ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 120
Скачиваний: 0
Легко видеть, что формулы VI (15) и VI (17) аналогичны фор мулам, выражающим закон Ома, где R e— аналог внешнего элек трического сопротивления (внешнее фильтрационное сопротивле
ние); |
R t — аналог |
внутреннего |
|
электрического |
сопротивления |
|||||||||||||
(внутреннее фильтрационное сопротивление, рис. 26). |
|
обычно |
||||||||||||||||
Когда имеется несколько батарей, |
то |
расчет |
ведут |
|||||||||||||||
для дебита всей батареи. Тогда суммарный дебит для |
прямолиней |
|||||||||||||||||
ной |
батареи |
записывается |
формулой: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
= |
qnnh = |
|
|
Ф к - Ф с |
|
|
___ Рк-Рс_______ |
|
|
|||||||
|
|
|
_L_.r .± _ ln JL |
-j2L + - ± — In _L. |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2jnh |
2 я/m |
ъгс |
2o/i /мс |
|
|
тс гл |
|
|
||||
или |
|
|
|
|
|
|
|
Рк |
|
Рс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
|
|
|
VI (19) |
|||
|
|
|
|
|
|
2 |
Q„ = р+ р" |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
[aL |
|
|
|
?' = |
н |
|
|
|
|
|
|
VI (20) |
|||
|
|
|
2 зпкк ’ |
|
2шкп |
|
|
|
|
|
||||||||
Суммарный дебит |
|
для |
батареи |
круговой залежи |
запишется |
|||||||||||||
в виде: |
|
|
|
|
Ф„ — Фс |
|
|
|
|
Р к - Р с |
|
|
|
|||||
2 QK= |
qKnh = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
«к |
b J — 1 |
*1 |
|
|
|
|
|
----1п^Ь- |
|||||||||
|
|
|
— |
In |
—— In -2 - |
|
|
|||||||||||
или |
|
|
2 тс/г |
|
*1 |
2nhn |
nrc |
2те кп |
|
|
2тс к п п |
|
п г с |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Р к - Р с |
|
|
|
|
|
|
VI (21) |
|||
|
|
|
|
|
|
Qk = |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
|
|
!А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
In — |
|
|
|
VI (22) |
||||
|
|
Р |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2 к k h |
|
|
|
|
|
|
2 tz k h n |
п г с |
|
|
|
|
|
||
Здесь |
р— внешнее |
суммарное |
|
фильтрационное |
|
сопротивление |
||||||||||||
или |
сопротивление |
от |
контура |
питания |
до |
батареи |
скважин; |
|||||||||||
р '— внутреннее |
|
суммарное |
фильтрационное |
сопротивление, |
||||||||||||||
т. е. сопротивление при движении жидкости между |
скважинами. |
|||||||||||||||||
Для галерей в формулах суммарного дебита VI (19) |
и VI (21) |
внут |
||||||||||||||||
реннее сопротивление о' = 0 . |
|
|
|
|
предложил |
при |
||||||||||||
Борисов Ю. П., используя электроаналогию, |
||||||||||||||||||
ближенный метод расчета дебитов |
рядов. |
Заменим |
|
схему |
залежи |
схемой эквивалентных фильтрационных сопротивлений (рис. 27,
28.). |
|
|
(рис. 27): |
|
|
Для полосообразной залежи имеем |
|
|
|||
Pi = |
|
^7-2 |
|
т. д. |
VI (23) |
2 a 1n l h 1K l |
р2 |
И |
|||
|
2 <Т2^2^2^2 |
|
|
||
р! |
|
|
р___in -Д- |
VI (24) |
|
2тсА1А1и1 |
Р2 ! |
2 тс khitii |
пгс. |
63
“I- t ^
P и c. 27. Схема эквивалентного фильтрационного сопротивления для полосо образной залежи
Для круговой залежи (рис. 28.) имеем:
Pi = |
—-— In— |
Р2 |
|
Iх |
|
, Ri |
||
= 7Г~ГГ |
In 7Г |
|||||||
|
2 |
л khx Rx |
|
2т: kh2 |
|
$2 |
||
V- |
|
Ri . |
Р? = |
^ |
|
In |
|
|
^11 2л kh^ri-L |
|
пxrc |
|
п2г, |
||||
|
2л kh2n2 |
|
|
|||||
Для эллипсоидальной залежи |
(рис. 29) |
|
|
|||||
|
|
„ _ |
Iх in “ + |
6 |
|
|
|
|
|
|
2л kh |
с |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
(Г |
1 |
|
|
|
|
|
|
п |
2л kh |
2пгс |
|
|
и т- Д. |
VI (25) |
и т. д. |
VI (26) |
|
VI (27) |
|
VI (28) |
Обозначения а, е и с даны на рис. 29. Для полосообразной и круговой залежей дальнейший расчет ведется как для электриче ских разветвленных цепей, согласно законам Ома и Кирхгофа, и не вызывает принципиальных трудностей.
Для случая кольцевого пласта, когда внутренняя граница (контур) является непроницаемой, в соответствующем узле схемы
фильтрационных сопротивлений задаются не давлением, а рас ходом 2Q = 0.
64
Р и с . 28. Схема эквивалентного фильтрационного сопротивления для круговой
залежи
У
Чем больше расстояния между батареями по сравнению с рас стояниями между скважинами, тем точнее получаются результа ты по приведенным формулам.
