Файл: Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Проектирование разработки.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.02.2024
Просмотров: 338
Скачиваний: 1
а остальные коэффициенты, а также относительные проницаемости вычисляют с предыдущей (v — 1)-й итерации. Неизвестные pj (v — номер итерации) нахо
дятся из линеаризованного уравнения методом прогонки. Число итераций за дается. Численные эксперименты показывают, что в задачах смешанного режима вытеснения достаточно трех итераций, чтобы дисбаланс по фазам был незначи тельным.
Уравнения (XIII.29)—(XIII.31) явные относительно |
Для |
устойчивости счета должно соблюдаться условие типа Куранта. Отбросим урав нение для газовой фазы, заменив его соотношением (XIII.34). Рассмотрим сна чала случай, когда относительные проницаемости зависят от «своей» насыщен-
ности: |
/н = |
/н (SH). fa = /в (*в). /г = /г (sr)- |
|
||
Можно показать, что в этом случае имеем устойчивую форму системы вида |
|||||
|С5+ ,|< (1 + Л Ш » )||с г |, |
|c S |= m a x |C S ,,|. |
(XIII.37) |
|||
если шаги Atn и Ах подчинить условию типа Куранта |
|
||||
Atn < |
соаАх |
Wa = шах lK.C+l/2 | |
|
||
W1 |
|
||||
соа = min А (х) т |
(х,р) |
|
(XI Н.38) |
||
|
|
/а (^а) |
(р) |
|
|
Здесь |
М — константа, |
а — Н, Ь. |
соа не изменяются существенно, так как для |
||
В |
общем случае оценки для |
смачивающих фаз обычно /а зависит только от sa , а для несмачивающей фазы зависимость двухпараметрической функции /а от «своей» насыщенности sa яв ляется преобладающей. Благодаря последнему обстоятельству схема практически устойчива несмотря на то, что нет полного согласования ее с характеристиками системы.
Численные эксперименты показали, что для типичных кривых относитель ных проницаемостей условие (XIII.38) обеспечивает вычислительную устойчи вость. Иногда удобно рассматривать со = min (соа) как эмпирический счетный параметр.
Описанный численный алгоритм реализован в виде программы на языке Фортранг. Все входные функции, характеризующие моделируемый процесс, а также граничные и начальные условия задаются в виде подпрограмм-функций. Вводятся также необходимые константы и счетные параметры (шаги разностной сетки, число итераций, число Куранта и т. д.).
В результате решения на ЭВМ вычисляются и в определенные моменты вре мени выдаются на широкоформатную печать распределения давления, насыщен ностей, а также текущие дебиты скважин, накопленные расходы нефти; воды и газа (приведенные к стандартным условиям), газонефтяной и водонефтяной фак торы, коэффициент нефтеотдачи. В процессе счета контролируется выполнение баланса по нефти, газу и воде.
§ 5. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ МЕТОДА
Для проверки точности метода квазиодномерной схематизации была выбрана типичная двумерная задача совместной фильтрации несжимаемых жидкостей в горизонтальном пласте. Решение этой задачи получено двумя методами: пред лагаемым и традиционным конечно-разностным. Последнее решение ниже будем называть решением в точной постановке 12. Сравнение результатов обоих решений дает представление об эффективности квазиодномерной аппроксимации течения
исоответствующего метода расчета.
1Программа GOWROW составлена Б. В. Шалимовым при участии Н. С. Когот- ковой2. Как известно, точные аналитические решения подобных задач получить не удается.
