Файл: Телков, А. П. Подземная гидрогазодинамика.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 118

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Вопросами анализа эксплуатации водонефтяных и газо­ нефтяных зон занимались многие исследователи. При этом изуча­ лись следующие задачи: причины обводнения скважин, факторы, влияющие на продолжительность безводного периода, влияние темпа отбора жидкости на содержание воды в продукции скважин и на величину коэффициента нефтеотдачи, выбор оптимальных ин­ тервалов вскрытия продуктивных горизонтов и др. Все эти вопро­ сы имеют первостепенное значение для разработки нефтяных мес­ торождений.

Как показали многочисленные анализы разработки месторож­ дений, водный период эксплуатации занимает основную долю от всей эксплуатации залежи. Однако продление безводного периода по-прежнему остается основной задачей в нефтедобыче. При этом эффективность безводного периода должна характеризоваться не просто его продолжительностью, а долей извлекаемых запасов за данный период.

Мы будем рассматривать эту задачу в условиях вытеснения нефти к забоям несовершенных скважин активной подошвенной во­ дой в однородно-анизотропном пласте. Жидкости считаются несжимаемыми, фильтрация подчиняется закону Дарси. Коэф­ фициент извлекаемых запасов за безводный период (в момент, когда поверхность раздела нефть •— вода достигла забоя несовершенной

скважины) работы каждой скважины определяется отношением

 

суммарного отбора

нефти

EQ =

Qt

к

удельным

геологическим

 

запасам V, т.

е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R _ 9L - М

 

 

 

Х (1 2 0 )

 

 

 

v ~

V ~

V

 

 

 

 

 

Правая часть формулы X (120) может быть представлена в без­

 

размерном виде следующим образом:

 

 

 

 

 

 

Р =

a qx (Р, h) =

а£ Q (р,А)

 

(Х121)

 

 

р

А ,’

 

Ло ’

 

kz

 

Х(122)

 

 

 

 

 

 

 

а

‘ - т -

 

 

-

Л *

 

,

 

Х(123)

 

а&в(аф) ’

 

^

kH(3о)

k* Ы

 

 

 

 

 

 

 

Здесь q и т (о,

h) — безразмерные дебит и время безводного перио­

 

да, определяемые по X (107)

и X (ПО); а — коэффициент, учиты­

 

вающий подвижность фаз

и фазовые

проницаемости;

а — началь­

 

ная нефтенасьпценность; а0— содержание погребенной

воды; аф —

 

насыщенность

нефтью на

фронте

вытеснения; к*

и к* — относи­

 

тельные фазовые проницаемости;

кг

и кг — проницаемости вдоль

 

и перпендикулярно напластованию; R 0— радиус дренажа скважи­

 

ны; ho — начальная нефтенасыщенная мощность пласта! (*= —н—

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RB

165


я0^го(Ю-,я--го-, k-o,3

—отношение коэффициентов вязкости нефти к вязкости воды в пластовых условиях; х— анизотропия пласта.

Коэффициент нефтеотдачи р*, отнесенный к недовскрытой мощности пласта h0, за безводный период определится формулой

 

Р* =

-т Ъ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х (124>

Функция

X (121) рассчитана с помощью электронно-вычислитель-

ной

машины в широком диапазоне параметров

р, h,

q, R = —5 и

при

фиксированных о =

0,8;

а0 =

0,2 и

сф =

0,7. Результаты рас­

четов для

одного

из

вариантов

Що =

2 0 0 0 , 7

= _ 2 ) предста­

влены на рис. 78. Анализы

показывают,

что при

увеличении тем­

пов отбора нефти за

безводный период

коэффициент

извлечения

запасов р и коэффициент нефтеотдачи р*

для интервала ( h o b )

увеличиваются

при

фиксированных р

и h .

Причем значительное

увеличение наблюдается

для небольших безразмерных дебитов q.

С увеличением

q рост р постепенно замедляется,

и при q = [ 1 0

коэффициент извлечения запасов достигает своего максимального

значения, практически становясь величиной постоянной,

Р = Рm a x = const.

166


Р и с . 79. Коэффициент максимального извлечения

(3max = p(p, h) за'безводный

 

 

период: R= 2 000;

р = 2,6

 

 

 

 

Графическая

зависимость

$тах = f

(р,

h) представлена

лишь

для варианта R0 = 2000, р, =

2,6.

Для других

вариантов

анало­

гичные построения могут быть выполнены

по

данным

табл.

2 1

(приложение

к

диссерт.

[17]).

(1 2 1 ) произведен для скважин,

Заметим,

что

расчет функции X

несовершенных

только

по степени

вскрытия

пласта.

