Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

История методов проектирования нефтяных и газовых месторождений

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
26.05.2024
Размер:
5.11 Mб
Скачать

 

 

∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

∆ = −

 

в

∙∙ {∆ ∑

[

(−

 

 

 

)] + ∆ ∑

[

(−

 

)] + ∆ ∑

[

(−

 

 

)]}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

86400 ∙ 4

 

 

1

 

 

4 ( 1

+ 2 + 3)

2

 

 

4 ( 2

+ 3)

3

 

 

4 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

 

1,5 ∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86400 ∙ 4 ∙ 3,14 ∙ 0,222 ∙ 1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ {1090,1 [

(−

 

 

 

(2,52 ∙ 105)2

 

)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ∙ 3060 ∙ (15,4 + 12,5 + 27,8) ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2,52 ∙ 105)2 + (1005,9 − 1090,1) [ (− 4 ∙ 3060 ∙ (12,5 + 27,8) ∙ 3,15 ∙ 107)]

(2,52 ∙ 105)2 + (906 − 1005,9) [ (− 4 ∙ 3060 ∙ 27,8 ∙ 3,15 ∙ 107)]} = 30,25 атм.

пл3 = нач − ∆ 3 = 180 − 30,25 = 149,75 атм.

9. Определим отбор нефти за счет упругих свойств пластовых жидкостей и нефтесодержащего коллектора по формуле:

∆ = ( ж + с) ∆ = (0,18 ∙ 4,5 ∙ 10−5 + 10−5) ∙ 20 ∙ 106 ∙ 10 ∙ 30,25 == 10,95 ∙ 104 м3.

а затем отбор нефти за счет упругих сил в процентах от общих извлекаемых запасов по формуле:

∙ 100 =

10,95 ∙ 104 ∙ 0,865

∙ 100 = 1,43%.

 

6,6 ∙ 105

 

и

 

 

 

 

10. Аналогичным образом определим суммарный дебит скважин каждого ряда, соотношение дебитов рядов и дебит, приходящийся на 1 скважину, при совместной работе трех рядов с учетом гидродинамического несовершенства скважин на I, II и III этапах разработки.

Для удобства расчетов найдем сначала параметр

консорциум н е д р а

 

ln

 

=

250

ln

250

= 10,81 ∙ 104

 

 

 

3,14 ∙ 10−4

 

 

3,14

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

Определяем значение Q2 и Q1:

 

 

 

 

+

ln

 

 

 

 

 

 

5 ∙ 104 + 10,81 ∙ 104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

=

(

 

 

 

 

 

 

пр

) =

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

) = 1,462 ∙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

3

 

 

10,81 ∙ 104

3

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( +

) + ∙

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 =

 

 

 

 

 

 

пр

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,462

+

)5 ∙ 104

+ 1,462 ∙ 10,81 ∙ 104

 

 

 

=

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

= 2,601 ∙ 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,81 ∙ 104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя значения Q2 и Q1, выраженные через Q3, в первое уравнение, а также выражая левую часть первого уравнения в м3/сут, рассчитаем численное значение Q3:

( к с1)

= (

+

+

)

+

 

ln

 

∙ 106

 

 

 

1

2

3

0

1

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

10 ∙ 105 ∙ 0,222 ∙ 1000(170 − 70) ∙ 86400 = (2,601 3 + 1,462 3 + 3) ∙ 40,625 ∙ 104 + 2,601 3 ∙ 10,81 ∙ 104 4 ∙ 106

3 = 204,6 м3/сут.

По найденному численному значению Q3 определяются численные значения дебитов второго и третьего ряда при совместной работе трех рядов скважин на залежи:

консорциум н е д р а

3 = 204,6 м3/сут.

2 = 1,462 ∙ 204,6 = 299,3 м3/сут.1 = 2,601 ∙ 204,6 = 532,3 м3/сут.

а затем суммарный дебит трех рядов:

1 = 1 + 2 + 3 = 204,6 + 299,3 + 532,3 = 1036,2 м3/сут.

