Материал: Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений.

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Жетыбай на 17 %) нефтеотдачи, определенной для модели сло­ исто-неоднородного пласта, за один и тот же срок разработки нефтяной залежи (18 лет). Для получения такого же значения нефтеотдачи (10%) неоднородного пласта продолжительность его разработки должна быть более чем в 2 раза большей по сравнению с разработкой однородного пласта. Месторождение разбуривается скважинами в течение 3—5 лет (при режиме ра­ створенного газа работает несколько небольших по запасам ме­ сторождений). Неучет интерференции и темпов ввода скважин в эксплуатацию, как показал В. С. Орлов, приводит к снижению нефтеотдачи элементов до 2,1—7,4 % против 12,5 %, получен­ ных из расчетов по рассмотренной методике.

Режим растворенного газа малоэффективен даже в случаях маловязких нефтей. Если все же приходится решать вопрос воз­ можности существования его в залежи или оценки эффективно­ сти методов воздействия на залежь (режим растворенного газа принимается за «базовый» вариант разработки), то в расчетах показателей разработки целесообразнее решать системы диф­ ференциальных уравнений многофазной фильтрации числен­ ными методами, например, по методике ВНИИ-2, рассмотрен­ ной ниже.

§ 2.4. РАСЧЕТЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ ПРИ ВЫТЕСНЕНИИ НЕФТИ ВОДОЙ

Водонапорный режим

вытеснения

нефти водой

— основной

в практике разработки

нефтяных

месторождений.

Тенденция

в развитии методик расчетов технологических показателей, как отмечено выше, состоит в максимальном приближении матема­ тических моделей к реальным условиям месторождений (разли­ чие вязкостей, многофазность движения, неоднородность пласта и др.), в максимальном учете особенностей строения каждого конкретного пласта. Ниже с методических позиций анализа влияния различных природных и технологических факторов на процесс добычи нефти последовательно рассмотрены аналити­ ческий метод эквивалентных фильтрационных сопротивлений, основы теории поршневого и непоршневого вытеснений, принци­ пиальные положения построения современной расчетной мето­ дики на примере методики ВНИИ-2, а также приближенной аналитической методики ВНИИ-1.

Расчет показателей разработки с использованием метода эквивалентных фильтрационных сопротивлений

Метод эквивалентных фильтрационных сопротивлений — основ­ ной аналитический метод определения количественной связи между дебитами скважин и давлениями на их забоях и на кон-

60

туре питания пласта (нагнетания воды) в условиях жесткого водонапорного режима. Сущность метода состоит в замене пол­ ного фильтрационного сопротивления реального потока жидко­ стей сложной конфигурации несколькими эквивалентными (равнозначными) последовательными или параллельными филь­ трационными сопротивлениями простейших (прямолинейно-па­ раллельных, плоскорадиальных) потоков. Понятно, что такая замена вносит определенную погрешность в результаты рас­ чета, которая однако допустима при недостаточной точности исходной геолого-промысловой информации.

Из подземной гидрогазодинамики известен принцип электрогидродинамической аналогии (ЭГДА), согласно которому сила тока I соответствует расходу жидкости (дебиту Q), разность на­ пряжений ДU разности давлений (депрессии Ар), электрическое сопротивление проводника /?эл фильтрационному сопротивлению пласта /?ф. Принцип ЭГДА легко доказывается из анализа фор­ мул закона Дарси или Дюпюи и закона Ома:

<7=

пл Рз)

Др

дР

 

(2.38)

IxL

 

 

 

 

kSn

 

 

 

 

 

 

Др

 

2nkh (рПЛ— рз) _

Др

Лк

(2.39)

 

р In Лк

In

 

 

 

 

 

 

2nkh

 

 

 

 

I = MJ/RM,

 

 

(2.40)

где k — проницаемость пласта; S n, L — площадь поперечного се­ чения и длина полосообразного пласта; р — динамическая вяз­ кость жидкости; h, RK— толщина и радиус контура кругового пласта; гс— радиус скважины; Ар = р Плрз — депрессия давле­

ния (разность пластового p njl и забойного р 3 давлений); Яф=

— —^— L — фильтрационное сопротивление в полосообразном kSn

пласте; Лфг 2лkh In- Я* — фильтрационное сопротивление

в круговом пласте.

Дебит одной скважины в прямолинейном бесконечном ряду при установившемся притоке однородной несжимаемой жидко­ сти можно записать

2nkh (рпл Рз)

 

 

Рпл — Рз

Др

Ц

\ о

+ In — —)

 

kh (2о)

In а/я

Q -f со

 

 

ягс /

 

2nkh

(2.41)

где

 

 

 

 

 

 

 

Й =

 

 

 

In а/я

 

 

 

kh (2а)

U

СО=

 

 

 

 

2яkh

 

Первое слагаемое й в знаменателе, как нетрудно заметить из сопоставления с формулой закона Дарси, равно фильтраци­ онному сопротивлению в полосообразном пласте на участке дли­ ной L от контура пласта до галереи, расположенной на линии ряда («галеризация» ряда). Площадь поперечного сечения пла­ ста, приходящегося на данную скважину из ряда, равна произ­ ведению толщины пласта h на ширину 2а, равную расстоянию между скважинами.

