1275
.pdf
|
Из приведенного отношения для ^riv^Hiv |
получаем |
|
|
||||||||||
|
РНУ = |
0.1481 = |
J J д4 = 5000 (Sriv —0,05) |
|
|
|
|
|||||||
|
uHiv |
|
0,0124 |
|
|
0,95 — siv — sriy |
|
|
|
|
||||
в |
Положим |
в |
качестве |
первого |
приближения |
sIV = |
0. |
Тогда |
||||||
первом |
приближении |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
'11,94 |
|
5000 (sriv — 0,05) |
Sriv — 0,052. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
0,95 — sriv |
' |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Учитывая значение srIV и плотности газов в формуле |
(5.33), |
||||||||||||
можно пренебречь членом crprsr. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Подставим в выражение (5.33) формулу (5.32) и соответствующие |
|||||||||||||
числовые |
значения |
входящих в |
нее |
величин. |
Имеем, |
полагая |
||||||||
£iv = 0,5св, |
|
|
|
|
/Щ.1П3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
CrprUriV = ГгРго^го = |
|
|
|
|
кДж/(м2-сС-сут), |
|
|||||||
|
1 1,3—--------- =19,26 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
180*15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сириецv — 2,095-0,85-103-0,0124 = 22,08 |
кДж/(м2- °С-сут), |
|
|||||||||||
|
стРт(1—т ) = 2,45-103 кДж/(м3-°С), |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
wcBpDsIV = 0,22-4,19- 103sIV = 0,921810®slV |
кДж/(м3-°С), |
|
|||||||||||
|
/пснри(1—sIV—srIV) = 0,3918 (0,948—s) Ю3 |
кДж/(м3- °С), |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,24 (siv — 0,07) |
|
|
|||
|
|
|
|
19,26 + 22,08 + 4,1910s —1—— ---- —L~ |
|
|
||||||||
|
0,07086 |
------------------------------------------0,9~ Slv--------- |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
2,45-103 + 0,3918 (0,948 — slv) 103 + 0,9418-103 |
|
|
||||||||
|
или 38,97s?v + 5320sjу — 506,4 = 0. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Решая это квадратное уравнение, |
получаем sIV = 0,095. |
|
|||||||||||
|
При определении sriV в первом приближении было принято, |
|||||||||||||
что sIV = |
0. Тогда srIV = 0,052. При уточнении этого значения |
|||||||||||||
с |
учетом |
того, |
что |
sIV = |
0,095, |
получим |
|
srIV = 0,0519. |
Таким |
|||||
образом, |
разница между |
первым и вторым |
приближением |
нахо |
||||||||||
дится в четвертом знаке.
Итак, получаем следующие значения насыщенностей в зоне IV: sriv = 0,052; sIV = 0,095; sHiV = 1 —s —sr = 0,853. Следовательно,
зона IV в основном будет занята нефтью, |
через которую тонкими |
|
слоями протекают газы горения и вода. |
uBlv по формуле (5.32). |
|
Определим скорость фильтрации воды |
||
Имеем |
1,24 (0,0095 — 0,07) = 0,03851 м/сут. |
|
^BIV |
||
0,9 — 0,095
Расход воды, фильтрующейся в зоне IV, qBlY = vBlvs = 0,03851 • 180-15 = 104 м3/сут.
Из механизма процесса ВВГ и его схемы (см. рис. 67) следует, что водовоздушное отношение будет различным в разных зонах пласта.
