- •Кафедра “Геофизические методы поисков и разведки мпи”
- •Якутск 2014
- •Оглавление
- •Предмет курса
- •Раздел 1. Свойства и характеристики горной среды и флюидов в подземных условиях
- •1.2. Физико-химические свойства углеводородного газа
- •1.3. Физико-химические свойства нефти и воды
- •1.4. Энергетические свойства нефтегазоносных пластов
- •Раздел 2. Закон Дарси в задачах подземной гидравлики
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Границы применимости закона Дарси
- •2.3.Закон Дарси для двухфазного течения несмешивающихся жидкостей
- •2.4. Понятие о режимах нефтегазоводоносных пластов
- •Раздел 3. Установившаяся фильтрация несжимаемой жидкости в нефтегазоносных пластах
- •3.1 . Дифференциальные уравнения фильтрации флюидов
- •Тогда поток через правую грань
- •3.2 Дифференциальные уравнения движения
- •3.3. Уравнения состояния флюидов и параметров пористой среды
- •3.5 Одномерные фильтрационные потоки несжимаемой жидкости в однородном пласте
- •Лекция № 11
- •Лекция № 12
- •Для рассматриваемой модели линии тока жидкости совпадают с радиусами полусферы, поэтому частные производные по координатам и равны 0 и уравнение Лапласа будет иметь вид:
- •3.6. Одномерные фильтрационные потоки несжимаемой жидкости при нелинейных законах фильтрации
- •3.7. Фильтрационные течения несжимаемой жидкости в неоднородных пластах Лекция № 14
- •Градиент давления также одинаков:
- •3.8. Интерференция скважин. Лекция № 15
- •Потенциал в любой точке м пласта определяется как сумма потенциалов от двух источников:
- •Поэтому удельный дебит q определяется из неравенства:
- •Лекция №16
- •3.9. Метод электрогидравлических аналогий метод эквивалентных фильтрационных сопротивлений.
- •При этом удельный дебит каждой скважины по методу отображения равен:
- •Введение фильтрационных сопротивлений и / позволяет записать удельный дебит в форме аналогичной закону Ома: ,
- •3.10. Приток жидкости к несовершенным скважинам. Лекция № 17
- •3.11. Решение плоских задач фильтрации методом теории комплексного переменного Лекция №18
- •Раздел 4. Установившееся движение упругой жидкости и газа в пористой среде
- •4.1. Дифференциальное уравнение установившейся фильтрации упругой жидкости и газа по закону Дарси Лекция № 19
- •Н Упругий флюид Функция Лейбензона Массовый расход флюида массовая скорость фильтрации есжимаемый флюид
- •4.2.Прямолинейно-параллельный фильтрационный поток идеального газа
- •4.3. Плоскорадиальный фильтрационный поток идеального газа по закону Дарси.
- •4.4. Плоскорадиальный фильтрационный поток идеального газа по двухчленному закону фильтрации.
- •4.5. Плоскорадиальный фильтрационный поток реального газа по закону Дарси.
- •4.6. Фильтрационный поток реального газа по двухчленному закону фильтрации к несовершенной скважине.
- •Раздел 5. Основы моделирования процессов фильтрации нефти, газа и воды
- •2.2 Виды моделирования процессов фильтрации пластовых флюидов
- •2.3. Основы анализа размерностей и теории подобия
- •2.4. Применение методов теории размерностей в подземной гидравлике
- •Раздел 6. Задачи для самостоятельной работы студентов (срс) Параметры пористой среды и флюида. Закон Дарси (к разделу1)
- •Пределы применимости закона Дарси. Нелинейные законы фильтрации (к разделу 2)
- •Установившаяся плоская фильтрация. Интерференция скважин. Связь плоской задачи теории фильтрации с теорией функции комплексной переменной (к разделу 3)
- •Влияние гидродинамического несовершенства скважин на их дебит (к разделу 3)
- •Движение жидкости в пласте с неоднородной проницаемостью (к разделу 3)
- •Установившаяся фильтрация сжимаемой жидкости и газа (к разделу 4)
- •Литература
Влияние гидродинамического несовершенства скважин на их дебит (к разделу 3)
Задача № 40.
