Файл: Закиров, С. Н. Проектирование и разработка газовых месторождений учебное пособие.pdf

Величина площади «целика» для каждой пары эксплуатационной и нагнетательной скважин

Отсюда также следует, что размеры целиков жирного газа умень­ шаются при увеличении расстояния между нагнетательными и экс­ плуатационными скважинами (напоминаем, что рассуждения спра­ ведливы для однородного по коллекторским свойствам пласта).

При размещении скважин по схеме, приведенной на рис. 81, распределение давления в пласте определяется уравнением

Из уравнения (9) следует, что эффективность охвата вытеснением по площади возрастает с увеличением числа нагнетательных скважин. Сказанное справедливо и для случая, если эксплуатационные и нагнетательные скважины (см. рис. 81) поменять местами.

При R 0 > 1 уравнение (10) переходит в (9). Однако при умерен­ ных значениях R 0 и п формулы (9) и (10) дают различные величины

279--

коэффициента охвата вытеснением по площади для соответствующих схем размещения эксплуатационных и нагнетательных скважин. Например, при 7?0 = 5, п = 3 согласно уравнению (10) получаем Е — 0,508, а уравнение (9) дает Е = 0,60. Это объясняется наличием «языков», вызванных работой нагнетательных и эксплуатационных скважин, — в первом случае и наличием «языков», вызванных работой только нагнетательных скважин, — во втором случае.

При R0 — 10, п — 3 уравнение дает Е = 0,574. Следовательно, эффективность вымывания при размещении скважин в виде двух концентричных батарей возрастает при увеличении расстояния между эксплуатационными и нагнетательными скважинами.

В. Херст и Ван Эвердинген [46] провели исследование эффектив­ ности вытеснения при размещении эксплуатационных и нагнетатель­ ных скважин по схеме, изображенной на рис. 82, где нагнетательные

скважины заложены вдоль центральной оси складки, а эксплуата­ ционные скважины — по обе стороны от ряда нагнетательных скважин, или же наоборот. Линии АА и ВВ изображают границы пласта. Вследствие симметрии геометрия рассматриваемой схемы размещения скважин характеризуется отношениями L/W и DIW.

Результаты расчетов Херста и Ван Эвердингена представлены на рис. 83 и 84 для D/W = 1,25 и 1,75 соответственно, причем в каж­ дом случае L/W = 1,75. На рис. 83 и 84 приведены карты изобар р и линии тока ф и показаны положения границы раздела «жирный газ—сухой газ». Показаны также значения доли жирного газа

вотбираемой продукции, общего добытого количества жирногогаза

ирасход сухого газа, деленные на начальные запасы газа в пласте. Положение границы раздела определялось в соответствии с кар­

той изобар. Доля жирного газа в продукции скважин в каждый момент времени после прорыва сухого газа определяется долей пло­ щади вблизи эксплуатационной скважины, занятой жирным газом [1 ]. До прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины добыча жирного газа равняется объему закачки сухого газа в пласт. Рас­ сматриваемые результаты расчетов снова подтверждают вывод об

280

Рис. 83. Расчетные

1 — нагнетательная сква­ жина; 2 — доля жирного

газа в дебите Скважины; 3 — эксплуатационная скважина; 4 — текущая конденсатоотдача пла­ ста; 5 — отношение ко­ личества закачанного су­ хого газа к начальным

запасам газа в пласте

281

увеличении эффективности охвата вытеснением по площади при увеличении расстояния между рядами эксплуатационных и нагне­ тательных скважин. Так, для схемы размещения скважин, приведен­ ной на рис. 83, коэффициент эффективности вытеснения по площади оказался равным Е = 0,492, а для схемы, изображенной на рис. 84, Е = 0,741. Если DIW = 1,0 и L/W = 1,75, то значение Е умень­ шается до 0,369 или составляет около половины величины Е, когда

DIW = 1,75.