191
Принимая приближенно, что расход газов горения равен рас ходу воздуха, для водовоздушного отношения Явв в зоне IV полу чаем следующее значение:
Я |
|
|
= — l ? 4— = 2 , 6 - 1 0 ~ 3 м 3/ м 3 . |
||||
|
|
|
40-103 |
|
|
|
|
Перейдем к определению параметров ВВГ в зоне I I I . |
|||||||
Вычислим |
приращение |
средней температуры АТщ = АТШ = |
|||||
= Т т —Тпл в зоне I I I |
при хг = |
75 м и Хф = 50 м. Соответствую |
|||||
щее указанному значению |
Хф время t x можно определить следую |
||||||
щим образом: |
|
|
|
|
|||
I |
_ |
|
*ф |
50 |
1058,4 |
сут. |
|
1 ------- |
0,04724 |
||||||
|
|
|
Vф |
|
|
|
|
Вычислим Q* (t) по формуле (5.24). Имеем Q* (fj) = 28-25,14х |
|||||||
X 103- 180-15 (50—1) = |
93,13-109 |
кДж. |
|||||
Количество тепла, ушедшего в кровлю и подошву пласта ко |
|||||||
времени |
t x, определим по формуле (5.22). Получаем |
||||||
QT(^I) — |
|
|
|
|
|||
= |
2,592 • 102 ■180 • 0,04724 U • 300 ( ------------------ V'2 1058,4 -4- |
||||||
|
|
|
|
|
|
L |
V 3,14-0,07776 ) |
, |
4 |
|
Агг |
1058,43/2 |
■j = 23,33 • 10е (1,117 + 0,00878ДГШ); |
||
“1“ |
3 |
А 1 TIT |
|
|
|||
|
|
1 |
(3,14-0,07776)1/2 |
|
|||
|
|
|
21,17 |
сут. |
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0,04724 |
|
|
|
|
Определять |
(^i) по формуле (5.23) затруднительно, так как |
||||||
заранее неизвестно, присутствует ли в зоне I I I вода в жидкой фазе |
|||||||
или она существует только |
в виде пара. Поэтому находить АТщ |
||||||
и возможную насыщенность sin жидкой водной фазой в зоне I I I будем также путем последовательных приближений.
В качестве первого приближения положим sni » 0, т. е. будем считать, что вода в зоне I I I находится в виде насыщенного пара. Тогда, пренебрегая третьим и пятым членами в формуле (5.23), получаем
<?пл (0 « стрт(1—m)b/iA7’m0,5V +
+ стрт(1 —m)AT*bhAl = 2,45-103- 18015Д7Ш X
X 0,5 • 0,04724 • 1058,4 + 2,45 • 103 • 180 • 15 • 300 • 1 =
= 0,1654109ДГШ+ 1,98-10°.
Используя уравнение теплового баланса (5.25), имеем
93,13 = 26,06 + 0,20487ш + 0,1654ТШ + 1,98;
65,09 = 0,3702АГШ; ДТШ = 176 °С;
7 Ш = 176 + 30 = 206 °С.
192
Таким образом, в первом приближении температура в зоне I I I равна 206 °С. Определим, насколько верно предположение о том,
что sm |
= |
0. Если sm = 0, то вода в зоне I I I должна переноситься |
в зону |
IV |
в парообразном состоянии. |
Парциальное давление рп насыщенного водяного пара в смеси
с газами горения можно определить по следующей формуле: |
|
Рп = 10“3Т4. |
(5.34) |
В формуле (5.34) рп выражено в Па, а Т в °С.
На основе законов идеальных газов имеем для массового содер
жания |
рп пара в объем V следующее выражение: |
|
|
||||
|
|
lO-3T*MBy |
|
|
|
|
(5.35) |
|
|
R (Т + 273,2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
М в — молекулярная масса воды (пара), кг/моль; |
R — универ |
|||||
сальная газовая постоянная (R = 8,31 -103 Дж/кмоль-°С). |
|||||||
Для |
массового содержания газов соответственно получаем |
||||||
|
|
(Р — \Q-*T*)Mrv |
|
|
|
|
(5.36) |
|
|
R (Т + 273,2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
М г — молекулярная масса газов |
горения, |
кг/кмоль. При |
||||
Т = |
Т — 206 °С по формулам (5.35) и (5.36) при V = |
1 м3 и с уче |
|||||
том того, что М г = 30 кг/кмоль, рг0 = |
1,3 кг/м3, имеем |
||||||
£п |
10~3-2064-18-1 |
8,14 |
кг; |
|
|
|
|
8,ЗЫО3 (206 + 273,2) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(107— 10~3-2064) 30-1 |
61,77 |
кг = 47,52 |
м3. |
|
|
|
|
8,31-103-479,2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, в зоне I I I на 47,52 м3 газов будет приходиться 8,14 кг воды в виде пара. Следовательно, в 1000 м3 газов будет содержаться 0,1713 м3 воды. Если расход газов приближенно при нять равным расходу воздуха, т. е. р^з = 40-103 м3/сут, то в па ровой фазе через зону III может переноситься воды в паровой фазе только 0,1713-40 = 6,852 м3/сут.