Графики

(рис. 79) показывают,

что

коэффициент

извлечения

запасов

р

увеличивается с уменьшением параметра р, т. е. с увеличением анизотропии пласта и с уменьшением t. Причем увеличение р для h < 0,5 оказывается несущественным и особенно для р < 1 . Очевидно, оптимальные интервалы вскрытия будут лежать в пре­ делах 0,3 < h < 0,5 в широком диапазоне параметра р (рис. 79).

Приведенные графики (рис. 79) могут быть использованы так­ же и для определения безводного периода или анизотропии плас­

та. А именно, при известных

р и

h из графиков определяется р,

затем безразмерное время

т

находится

из формулы

X (1 2 1 ),

а переход к

размерному

времени осуществляется по

формуле

X (111). При известном времени безводной

эксплуатации t безраз­

мерное время подсчитывается по формуле X (1 1 1 ), коэффициент р

определяется

по формуле

X (121), а затем

из графиков

(рис. 79)

при известном вскрытии

h находится р.

 

 

167


19. Учет интерференции несовершенных скважин в залежах с подошвенной водой при расчетах времени безводной эксплуатации

Впервые теория взаимодействия скважин изложена В. Н. Щелкачевым и Г. Б. Лихачевым в труде, в котором подведены итоги исследовательских работ в этом направлении, проведенных в ГрозНИИ в 1935—1937 гг., и дан критический анализ ранее существо­ вавших теорий интерференции скважин. Таким образом, теория взаимодействия скважин была фундаментально разработана со­ ветскими исследователями еще до появления книги Маскета [31.

Дальнейшее развитие теории взаимодействия скважин нашло свое отражение в работах В. Н. Щелкачева, Г. Б. Пыхачева, И. А. Чарного, Б. Б. Лапука, А. П. Крылова и соавторов и др. Учет гидродинамического несовершенства скважин при их интер­ ференции является задачей весьма сложной. Наиболее эффектив­ ное решение этой задачи при притоке однородной жидкости к не­ совершенным скважинам круговых батарей предложено проф. В. Н. Щелкачевым. Используем этот метод для решения нашей

задачи.

Рассмотрим движение несжимаемой жидкости к п гидродина­ мически несовершенным равнодебитным скважинам одной симмет­ ричной круговой батареи с радиусом R (рис. 80). Пласт принимает­ ся однородно-анизотропный, фильтрация происходит по линей­ ному закону. Давления на забоях всех скважин (Рс), радиусы сква­ жин (гс), гидродинамическое несовершенство всех скважин и рас­

стояния

между скважинами (2а) принимают одинаковыми. Р0

давление

на

контуре питания R K. Нефть подстилается активной

подошвенной

водой.

В точной постановке решение этой задачи сталкивается с боль­ шими математическими трудностями. Приближенно данную за­ дачу можно решить следующим путемЕсли воспользоваться схемой жесткой трубки тока для единичной скважины в круговом пласте, то дифференциальное уравнение для времени прорыва подошвенной воды к забою скважины запишется формулой X (1 0 2 ). Очевидно, уравнение X (102) будет учитывать интерференцию сква­ жин, если в нем разность потенциалов (Ф0 — Фс) выразить как результат взаимодействия п несовершенных скважин в ряду или батарее.

Рассмотрим приток к единичной несовершенной скважине в круговом пласте (рис. 70). Выделим мысленно соосную цилин­

дрическую поверхность в пористой среде радиуса R c =

h,

где

h0— первоначальная нефтенасыщенная мощность пласта.

В

§ 6

гл. IX показано, что при притоке однородной жидкости в

1 зоне,

радиуса Rc, движение будет пространственное, а во II зоне(£?0—

Rc) — существенно плоско-радиальное. В процессе подъема ВНК, очевидно, нефтенасыщенная мощность будет уменьшаться, сле­

ше


Р и с.

80. С х е м а п р и т о к а к к р у г о в о й б а та р е е

с к в а ж и н

довательно, 1

зона будет

сокращаться

и

радиус ее будет

определяться

соотношением

/<£= h. Но

так

как величина h

трудноопределимая, то с некоторым запасом вместо нее можно принять h0.

Для зоны пространственного движения дебит несовершенной

•скважины может быть определен по формулам Маскета или по фор­ мулам, приведенным в гл. IX. Для нашей задачи используем фор­ мулу IX (59). Согласно В. Н. Щелкачеву [38], потенциал на стен­

ке любой совершенной

скважины (1 зона радиуса R c,

рис. 70)

в круговой батарее в однородном пласте записывается

формулой

Ф =

Ф„

Q

In Я1" - R2п

X(125)

 

 

2 я / г 0

nR'cRnlR”

 

Подставляя Х(59)

в X (139),

находим

 

Ф „ — Фс

In

Я2п — К2" ,

X(126)

 

2 и hr,

nR-R'^-'R"

 

 

 

 

 

Еп =

In

+ C -f C"

X(127)

169