Второе слагаемое со равно фильтрационному сопротивлению в круговом пласте с радиусом контура а/п. Таким образом, сложный фильтрационный поток можно разбить на два про­ стейших: прямолинейнопараллельный поток от контура пласта до галереи, расположенной на линии ряда скважин; плоскора­ диальный поток внутри галереи в круговом пласте с длиной контура 2я/?к = 2а, т. е. Як=а/я. Величину й принято называть

внешним фильтрационным сопротивлением (на внешнем пути от контура до галереи), а (о — внутренним фильтрационным сопро­ тивлением (внутри галереи), которое учитывает увеличение со­ противления притоку жидкости в скважину по сравнению с га­ лереей длиной 2а. Сумма сопротивлений указывает на их после­ довательное соединение.

Аналогично для кругового пласта дебит одной скважины в концентричном круговом ряду

<7= -

 

kh (Рпл — Рз)

 

 

ц (л In

Як

+

1п

Ri

 

 

 

 

 

 

 

 

Ri

 

 

пгс

 

 

---------------------- р з------------------- = —

(2.42)

ц

J

ЯК

,

Ц

1п

p/я

Q +

со

(2alRi) kh

"

tfi

kh

"

гс

 

 

где n = 2nR\l(2a)=nR\la — число скважин

в ряду;

R i — радиус

линии размещения кругового ряда скважин.

Первое слагаемое й в знаменателе представляет собой внеш­ нее фильтрационное сопротивление части кругового пласта (сек­ тора с углом 2a/R] радиан) от контура до круговой галереи дли­ ной 2а и радиусом /?1( а второе слагаемое ш — внутреннее филь­ трационное сопротивление притоку к скважине внутри галереи в круговом пласте с длиной контура 2nRK=2a, т. е. RK=a/n. В данном случае сложный поток к одной скважине в круговом ряду можно разбить на плоскорадиальный поток от контура до круговой галереи и плоскорадиальный поток к скважине внутри галереи.

Q = Y,qi = qn = n —^

АР

i=l

£2 +

со

(Q + со)

 

 

 

 

п

 

____________ Ар_

 

 

 

(2.43)

 

 

 

 

 

 

------ К------ L + —

■In ■

ягс

kh (2а) п

п

 

2nkh

 

 

Q = Z <7г = <7«

Ар

 

 

 

 

Ар

Q +

со

 

 

 

 

1=1

 

(Q + со)

 

 

 

 

п

 

 

 

'Ар

 

 

 

(2.44)

 

1

 

 

 

—К— 1п-^Г

 

■In

 

ЯГс

л

2я£Л

 

2JT£/I

 

 

Отсюда следует, что приток ко всем скважинам можно рас­ сматривать как параллельное соединение проводников с одина­ ковыми сопротивлениями (£2 + со). Таким образом, фильтраци­ онный поток к скважинам можно представлять эквивалентной схемой электрических сопротивлений и для расчета использо­ вать законы Ома и Кирхгофа (первый или второй закон), под­ разумевая в соответствии с принципом ЭГДА под силой тока, разностью напряжений и электрическими сопротивлениями их аналоги — расход жидкости, перепад давлении, фильтрационные

сопротивления.

Применительно к многорядной системе скважин пласт также

представляется простой геометрической

фориои

Р

 

ной или круговой. Реал^

иХ

между

«проницаемыми»

гале-

рядов заменяется фильтрацией

между

 

 

 

 

леями с RHVTDPHHHMH Фильтрационными сопротивлениями сква-

реями с внутренними филыр^д

 

внеШние фильтрационные

жин внутри галереи, дополняют«ми

в

п

стФавляяР фильтра-

сопротивления между

галер

•_

 

^ электрической

схемой

ционную схему пласта

эквивалентно

 

законы

0ма и

_

сопротивлении и применяя

* " ° ^ ед

 

ии рядов скважин для

гофа, составляют уравнения

п]плений. Составим эти уравне-

расчета дебитов илизабойных Д

 

 

по проницаемости

ния для кольцевого (круговог )

 

еНТричНыми

рядами сква-

и толщине пласта с круговыми ко ц

 

в

ой закон Кирхгофа,

жин (рис. 2.1). Для этого

испч г д^д

перепад давления

между

согласно которому на

основе, ^ в произведений дебита жидко

двумя точками схемы равен сумм в

 

 

сопротивление ЭТОГОэтого

сти в пределах участка на фильтрационное

I

 

 

63

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/77200