Через зону IV для обеспечения заданной скорости конвекции vT должно, как было вычислено, переноситься воды 10 м3/сут. Следо вательно, через зону III должно переноситься довольно много
воды |
в жидкой фазе. В качестве второго приближения примем |
sin = |
1. Тогда для (Зпл (/) будем иметь выражение |
0.пл (0 ~ стрт (1— m) 6/1ДТш0,5Уф/ + стрт (1—m) AT*bhAl-V
+ т с врвЬЛД7,ш 0,5иФ* = 0,2276109ДГШ + 1,98-109.
По второму приближению из теплового баланса |
находим |
|
93,13 = |
26,06 + 0.2048Д7 Ш + 0,2276АТШ+ 1,98; |
|
65,09 = |
0,4324ДТШ; Д7Ш = 151 °С; Тш = 181 |
°С. |
Средняя между первым и вторым приближением температура Гш в зоне I I I составит Тш = (206 + 181)/2 = 193,5 °С.
7 Заказ № 1934 |
193 |
Определим насыщенность sni жидкой водной фазой в зоне / / /
принимая Т1П = Т П1 и исходя из тех же гидродинамических пред положений, что и при определении насыщенностей в зоне IV.
Имеем для отношения скорости фильтрации газов к скорости фильтрации воды в зоне I II выражение
^вШ |
= |
^вН-г |
(5.37) |
|
|
||
Принимая |
|
||
|
|
- S |
|
имеем |
S*- |
scn |
|
|
|
|
|
Prill |
_ |
Цв (s» — s u p |
|
P D I I I |
|
Ц г ( S I 1 I — |
S C B ) |
Для |
vr имеем выражение |
||
У |
РгоРо { Т H I + |
273,2) |
|
|
Р (273,2 + |
Т ПЛ) |
|
Обозначим |
|
||
^ |
РгоРо { ТIII + 273,2) [1Г |
||
|
р (273,2 + 30) UBPBIII |
||
Учтем то, что в газовой фазе находятся не только газы горения, |
|||
но и пары |
воды. |
40-103 (61,77 + 8,14)/61,77 = 45,3-103 м3/сут. |
|
Поэтому |
<7г0 = |
||
Соответственно qbm = 104—6,852 = 97,15 м3/сут. Тогда с учетом
того, |
что Т = |
193,5 °С, цв = |
0,5 мПа-с, |
|
||
а |
= |
45,3-103-105-466,2-0,02 |
л оосо |
|
||
|
|
1--------- |
= 0,2868. |
|
||
|
|
107-303,2-0,5-97,148 |
|
|
||
Из приведенных формул |
получаем |
|
||||
STт т — |
s* + |
asCB |
0 ,9 5 + |
0 ,2 8 6 8 -0 ,0 7 |
0,754. |
|
--------------------а + |
1 |
= ----------------------------------------- |
|
|||
|
|
1,2868 |
|
|||
Объем зоны III увеличивается со скоростью ит — v$ = 0,5 vф. Расход воды А^ш, необходимый на приращение содержания воды в зоне I I I , определяем следующим образом:
Aqm = mbh {vT — иф) sHI + ( g j pn) gn (vT— v^) mbh =
= 0,22 • 2,7 103 • 0,5 • 0,04724 (0,754 + 0,00814) = = 0,01403-103-0,7621 = 10,70 м3/сут.
Таким образом, в зону / / / и з зон / и / / должна поступать с рас
ходом <7вШ = <7BIV + Л<7вщ = 104 + 10,7 = 114,7 м3/сут. Определим водонасыщенность в зоне I. Водонасыщенность i
зоне II, незначительную по размерам, не изменяющуюся во времени не будем учитывать.
194
Из зоны I в зоны II и III должна перетекать вода при расходе ЯвI = Явт = 114,7 м3/сут.