?48
Рассмотрим |
замкнутую |
прямо |
'УУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУ/; |
|||||
угольную |
область |
горизонтального |
||||||
пласта (рис. |
XIII. 1), |
разрабатывае |
|
|
||||
мую двумя |
парами нагнетательных и |
|
|
|||||
эксплуатационных |
скважин, |
располо |
|
|
||||
женных на продольной оси симметрии. |
|
|
||||||
Очевидно, выбранную |
область можно |
< уууу/уVyyyy,V/////'//////, |
у |
|||||
интерпретировать как |
повторяющийся |
|||||||
элемент |
пласта |
с параллельными на |
37.)м 750м 750м ' 750м ' 375м ' |
|||||
гнетательными и добывающими рядами |
||||||||
равнодебитных |
скважин. Жидкости и |
Рис. XII1.1. Расчетный элемент |
||||||
порода считаются несжимаемыми (Вн= |
|
0. Порис |
||||||
= Вв = |
1), пластовое давление выше давления насыщения, т. е. sr = |
тость и мощность пласта приняты постоянными. На скважинах поддерживают ся заданные забойные давления. На контурах нагнетательных скважин задана
предельная водонасыщенность, |
равная 1. |
Перед началом закачки |
пласт пол |
|
ностью насыщен нефтью, т. е. |
начальная |
водонасыщенность |
пласта равна 0. |
|
Остальные необходимые для расчетов данные таковы: |
|
|
||
Длина пласта L, см. |
|
|
ЗЛО6 |
|
Ширина пласта Ьл см |
|
|
6.5- |
104 |
Толщина пласта А, см |
|
|
100 |
|
Пористость т, % |
|
|
20 |
104 |
Расстояние между скважинами 2а, см |
7.5- |
|||
Приведенный радиус скважины гс, см |
ю-а |
|||
Забойное давление: |
|
|
20,0 |
|
а) на нагнетательных скважинах рсн, МПа |
||||
б) на добывающих, скважинах рсэ, МПа |
10,0 |
|||
Абсолютная проницаемость пласта /г, мкм2 |
0,24 |
|||
Вязкость нефти р,н>мПа-с |
|
10 |
||
Вязкость воды fiB, мПа с . . |
|
1 |
|
|
Радиус внутренней области гк = о/к |
|
|
Гидродинамические расчеты проведены для пласта двух типов. В первом случае пласт считается однородным с заданными относительными проницаемо стями, во втором — пласт считается слоистым и для него с помощью приведенной
выше методики получены модифицированные фазовые проницаемости. |
|
||||||||||||||
О д н о р о д н ы й |
п л аст . Относительные фазовые проницаемости взяты |
||||||||||||||
в виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fB= |
SB> |
Л. = |
«н- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. XII 1.2 |
дана |
динамика |
дебитов |
нефти |
и жидкости, |
добывае |
|||||||||
мых из |
пласта. |
Пунктирной |
кривой |
изображены |
|
результаты |
расчетов |
по |
|||||||
Ои,Ож,см3/с |
|
|
|
|
|
|
методу |
квазиодномерной схемати |
|||||||
|
|
|
|
|
|
зации, |
|
сплошной — результаты |
|||||||
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Он |
|
решения |
задачи |
в точной поста |
|||||||
|
|
|
|
|
|
новке 1. |
|
Число |
узлов |
при |
ква |
||||
200 |
|
|
|
|
|
|
|
зиодномерной схематизации состав |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
ляет 120, |
размерность |
двумерной |
||||||
|
|
|
|
4 |
|
Ож |
|
сетки — 60X 15. |
Из этого рисунка |
||||||
100г |
|
|
|
|
|
видно, что соответствующие кривые |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
удовлетворительно |
согласуются. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Лучшее согласие имеем для накоп |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ленных дебитов |
нефти |
и |
жидкости |
||||
|
|
|
4 |
0 |
! |
« |
1(] |
ме, |
1 Решение получено |
по програм |
|||||
XIII.2. |
|
|
|
|
f,108c |
составленной А. В. Королевым и |
|||||||||
Дебиты нефти и жидкости одно |
модифицированной для данной задачи |
||||||||||||||
полного пласта |
|
|
|
|
|
М. В. Гохманом. |
|
|
|
|
249
|
cm3, io8 |
|
|
|
(рис. XIII.3). Максимальное относи- |
||||||||||
|
ж* |
* |
|
|
|
тельное расхождение кривых в дан |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
ном,случае не превышает 15 %. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
На |
рис. XII 1.4 приведено срав |
|||||||
|
|
|
|
|
|
нение результатов распределений дав |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
ления и насыщенности по длине плас |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
та |
при t = 6,6- 10е |
с (двумерные рас |
|||||||
|
|
|
|
|
|
пределения |
осреднялись |
по |
ширине |
||||||
|
|
|
|
|
|
пласта). Пунктирные кривые получены |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
из |
квазиодномерного решения, сплош |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ные — из решения в точной постановке. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Совпадение |
распределений |
давления |
|||||||
|
|
|
|
|
|
почти полное, насыщенности же, как и |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
следовало ожидать, |
заметно отличают |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ся, особенно в области, прилегающей |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
к левой |
границе |
пласта. |
Здесь, |
по- |
|||||
” |
2 |
4 |
6 |
8 |
в ю |
видимому, сильнее |
всего влияет дву- |
||||||||
мерность течения, которое при |
квази- |
||||||||||||||
|
|
|
|
г ,10 с |
одномерной аппроксимации в областях, |
||||||||||
Рис. хпг.з. Накопленные дебиты неф- |
прилегающих |
к |
границам |
|
(на |
||||||||||
ти и жидкости однородного пласта |
|
рис. XIII. 1 |
они заштрихованы), |
во |
|||||||||||
Н е о д н о р о д н ы й |
|
|
обще отсутствует. |
|
|
|
слоев, |
||||||||
с л о и с т ы й |
п л а ст . |
Проницаемости |
|||||||||||||
составляющих неоднородный |
пласт, |
выбраны |
таким образом, |
что |
модифи |
||||||||||
цированные |
относительные проницаемости |
имеют вид |
|
|
|
|
|
|
|||||||
F |
= 1— s2 |
F — с2 |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1в |
* |
н> |
ГН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя абсолютная проницаемость пласта принята равной 0,25 мкм2. |
причем |
||||||||||||||
На |
рис. XII 1.5 приведена динамика дебитов нефти |
и |
жидкости, |
пунктирные кривые соответствуют решениюзадачи в квазиодномерной постановке, сплошные — в точной постановке. Изменение накопленной добычи нефти и воды во времени дано на рис. XIII.6. Обращает на себя внимание согласие результатов решения в обеих постановках, причем оно даже лучше, чем для однородного пласта. Это объясняется тем, что в данном случае решающее влияние на результаты расчетов оказывает неоднородность пласта, а не двумерность те чения.
