
- •1.1 Основні поняття
- •1.2 Основний закон фільтрації – закон Дарсі
- •1.3 Границі застосування закону Дарсі. Нелінійні закони фільтрації
- •2.2 Основи моделювання процесів фільтрації
- •2.3 Застосування методів теорії подібності й аналізу розмірностей у підземній гідрогазомеханіці
- •Контрольні питання
- •3 Диференціальні рівняння ізотермічної фільтрації флюїдів у пористому середовищі
- •3.1 Виведення рівняння нерозривності фільтраційного потоку
- •3.2 Диференціальні рівняння руху
- •3.3 Залежності параметрів флюїдів і пористого середовища від тиску
- •3.4 Початкові та граничні умови
- •3.5 Виведення узагальненого диференціального рівняння ізотермічної фільтрації пружної рідини чи газу за законом Дарсі в пористому середовищі
- •Контрольні питання
- •4 Усталена фільтрація нестисливої рідини в пористому пласті до галереї і свердловини за законом дарсі
- •4.1 Виведення диференціального рівняння усталеної фільтрації нестисливої рідини в пористому пласті за законом Дарсі
- •4.2 Усталена прямолінійно-паралельна фільтрація нестисливої рідини в пористому пласті за законом Дарсі
- •4.3 Усталена плоско-радіальна фільтрація нестисливої рідини до свердловини в пористому пласті за законом Дарсі
- •Контрольні питання
- •5 Усталена фільтрація нестисливої рідини за нелінійним законом і в неоднорідних пластах
- •5.1 Усталена фільтрація нестисливої рідини за нелінійним законом до свердловини
- •5.2 Усталена фільтрація нестисливої рідини в неоднорідних пористих пластах за законом Дарсі
- •Контрольні питання
- •6 Інтерференція свердловин
- •6.1 Метод джерел і стоків
- •6.2 Метод суперпозиції
- •6.3 Метод розв’язування задач припливу до групи свердловин у пласті з віддаленим контуром живлення
- •6.4 Метод відображення стоків і джерел
- •6.5 Методи комплексного потенціалу та конформних відображень
- •6.6 Метод еквівалентних фільтраційних опорів
- •Контрольні питання
- •7 Приплив рідини до гідродинамічно недосконалих свердловин
- •7.1 Види гідродинамічної недосконалості свердловин та її врахування
- •7.2 Теоретичні дослідження припливу до гідродинамічно недосконалих свердловин за ступенем розкриття пласта
- •7.3 Теоретичні дослідження припливу до недосконалих свердловин за характером розкриття пласта
- •7.4 Дослідження припливу рідини до свердловин з подвійною гідродинамічною недосконалістю
- •Контрольні питання
- •8 Усталена фільтрація газу в пористому пласті
- •8.1 Аналогія усталеної фільтрації стисливих флюїдів з фільтрацією нестисливої рідини в пористому пласті
- •8.2 Прямолінійно-паралельна фільтрація ідеального газу за законом Дарсі
- •8.3 Плоско-радіальна фільтрація ідеального газу за законом Дарсі
- •8.4 Плоско-радіальна фільтрація ідеального газу за двочленним законом
- •8.5 Плоско-радіальна фільтрація реального газу за законом Дарсі
- •8.6 Фільтрація реального газу за нелінійним законом до досконалих і недосконалих свердловин
- •Контрольні питання
- •9 Неусталена фільтрація пружної рідини в пористому пласті
- •9.1 Виведення диференціального рівняння неусталеної фільтрації пружної рідини
- •9.2 Особливості фільтрації рідини в пласті за наявності пружного режиму
- •9.3 Прямолінійно-паралельний потік пружної рідини
- •9.4 Плоско-радіальний потік пружної рідини. Основна формула теорії пружного режиму фільтрації
- •9.5 Метод суперпозиції в задачах пружного режиму
- •9.6 Поняття про наближені методи розв’язування задач пружного режиму
- •Контрольні питання
- •10 Неусталена фільтрація газу в пористому пласті
- •10.1 Виведення диференціальних рівнянь неусталеної фільтрації газу за законом Дарсі
- •10.2 Лінеаризація рівняння Лейбензона. Аналогія між неусталеною фільтрацією пружної рідини й газу
- •10.3 Розв’язування задачі фільтрації газу з допомогою рівняння матеріального балансу
- •Контрольні питання
- •11 Фільтраційні потоки з рухомими межами
- •11.1 Витіснення нафти водою
- •11.2 Стійкість руху межі витіснення
- •11.3 Фільтраційний потік рідини з вільною поверхнею
- •11.4 Конусоутворення підошовної води та верхнього газу
- •12 Основи теорії фільтрації багатофазних систем у пористих пластах
- •12.1 Основні диференціальні рівняння фільтрації багатофазних систем
- •12.2 Узагальнена модель руху двофазних систем
- •12.3 Модель Баклея – Леверетта
- •12.4 Модель Рапопорта - Ліса
- •12.5 Модель Маскета - Мереса
- •12.6 Усталена фільтрація газованої нафти в пористому пласті
- •Контрольні питання
- •13 Витіснення нафти розчином активних домішок
- •13.1 Причини неповноти витіснення нафти водою та фізична суть застосування активних домішок. Поняття активної домішки
- •13.2 Основні рівняння моделі витіснення нафти малоконцентрованим розчином активної домішки
- •13.3 Математична модель адсорбції активної домішки
- •13.4 Аналіз розв’язків задачі витіснення нафти малоконцентрованим розчином активної домішки