Аналогично предыдущему имеем
Яг! _ |
MB (S» — SI) . |
|
|
|
||
Яв\ |
jir (^i — sCB) |
|
|
|
||
Яп = |
ЯгоРо |
40•103•106 = 400 |
м3 |
’ |
|
|
|
р |
~ |
107 |
сут |
|
|
ЯвЩв |
= |
400 0>02 = 0,06975. |
|
|
|
|
|
114,7-1 |
|
|
|
||
Отсюда Sj = |
0,893. |
|
|
|
||
Прибавление расхода воды А^в1 на |
заполнение |
зоны I опре |
||||
деляем следующим образом: |
|
|
|
|||
<7в1 = mbhv^ = |
0,22 • 2,7 • 103 • 0,04724 • 0,892 = 25,06 |
м3/сут. |
||||
Следовательно, |
расход воды яв в сечении х = 0, т. е. на входе |
|||||
в пласт, |
|
|
|
|
|
|
Яв = Яв1 + |
&Яв1 = 114,7 + 25,06 |
140 м3/сут. |
|
|||
Таким образом, водовоздушное отношение А,вв при входе в пласт составит
Явв = 140/(40-103) = 3,5-10-3 м3/м3.
Определим время безводной эксплуатации элемента, дебиты нефти и воды, а также газовый фактор в добывающей скважине.
Поскольку скорость фильтрации воды t>Blv в зоне IV равна 0,03851 м/сут, а водонасыщенность sIV = 0,095, то скорость дви жения воды в зоне IV
РВ1У fl^BlV msiv
0,03851
= 1,8426 м/сут.
0 ,2 2 -0 ,0 9 5
Расстояние, равное I = 400 м, вода пройдет за время t. При этом
1 = l/wBlу = 400/1,8426 = 217,08 сут.
Следовательно, период безводной эксплуатации будет длиться
всего 218,08 сут. |
фильтрации |
нефти vH1V в |
зоне IV равна |
|
Поскольку |
скорость |
|||
0,0124 м/сут, то расход |
нефти Янiv = 0,0124-2,7-103 = 33,5м3/сут, |
|||
а расход воды |
^Biv = |
104 м3/сут. |
Учитывая, что |
в добывающую |
скважину поступают нефть, вода и газы из противоположного сим
метрично расположенного элемента, то полный дебит |
нефти |
ян = |
= 67 м3/сут, дебит воды Яв = 208 м3/сут, дебит |
газа |
= |
=80-103 м3/сут.
Вбезводный период эксплуатации дебит нефти по скважине
<7нс = |
67 + |
208 = |
275 м3/сут.. В водный период начальной стадии |
|||
ВВГ дебит |
нефти в добывающей скважине я»с = |
67 м3/сут, дебит |
||||
воды |
208 |
|
м3/сут. |
Следовательно, обводненность |
v = 208/275 = |
|
= |
0,756. |
Если учесть, что в 1 м3 нефти нефтяного газа содержится |
||||
30 |
м3, |
то |
|
в безводный период нефтяного газа будет добываться |
||
7* |
195 |
30-275 = 8,25-103 м3/сут. Суммарный (по углеводородному и по газам горения) газовый фактор в безводный период эксплуатации
40-103 + |
8 .2 5 -1 0 3 |
175,4 м3/м3. |
Г о |
|
|
275 |
|
|
В водный период эксплуатации суммарный газовый фактор можно определить следующим образом:
Г = |
40' Ю3+ 30'67 |
= 627 |
м3/м3. |
|
67 |
|
|
Суммарный газовый фактор в расчете на нефть и воду |
|||
Л |
40 • 103 -j~ 30 • 67 |
= 153 |
м3/м3. |
|
275 |
|
|
Расчет установившейся стадии процесса ВВГ. |
|||
Согласно условию |
задачи |
предполагается, что после создания |
|
в части элемента пласта, прилегающей к нагнетательной скважине, высокотемпературной зоны — парового плато, процесс ВВГ ве дется при условии Цф = vr. Технологически это осуществляется путем уменьшения расхода закачиваемой в элемент воды при со хранении расхода закачиваемого воздуха, т. е. при уменьшении Хвв.
