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

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

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

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

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,