- •13.5 Приклади конкретного застосування моделі витіснення нафти розчином активної домішки
- •Контрольні питання
- •14 Основи неізотермічної фільтрації рідин і газів
- •14.1 Теплове поле Землі. Геотерма. Причини неізотермічних умов фільтрації
- •14.2 Диференціальне рівняння енергії пластової системи
- •14.3 Визначення втрат теплоти через покрівлю та підошву пласта
- •14.4 Температурне поле нетеплоізольованого пласта в разі плоско-радіальної фільтрації нестисливої рідини
- •14.5 Температурне поле теплоізольованого пласта під час нагнітання у свердловину гарячої рідини
- •Контрольні питання
- •15 Особливості фільтрації неньютонівських рідин
- •15.1 Порушення закону Дарсі за малих градієнтів тиску
- •15.2 Усталена фільтрація в’язкопластичної нафти
- •15.3 Неусталена фільтрація в’язкопластичної нафти
- •15.4 Вплив аномальних властивостей нафти на охоплення пласта фільтрацією
- •Контрольні питання
- •16 Фільтрація рідин і газів у тріщинуватих і тріщинувато-пористих пластах
- •16.1 Гідродинамічна характеристика тріщинуватих і тріщинувато-пористих пластів
- •16.2 Диференціальні рівняння руху рідини й газу в тріщинуватих і тріщинувато-пористих пластах
- •16.3 Усталена фільтрація нафти в тріщинуватому та тріщинувато-пористому пластах за законом Дарсі
- •16.4 Усталена фільтрація нафти в тріщинуватому та тріщинувато-пористому пластах за нелінійним законом
- •16.5 Усталена фільтрація газу в тріщинуватому та тріщинувато-пористому пластах
- •16.6 Неусталена фільтрація нафти в тріщинуватому та тріщинувато-пористому пластах
- •Контрольні запитання
- •Список літератури
Контрольні питання
Накресліть відомі вам індикаторні лінії. Запишіть їхні рівняння.
Запишіть вирази середнього коефіцієнта проникності шарово- і зонально-неоднорідного пласта.
Як впливає зміна проникності в привибійній зоні пласта на дебіт свердловини? Поясніть це на конкретних випадках, записавши необхідні формули.
6 Інтерференція свердловин
Під інтерференцією свердловин розуміють їх взаємодію, взаємовплив. Вона виражається в тому, що внаслідок пуску, зупинки або зміни режиму роботи одної чи кількох свердловин змінюються дебіти та вибійні тиски інших свердловин.
У ході аналізу приймають, що змінюються або дебіти за постійних вибійних тисків, або вибійні тиски за постійних дебітів, або, як це переважає на практиці, одночасно дебіти та вибійні тиски.
У більшості ефект взаємодії кількісно оцінюють коефіцієнтами взаємодії та сумарної взаємодії свердловин за умови постійних вибійних тисків. Коефіцієнт взаємодії є відношенням дебіту свердловини у випадку її одинокої роботи до дебіту цієї ж свердловини у випадку сумісної роботи з групою інших свердловин, а коефіцієнт сумарної взаємодії – відношенням сумарного дебіту групи сумісно діючих свердловин до дебіту свердловини в разі її одинокої роботи.
Розв’язування задач інтерференції свердловин полягає у визначенні їх дебітів (чи вибійних тисків). Для цього використовують ряд методів.
6.1 Метод джерел і стоків
Теорія інтерференції свердловин описує плоский рух рідини. Це означає, що вивчається рух в основній площині, тобто в одній із площин, які паралельні між собою, і що картина руху однакова в усіх площинах. Свердловини при цьому мають бути гідродинамічно досконалими (див. § 2.1)
Точковим стоком називають видобувну свердловину нескінченно малого радіуса, точковим джерелом – нагнітальну свердловину нескінченно малого радіуса. Графічно на площині точкові стік і джерело показано на рис. 6.1.
Вводячи питому витрату рідини, тобто таку, що припадає на одиницю товщини пласта (ще не зовсім коректно називають інтенсивність потоку)
(6.1)
і використовуючи поняття потенціалу швидкості фільтрації
, (6.2)
записуємо формулу швидкості фільтрації за законом Дарсі у вигляді:
(6.3)
або для плоско-радіального потоку,
враховуючи, що
,
, (6.4)
де
– об’ємна витрата рідини;
– товщина пласта;
– коефіцієнт проникності пласта;
– динамічний коефіцієнт в’язкості
рідини;
– тиск;
– біжучий радіус;
– довжина шляху фільтрації.
Інтегруючи вираз (6.4), одержуємо формулу потенціалу точкового стоку на площині:
, (6.5)
де с – постійна інтегрування.
Для нагнітальної свердловини дебіт вважаємо від’ємним, тоді аналогічно записуємо формулу потенціалу точкового джерела на площині:
. (6.6)
Зазначимо, що рівняння (6.5) і (6.6) мають
зміст для всіх радіусів
,
окрім
і
,
оскільки потенціал
і швидкість фільтрації
набувають значин
для
,
а для
,
(тобто рівняння мають так звану точкову,
в даному випадку, логарифмічну особливість,
а точки
і
називають особливими).
Постійна інтегрування с визначається з граничних умов, наприклад стосовно припливу до свердловини, що знаходиться концентрично в круговому пласті:
. (6.7)
Тоді записуємо:
(6.8)
звідки одержуємо формулу питомої витрати точкового стоку
(6.9)
або формулу Дюпюї (4.34), використовуючи вирази (6.1) і (6.2).