В случае установившегося |
ВВГ, когда уход тепла в кровлю |
и подошву пласта из зоны I I I |
становится постоянным, получаем |
(аналогично предыдущим выкладкам) следующее выражение для
тепловых потерь из зоны |
I I I при t |
|
ty\ |
|
|
Qr\w = 4Ат6ифАТ,ц1у |
|
^ |
|
|
|
\ яхт |
/ |
|
|
|
|
где Тш у — приращение |
температуры |
в зоне I I I при |
установив |
||
шемся ВВГ; ty — время, |
за |
которое в пласте может быть создано |
|||
паровое плато длиной Д£ при установившемся ВВГ. |
|
||||
Расход тепла из зоны II |
определяют по той же формуле (5.20). |
||||
Таким образом, суммарное |
текущее |
количество тепла |
qT, уходя |
||
щего из зон II и III, т. е., по сути дела, полное количество тепла, |
|||||
уходящего в кровлю и подошву, определяем по формуле |
|
||||
|
|
/ |
ty |
X1/2 |
|
|
[ |
|
|
|
|
+ЛГ- Ш Т |
|
|
|
|
,5Л |
Как видно, qTпостоянен и не зависит от текущего времени t. Теку щее количество поступившего в пласт тепла q* в результате реак ции горения находится дифференцированием выражения (5.24), т. е.
= |
. = 2rA bhv&, |
(5.39) |
4 * d |
t |
|
196
Поскольку при установившемся ВВГ тепло в самом пласте не накапливается, то qT = q+ . Приравнивая (5.38) и (5.39), полу чаем
/ |
4 \ i /2 ' ( ^ n i y * y 2 + A7V|/2) = z TAh\ |
2ty = |
- ^ - |
(**т) ' |
|
% |
|
Отсюда |
|
|
|
|
zTAh (ли.,.)1'2 |
A7 y |
(5.40) |
|
4XT |
||
|
|
|
|
где |
АС — длина высокотемпературной |
зоны |
/ / / , определяемая |
при расчете параметров в начальной стадии процесса ВВГ. |
|||
Как было показано в § 1, за начальную стадию создания ВВГ фронт конвекции продвинулся на расстояние хт= 75 м, а фронт
горения — на расстояние Лф = |
50 м, так что АС = |
Xj — х$ = 25 м. |
||||
Тогда ty = 25/0,04724 = 529 сут. |
|
|
|
|
||
Выше было определено, что |
|
= |
21,17 сут. По формуле (5.40) |
|||
получаем |
|
|
|
|
|
|
АГШу=(529) |
2 8 - 2 5 ,1 4 - 103 |
- 15- (3,14- |
0,07776) |
2 |
||
|
4 |
- 2 ,5 9 2 - 102 |
|
|
||
|
|
|
|
|||
— 300(21,17) ■ ]- 159 °С; |
Т ш у |
189 |
°С. |
|
||
Таким образом, температура в |
зоне III при |
установившемся |
||||
ВВГ немного отличается от средней температуры в этой зоне в на чальной стадии ВВГ, когда она составляет 193,5 °С.
При установившемся ВВГ ут = чУф. Следовательно, из фор мулы (5.33) в этом случае получаем
^ |
_____________________СгРг^г ~f~СнРнУн Т~ ^ВрП^В__________________ |
|||||
|
|
Стрт (1 — m) + |
tn [снрн (1 — s — sr) + cDpns + crprs] |
|||
В |
приведенной формуле изменяется значение vK. Поскольку |
|||||
ут = |
Уф, на основе (5.29) получаем |
|
||||
о» = (ms„о-----^ - ) Иф = (0,22 -0 .93 - -5- ^ г ) |
° - 04724 = |
|||||
= 0,008271 |
м/сут; |
|
|
|
||
qH1 = 0,008271 -2,7-103 = 22,33 |
м3/сут. |
|
||||
Дебит |
нефти |
qH, притекающей |
к добывающей |
скважине с двух |
||
сторон, |
<7„ = 2 <7щ = |
44,66 м3/сут. |
14,73 кДж/(м2-°С). |
|||
Значение снрн^н = |
2,095• 0,85-103*0,008271 = |
|||||
Используя значения остальных величин, входящих в (5.41), приходим к квадратному уравнению для определения slvy:
25,982siVy+ 3541,9sTvy—331,97 = 0.