Гидродинамическая несовершенная скважина вскрывает пласт мощностью h= 20 м на глубину b=10 м. Радиус контура питания пласта Rк = 200 м, радиус скважины rс = 0.1 м. Каково превышение фактического дебита, определенное по формуле Маскета, над дебитом в случае плоскорадиального потока к скважине с частичным вскрытием пласта?
Задача № 41.
Используя графики В.И. Щурова, найти коэффициенты дополнительных фильтрационных сопротивлений, определяющие степень вскрытия (С1) и характер вскрытия (С2), а также приведенный за несовершенство радиус скважины rс, считая, что нефть притекает к скважине dс = 24.7 см. Пласт несовершенный по степени и по характеру вскрытия. Мощность пласта h = 12 м, вскрытие пласта l = 7 м, число перфорационных отверстий n = 17 отв/м, глубина проникновения пули l = 6.25 см, диаметр отверстий d0 = 1.1 см.
Ответ: С1 = 2.3 ; С2 = 2.3; rс = 0.123 см.
Задача № 42.
Какому коэффициенту С, равного сумме дополнительных фильтрационных сопротивлений и обуславливающего гидравлическое несовершенство скважины, соответствует = 0.75? rс = 0.1 м, радиус контура питания Rк = 1 км. Определить также приведенный радиус скважины rс.
Ответ: С= 3.04; rс = 0.466 см.
Движение жидкости в пласте с неоднородной проницаемостью (к разделу 3)
Задача № 43.
Определить средневзвешенный по мощности коэффициент проницаемости пласта, представленного проницаемыми пропластками, разделенных глинистыми прослойками. Жидкость движется в направлении напластования. Мощности (hi) и проницаемости (ki ) каждого пропластка приведены в таб
лице:
Номер пропластка |
hi, м |
ki, мД |
1 |
5 |
600 |
2 |
8 |
200 |
3 |
3 |
900 |
Ответ: kср = 457 мД.
Задача № 44.
О
пределить
средневзвешенный по длине коэффициент
проницаемости неоднородного пласта,
состоящего из двух пластов, соединенных
последовательно. Параметры пластов
(длина и проницаемость): l1
= 8 км и k1
= 500 мД, l2
= 1 км и k2
= 1000 мД. Давление на контуре рк
= 9.8 МПа (100 кгс/см2),
давление в скважинах галлереи рг
= 4.9 МПа (50 кгс/см2).
Построить график распределения давления
в пласте.
Ответ: kср = 530 мД.
Закон изменения давления в 1-й зоне: р(1) = 9.8106 – 576х;
во 2-й зоне: р(2) = 7.5106 – 288х (р, Пах, м).
Задача № 45.
Определить средний коэффициент проницаемости пласта в зоне радиуса Rк = 500 м, если первоначальный коэффициент проницаемости всего пласта к1 =1200 мД, а затем в результате запарафинирования коэффициент проницаемости в призабойной зоне радиусом r1 = 30 м снизился до к2 = 150 мД. Радиус скважины rс = 0.1 м.
Ответ: кср = 210 мД.
Задача № 46.
Скважина радиусом rс = 0.1 м эксплуатирует пласт радиусом Rк = 10 км, с коэффициентом проницаемости к1. Во сколько раз изменится дебит скважины, если:
а) проницаемость призабойной зоне радиуса r = 0.5 м возрастет в 10 раз в результате ее обработки (k2 : k1 = 10);
б) то же, но проницаемость призабойной зоны ухудшается в 10 раз;
в) рассмотреть ту же задачу при изменении радиуса призабойной зоны до r = 5 м.
Сравнить полученные результаты.
Ответ: а) Q2 : Q1 = 1.14; б) Q2 : Q1 = 0.44; в) Q2 : Q1 = 1.44; Q2 : Q1 = 0.25.
Задача № 47.
Какие давления должны быть на забое скважины радиусом rс = 0.1 м, чтобы получить один и тот же дебит для случаев: 1) когда круговой пласт с радиусом контура питания Rк = 10 км однородный с коэффициентом проницаемости k1 = 1000 мД; 2) когда пласт делится на 2-е зоны с k1 = 150 мД в призабойной зоне радиуса r1 = 5 м и k2 = 1000 мД в остальной части пласта? Пластовое давление рк = 14.7 МПа (150 кгс/см2), депрессия в однородном пласте р =рк – рс = 2.94 МПа.
Ответ: 1) 11.76 МПа.; 2) 6.11 МПа.