3 Заказ 612 |
65 |
VII. УСТАНОВИВШЕЕСЯ ДВИЖЕНИЕ ОДНОРОДНОЙ СЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ И ГАЗА ПО ЛИНЕЙНОМУ
ИНЕЛИНЕЙНОМУ ЗАКОНУ
1.Одномерное установившееся движение сжимаемой жидкости
игаза в трубке тока переменного сечения. Функция Лейбензона
Предположим, что фильтрация несжимаемой жидкости проис ходит по закону Дарси в трубке тока переменного сечения f (s)
при изотермическом |
движении (Т = |
const). |
|
|
Пусть вязкость жидкости является функцией давления, а |
||||
проницаемость — функцией |
давления |
и положения точки, т. е. |
||
^ = \>(Р), |
к = |
к (s, р) = |
^(з) k2(p) |
VI 1(1) |
Зависимости VII (1) определяются по опытным данным. Пренебрегая проекцией массовой силы на направление дви
жения и учитывая, что весовой расход G жидкости или газа при установившемся .движении в любом сечении остается постоянным, можно записать
С _ - М » > - Ч !0 ! Ё /(* ),(,) |
VII (2) |
Р-(р) ds |
4 |
Введем обобщенную функцию давления |
|
Р*(р)= i ki(P\ \ {P)- dp, |
VI 1(3) |
|
J IX(р) |
|
|
закон фильтрации VII (2) запишется |
в виде |
|
G = — *i(s) ~ |
f (s) |
V II (4) |
Сравнивая VII (4) и II (21), устанавливаем аналогию между стационарным движением несжимаемой и сжимаемой жидкости: аналогом объемного расхода Q несжимаемой жидкости является
66
весовой расход G сжимаемой жидкости; аналогом напора Н — функция Р*, аналогом коэффициента фильтрации С— функция проницаемости Ki (Р), аналогом объемной скорости W — весо вая скорость ~iW.
Пользуясь указанной аналогией, все решения, формулы и вы воды для несжимаемой жидкости можно применить для случаев стационарного движения сжимаемой жидкости или газа.
При к 2 (Р) = const и а |
(Р) |
= const из VII (3) |
следует |
Р* = — |
Г |
V(р) dp = — Р |
V11 (5) |
ц |
J |
м- |
|
Здесь Р представляет функцию Лейбензона |
|
||
P = \y { . p ) dP |
VI 1(6) |
В этом случае уравнение VII (4) интегрируется сразу после введе ния функции Лейбензона. В общем же случае требуется численное интегрирование.
Аналогичным образом можно ввести функцию Лейбензона и для массового расхода
|
P = \ ? { p ) dP |
VII(7) |
Нелинейный закон фильтрации выражается |
степенными формула |
|
ми или двучленной формулой вида |
|
|
— ^ |
= d £ ]- w + co(p)w2 |
V II (8 ) |
ds |
k(p) |
|
Аналогичным образом можно ввести обобщенную функцию Р* или
при р |
= const и К = |
const функцию Лейбензона. |
|
||
2. |
Стационарная |
фильтрация |
упругой |
капельной |
жидкости |
|
в неизменяемой |
пористой |
среде |
|
|
Установим зависимость объемного веса от давления, т. е. |
|||||
У = у (Р). Очевидно, |
для сжимаемой жидкости при |
увеличении |
давления на dP объемный вес повышается на dy. В дифферен циальной форме это запишется в виде
d~i |
_d£_ |
VI 1(9) |
|
Т |
~ К 0 ’ |
||
|
где К0 — Ю н- 2 0 тыс. атм— модуль упругого сжатия жидкости.
К0 является переменной |
величиной |
и зависит от давления. |
Зависимость у = у (р) |
в небольшом диапазоне изменения дав |
|
ления можно аппроксимировать как |
линейную, параболическую |
|
и экспоненциальную. |
|
|
3: |
67 |
Полагая К0 — const и интегрируя VII (9), получим
|
m То = |
ро |
-Г const |
|
|
|
|
Ко |
|
||
|
In 7 = |
Р |
+ const |
|
|
|
|
Ко |
|
||
Исключая |
постоянную, получим |
|
|||
|
In- |
|
Ра |
|
|
или |
То |
Ко |
|
||
|
[Ро (Р — Ро)] |
|
|||
|
7 = То е х Р |
V ll(io) |
|||
Здесь 8 = |
—-----коэффициент |
сжимаемости |
1 |
||
am |
|||||
|
Ко |
|
|
Таким образом, установили, что объемный вес жидкости в зависимости от давления изменяется по экспоненциальному зако ну.
Разложим функцию VII (10) в ряд Маклорена:
Т = То 1 + Ро (Р — Ро) + — ро (Р — Ро)2 + • -
Удерживая первые два члена |
разложения, |
находим |
|
|
||||||
|
|
7 ~ Yo [1 + Ро (Р — Ро)1 |
|
V I I ( l l ) |
||||||
Перепишем VII |
(11) в |
другой |
форме: |
|
|
|
|
|||
|
|
7 ~ |
То ^ Р— Ро |
|
|
V I I ( l l ' ) |
||||
|
|
То |
|
Ко |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Как |
видим, |
в приближенной |
постановке зависимость |
у = |
||||||
= у (р) |
удовлетворяет закону |
Гука. Пользуясь |
формулами |
VII |
||||||
(10) и VII (11), |
найдем точное и приближенное значение функции |
|||||||||
Лейбензона: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = J Ydp = J yolMppo)dp = f |
lMp~ ^ |
+ |
const |
|
|||||
или |
|
P = - f |
+ c o n st |
|
|
VI 1(12) |
||||
|
|
|
Po |
|
|
Po(p — Po)] dp |
|
|
||
|
P « |
j 7 dp = J 7 0 |
[1 + |
VII(13) |
||||||
Обычно для капельной жидкости величина Р0 (р— р0) |
1. |
|
||||||||
Тогда |
можно приближенно записать |
|
|
|
|
|||||
|
|
Р ~ |
Yo р + |
const |
|
|
VII (14) |
63