а зак/®зап

Зависимость доли жирного газа в продукции от объема прокачки сухого газа для систем с различными параметрами размещения скважин, изображенных на рис. 83 и 84, представлена на рис. 85. Из рис. 85 следует, что после прохождения через пласт сухого газа в объеме, равном первоначальным запасам, в продукции остается от 19 до 36% жирного газа для различных параметров рассматри­ ваемой системы размещения скважин.

Рис. 86. Зависимость доли отобранного количества жир­ ного газа (от начальных его за­ пасов) от отношения количе­ ства закачанного сухого газа к начальным запасам газа в пла­

сте [46].

Обозначения те же, что и на рис. 85

На момент времени, когда в продукции остается 15% жирного газа, через пласт будет прокачано сухого газа 1,26; 1,33; 1,46; 1,35 от первоначальных запасов газа в пласте для четырех случаев разме­ щения эксплуатационных и нагнетательных скважин (см. рис. 85).

Зависимость суммарной доли добытого жирного газа от прокачан­ ного объема сухого газа для рассматриваемых четырех вариантов размещения скважин показана на рис. 86. Анализ этой зависимости показывает увеличение эффективности охвата вытеснением по пло­ щади при больших расстояниях между нагнетательными и эксплуата­ ционными скважинами для схемы двустороннего размещения системы эксплуатационных скважин (рис. 86).

282

Описанные выше результаты носят в основном качественный характер, так как полученные решения предполагают пласт однород­ ным по коллекторским свойствам, симметричное, упорядоченное размещение скважин и т. д.

Аналитическое исследование эффективности охвата вытеснением по площади для других схем размещения скважин встречает значи­ тельные, а при учете реальных особенностей месторождений — не­ преодолимые математические трудности. Аналитические исследования не позволяют также ответить на вопрос об изменении состава продук­ ции скважин после прорыва сухого газа. Поэтому исследование эффективности вытеснения по площади, определение наилучшей схемы размещения скважин с учетом неоднородности пласта по коллекторским свойствам и его реальной конфигурации выпол­ няются на ЭВМ с использованием численных методов или на элек­ трических моделях.

При помощи ЭВМ или электрических моделей можно определять распределение давления в пласте при фильтрации газа и в случае, когда процесс распределения давления в пласте нестационарный (при неравенстве объемов закачиваемого и отбираемого газа); можно также учесть изменение коллекторских свойств пласта по площади залежи, особенность конфигурации залежи и размещения эксплуата­ ционных и нагнетательных скважин. При необходимости можно учесть различие вязкостей жирного и сухого газа, реальные их свойства.

При применении ЭВМ или электрических моделей рассматри­ ваются различные варианты по числу и размещению систем эксплу­ атационных и нагнетательных скважин с учетом имеющегося фонда пробуренных на залежь скважин. По результатам расчетов строятся карты изобар, определяются положения границы раздела жирный газ—сухой газ в различные моменты времени. После прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины вычисляется изменение во вре­ мени доли жирного газа в продукции скважин и залежи в целом. Данные моделирования позволяют установить коэффициент эффектив­ ности охвата вытеснением по площади, зависимость добычи жирного газа и потерь его в пласте от суммарного количества прокачанного через пласт сухого газа. В результате получаются исходные данные, необходимые для дальнейших технико-экономических расчетов и выбора наиболее эффективного варианта закачки сухого газа.

Отметим некоторые особенности размещения эксплуатационных и нагнетательных скважин при обратной закачке газа. По эффективно­ сти вытеснения по площади жирного газа сухим вариант размещения эксплуатационных скважин на периферии залежи, а нагнетательных скважин в центре равнозначен варианту размещения нагнетательных скважин на периферии, а эксплуатационных в центре залежи. В ряде исследований предпочтение отдается первому варианту размещения скважин. При этом исходят из того, что закачиваемый сухой газ имеет меньшую плотность, чем жирный газ, находящийся в пласте. Считается, что различие в плотности способствует более равномер­

283