количества |
нефти, |
воды и |
жидкости |
|||||||||||||
соответственно; |
х,- — положение |
|
фронта |
вытеснения |
по |
і-тому |
|||||||||||||
слою; |
|
Ара—значение |
|
перепада |
|
давления ; |
Sa — ширина пласта; |
||||||||||||
L a |
— длина |
пласта |
от |
нагнетательной |
до |
эксплуатационной |
гале |
||||||||||||
реи; |
рев — насыщенность |
связанной |
водой; |
р 0 . н |
— остаточная |
||||||||||||||
нефтенасыщенность; m — пористость. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Пересчет относительного п на абсолютное время Ц\ произво |
||||||||||||||||||
дится по следующей |
формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
t a l ' = X l - b |
|
|
7 — . |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"ср. |
ааРа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчеты |
технологических |
|
показателей |
|
разработки |
|
||||||||||
|
|
|
|
неоднородных |
|
пластов |
по |
методике |
ВНИИ |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
(методика |
Ю. |
|
П. |
|
Борисова) |
|
|
|
|
||||
|
В работе [21] Ю . П. Борисовым предложен метод расчета по |
||||||||||||||||||
казателей разработки нефтяных |
з а л е ж е й |
с учетом неоднородности |
|||||||||||||||||
пластов по проницаемости. Эта |
|
работа |
явилась |
основой |
д л я |
раз |
|||||||||||||
вития |
применяемых |
в |
настоящее |
|
время |
методов |
расчета |
процесса |
|||||||||||
разработки |
з а л е ж е й |
при |
заводнении. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
В |
качестве |
расчетной |
модели |
Ю. П. Борисовым |
принимается |
пласт, состоящий из набора параллельн о работающих трубок тока
одинакового поперечного сечения. Трубки тока |
имеют |
разную |
|||||
проницаемость и |
вероятностно |
распределены |
в |
объеме |
пласта . |
||
В первом приближении принято, что число трубок тока |
опреде |
||||||
ляется эмпирической |
кривой |
распределения |
|
проницаемости, |
|||
построенной по данным кернового или геофизического |
материала . |
||||||
Предполагается , |
что |
расход жидкости через |
трубку |
в |
к а ж д ы й |
||
момент времени пропорционален |
ее проницаемости. |
|
|
235