р
Рис. XII1.4. Распределение давления р и насыщенности SBподлине^однородного пласта
250
£Qi"ZQ,K, 10йсм3
Рис. XI11.5. Дебиты нефти и жидкости неоднородного пласта
Рис. XIII.в. Накопленные дебиты неф ти и жидкости неоднородного пласта
§ в. РАСЧЕТ |
ПОКАЗАТЕЛЕЙ |
ДЛЯ ОБЪЕКТА РАЗРАБОТКИ |
С УЧЕТОМ |
ПОЭЛЕМЕНТНОГО |
ВВОДА |
На практике период интенсивного разбуривания месторождения (объекта) обычно соизмерим со временем извлечения основной части запасов нефти и газа. Поэтому при определении технологических показателей объекта следует учиты вать динамику ввода его элементов в разработку.
Технологические показатели разработки элементов и программа последова тельности ввода элементов позволяют определить показатели разработки объекта в целом. Поскольку важнейшие показатели разработки объекта — величины аддитивные, т. е. получаются суммированием аналогичных показателей элемен тов, основная формула для подсчета имеет вид
Y* (Т) |
S._ «/*'/. |
'(XI 11.39) |
|
|
|
Здесь i — номер показателя (1 ^ i ^ |
АО, где N — общее число показателей, |
|
по которым проводится суммирование; |
/ — номер типа элемента (1 < / ^ М), |
М — общее число типов элементов; Т — время в годах от начала разработки объекта (на это время определяют показатели разработки объекта); у_л-j-i — значение i-го показателя для элемента /-го типа к моменту 7\ если этот элемент введен в разработку в 6-й год. Например, g “ третий показатель для элемента
второго типа, введенного в разработку за 8 лет до момента Т. При этом считается, что элемент вводится в начале 6-го года, а показатель Т интересует нас к концу
года Т. Показатель Yl (Т) — £-й показатель для всего объекта к моменту Т; fijk — число элементов /-го типа, введенных в 6-м году.
35!
а |
X |
б |
|
|
После вычисления всех необходимых показателей на различные даты Т формируются и выдаются в напечатанном виде таблицы искомых показателей.
Все вычисления реализуются с помощью программы SUMMA организу ющей обработку показателей для элементов, ранее записанных в память ЭВМ, использующей программу ввода элементов и производящей вычисление и печать итоговых показателей.
§ 7. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТОВ, И ИХ ПОДГОТОВКА
Для выполнения расчета рассматриваемый пласт (объект) расчленяется на расчетные элементы. При этом должно быть: а) по возможности минимальное гидродинамическое взаимодействие между элементами; б) расположение рядов добывающих и нагнетательных скважин должно быть ортогонально продольной оси элемента.
Расчетный элемент может иметь произвольную форму (рис. XIII.7, а), попе речное сечение его А — A (х), т. е. является функцией координаты. Боковые
поверхности кровли и подошвы непроницаемы. Кроме того, |
расчетный элемент |
||||
может |
быть |
круговым сектором (рис. XII 1.7, |
б) |
или |
прямоугольником |
(рис. XII 1.7, |
в). |
|
|
|
|
|
Исходные данные для расчета элемента |
|
|
|
|
Для каждого расчетного элемента необходимо |
иметь следующие данные. |
||||
1. |
Выборку значений проницаемости или гистограммы проницаемости по |
||||
керну |
или геофизическим данным с указанием объема |
выборки. Необходимо |
также на основании анализа имеющейся геологической информации задать ва рианты разбиения пласта на пропластки (по числу пропластков).
2.Я (,х) по, карте эффективных толщин.
3.k*h= f (х), построенная на основании данных кривых восстановления давления (КВД).
Однако зачастую вследствие ограниченности гидродинамических исследо ваний методом КВД не всегда можно построить карту k*h. В этом случае можно
поступить |
следующим образом. |
Пусть имеются данные определения k*ihi по КВД для N скважин, где i =*= |
|
= 1, |
N. Вводится эффективная проницаемость |
|
N |
1 Программа SUMMA составлена М. В. Гохмацом,
№