197
Отсюда |
|
|
|
|
sivу |
0,0943; |
|
|
|
vB= |
0,8271 (0,0943 — 0,07) = 0,02495 |
м/сут; |
||
|
0 ,9 — 0,0943 |
|
|
|
^DIV ~ 0,02495 • 180 • 15 = 67,37 |
м3/сут. |
|
|
|
Таким образом, расход воды, |
поступающей в зону IV из зоны |
|||
I I I в стадии установившегося ВВГ, снижается по сравнению с на |
||||
чальной стадией ВВГ в 1,54 раза. |
|
I I I не изменяется. Из |
||
При установившемся ВВГ размер зоны |
||||
менение водонасыщенности в зоне I I I |
при |
переходе от начальной |
||
стадии ВВГ к установившемуся ВВГ не учитываем. Рассчитаем изменение водонасыщенности в зоне I и расход воды А<7В1 у, необхо димый для заполнения зоны I по мере продвижения фронта горения. Используя те же соображения, что и в § 1, имеем
Q r \ |
Мв ($* — sIy) |
<7в1у |
Mr (sI y — S C B ) |
Отсюда |
|
№ -- = |
400'0,Q2 = 0,2807; |
<7вуМв |
28,5 ■1 |
% = 0,757;
Д<7в1У= mbhvtfw = 0,22 • 2,7 • 103 • 0,04724 • 0,757 = 21,24 м3/сут.
Полный расход воды, закачиваемой в пласт на стадии установив шегося ВВГ,
<7вУ= 67,37 + 21,24 = 88,61 м3/сут.
Водовоздушное отношение на этой стадии
Явву = _ ^ 1 _ = 2,215-10-3 м3/м3.
у40-10*
Таким образом,, водовоздушное отношение при установившемся ВВГ уменьшено по сравнению с его значением в начальной стадии ВВГ почти в 1,6 раза.
Как было показано, на установившейся стадии ВВГ дебит нефти qH составит 44,61 м8/сут, а дебит воды qB = 2 <7Blv = 134,74 м3/сут, обводненность продукции v = 134,74/ (134,74 + 44,61) = 0,751.) Следовательно, обводненность продукции несколько снизится по сравнению с обводненностью на начальной стадии ВВГ. Это сни жение произойдет не сразу, а постепенно.
Определим время окончания разработки элемента пласта с при менением ВВГ. Начальная стадия ВВГ завершится, когда хт= = 75 м, а Хф=50 м. Это произойдет через 1058,4 сут с начала про цесса ВВГ.
Чтобы фронт конвекции прошел расстояние в 400 м, т. е. до конца элемента, нужно, чтобы фронт горения продвинулся на
198
375 |
м. |
Следовательно, |
разра |
|
I n *И3/С1/Ш |
|
|
|
|
|
|||
ботка |
элемента |
закончится |
|
|
|
|
|
|
|||||
за |
время |
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
375 |
|
|
ZOO |
|
V |
|
|
|
|||
|
/ к = |
■ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
0,04724 |
|
|
10 |
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
= 7938,2 |
сут = 21,75 года. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
На рис. 68 показана зави |
0 5 |
-100 |
|
Чн |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
симость дебита нефти и обвод |
|
|
— I___ |
|
/ |
|
|
|
|||||
ненности от времени для эле |
0 |
- |
0 |
Г |
I_______ 1 |
|
I__ |
||||||
мента скважины. |
|
|
/о |
15 |
t |
годы |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
З а д а ч а 5.29К. В одном |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
из |
вариантов |
разработки |
Рис. |
68. Зависимость <7а |
и v |
от |
/ для |
||||||
нефтяного |
месторождения |
элемента пласта |
|
|
|
|
|||||||
с |
использованием |
ВВГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
предполагается |
расположить |
схеме (рис. 69) при расстоянии |
|||||||||||
скважины |
по |
семиточечной |
|||||||||||
между |
нагнетательной |
и добывающими скважинами |
гк = |
200 м. |
|||||||||
|
Среднее |
пластовое |
давление |
на месторождении |
р = |
107 |
Па; |
||||||
пористость пород продуктивного пласта т = 0,25; вязкость нефти
|1Н= 50 мПа-с, ее плотность рн=0,85-103 |
кг/м3, вязкость закачивае |
|||||
мого в пласт воздуха предполагается |
равной |
вязкости газов горе |
||||
ния |Д.Г = 0,02 |
мПа-с. |
|
k = |
10~12 |
м2; |
толщина |
Абсолютная |
проницаемость пород |
|||||
пласта h0 = 13,33 м; относительные |
проницаемости |
для |
воздуха, |
|||
газа, нефти и воды линейным образом зависят от соответствующих насыщенностей, так же как и в задаче 5.28К, но sH0 = 0,95, sCB=
= |
0,05, |
s* = 0,95, |
sr0 = 0,05. Пластовая |
температура довольно |
высока и составляет Тпл = 60 °С. |
1,3 кДж/(кг-°С); Ят = |
|||
= |
Теплофизические свойства пласта: сТ = |
|||
3,01 |
Вт/(м-°С); |
хт = 0,08 м2/сут. |
|
|
Рис. 69. Схема процесса ВВГ при семиточечном расположении скважин. Скважины:
1 — добывающая; |
2 — нагнета |
тельная. Зоны: |
3 — / /; 4 — |
III; 5 — IV |
|
199
Плотность |
пород рт = 2,6 - 103 |
кг/м3. |
|
|
Лабораторные' исследования |
ВВГ показали, что содержание |
|||
кокса в породах пласта |
zT = 25-103 кг/м3, теплота сгорания |
кокса |
||
А = 25 X 103 |
кДж/кг; |
стехиометрический коэффициент |
а = |
|
=11,2 м3/кг.
Технологически ВВГ решено осуществлять следующим образом. Прежде всего в процессе инициирования горения вокруг сква
жины создается высокотемпературная зона радиусом г* = 20 м в течение времени, равного £*, путем закачки в нагревательную скважину воздуха с расходом qB03 = 0,694 м3/с = 60-103 м3/сут.
Затем при />>/* наступает начальная стадия ВВГ, в течение которой в пласте создается паровое плато. Расход воздуха в тече ние всего процесса разработки элемента пласта сохраняется неиз менным и составляет qB03 = 60-103 м3/сут.
В начальной стадии ВВГ осуществляется закачка в пласт воды одновременно с воздухом таким образом, чтобы «площадь конвек
ции» |
ST= rcr? (см. рис. 69) |
росла в два раза быстрее, чем выжжен |
||||||
ная |
площадь 5фВ= лУф. |
Начальная |
стадия |
ВВГ |
заканчивается |
|||
в |
момент |
времени, когда |
фронт горения достигает |
радиуса |
Гф = |
|||
= |
гф! = |
50 м. |
|
|
|
|
|
|
|
После завершения начальной стадии ВВГ наступает стадия |
|||||||
установившегося ВВГ, когда dSJdt = dSJdt. Эта стадия длится |
||||||||
до |
окончания разработки |
элемента |
пласта, |
когда |
5ф = лгк. |
Ко |
||
эффициент охвата пласта процессом по толщине т]2т — 0,9 и по площади г]2п = 0,9.
Требуется |
определить среднюю температуру Г* в зоне II (см. |
рис. 69) при |
/*, требуемые расходы закачиваемой в пласт воды |
и водовоздушные отношения в различных зонах, температуру в зоне III, дебиты нефти и воды в различные стадии процесса ВВГ для одного элемента пласта.
Р е ш е н и е . 1. Расчет технологических показателей началь ной стадии ВВГ.
Будем считать, что в начальной стадии ВВГ движение всех ве ществ в элементе пласта является радиальным, охват пласта по площади — полный. Поэтому h = hQт]2т = 13,33-0,9 = 12 м.
Получим формулы для определения скорости увеличения со временем выжженной площади 5ф и площади конвекции 5Т. Для
выжженного объема |
пласта Гф и выжженной площади 5ф имеем |
||||
выражения |
|
|
|
|
|
dVф |
Явоз , |
у |
S fv ^*~*Ф |
Явоз |
(5.42) |
dt |
^?ВОЗ |
|
dt |
ltRB03 |
|
|
|
||||
Имеем далее
R BO3 = azT= 11,2-25 = 280 м3/м3.
Вычислим насыщенности в зоне IV По аналогии с задачей 5.28К для расхода нефти, перетекающей из зоны I I I в зону IV, имеем
200