Далее определяем процентное соотношение дебитов рядов, приняв дебит первого ряда за 100%, и

дебит одной скважины в каждом ряду:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2

 

∙ 100 =

299,3

 

∙ 100 = 56,2%;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

532,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

3

 

∙ 100 =

204,6

∙ 100 = 38,4%;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

532,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= / = 532,3/19 = 28 м3/сут;

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= /

 

 

= 299,3/19 = 15,8 м3

/сут;

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= /

3

= 204,6/19 = 10,8 м3

/сут.

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналогичным образом определяются средние дебиты рядов на II и III этапе разработки.

 

 

 

+

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ∙ 104 + 10,81 ∙ 104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

) =

(

 

 

 

 

 

) = 1,462 ∙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

10,81 ∙ 104

 

3

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя найденное значение, определим численное значение Q3:

консорциум н е д р а

 

 

( к с)

= (

 

+

)

+

 

ln

 

 

 

∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

0

2

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

 

10 ∙ 105 ∙ 0,222 ∙ 1000(170 − 70) ∙ 86400

==

(1,462

+ )44,0625 ∙ 104 + 1,462 ∙ 10,81 ∙ 104

 

 

 

 

 

 

 

4 ∙ 106

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 384,9 м3/сут,

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а затем численное значение Q2:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 = 1,462 ∙ 384,9 = 562,9 м3/сут.

Определим суммарный дебит двух рядов и процентное соотношение дебитов рядов, приняв дебит

2-го ряда за 100%:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ =

+

 

= 384,9 + 562,9 = 947,8 м3/сут.

2

2

 

 

3

 

 

 

 

=

 

3

∙ 100 =

384,9

∙ 100 = 68,4%;

 

 

 

 

 

 

 

 

562,9

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Затем рассчитаем дебит одной скважины в каждом ряду:

 

 

= /

 

= 562,9/19 = 29,6 м3

/сут;

2

 

2

2

 

 

 

 

 

= /

3

= 384,9/19 = 20,3 м3

/сут.

3

 

3

 

 

 

 

 

На третьем этапе разработки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 ∙ 105 ∙ 0,222 ∙ 1000(170 − 70) ∙ 86400

= 820,6 м3/сут.

=

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4 ∙ (47,5 ∙ 104 + 10,81 ∙ 104) ∙ 106

 

Дебит одной скважины в ряду на III этапе

консорциум н е д р а

 

3 = 3/ 3 = 820,6/19 = 43,2 м3/сут.

Определим время разработки залежи на каждом этапе и общий срок разработки.

На I этапе разработки:

 

 

 

 

1

∙ ∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,31 ∙ 1,2 ∙ 106

 

 

 

1

=

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

==

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 16,2 лет.

( 1 + 2 + 3)

∙ (1 −

 

 

) ∙ ∙ 365

 

(532,3 + 299,3 + 204,6) ∙ (1 −

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

∙ 0,865 ∙ 365

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

На II этапе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

∙ ∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

1,65 ∙ 1,2 ∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

2

=

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

==

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 13,3 лет.

 

 

( 2 + 3) ∙ (1 −

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) ∙ ∙ 365

(562,9

+ 384,9) ∙ (1 −

 

) ∙ 0,865 ∙ 365

 

 

 

100

 

 

 

 

100

Ha III этапе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

∙ ∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

1,65 ∙ 1,2 ∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 =

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

= 30,6 лет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ∙ (1 −

 

 

) ∙ ∙ 365

 

 

 

816,2 ∙ (1 −

 

) ∙ 0,865 ∙ 365

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

Общий срок разработки залежи составит:

= 1 + 2 + 3 = 16,2 + 13,3 + 30,6 = 60,1 лет.

Определим изменение пластового давления на стенке укрупненной скважины на различных этапах разработки. Для I этапа расчет ведется по формуле:

консорциум н е д р а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆ = −

 

 

 

в

 

 

{∆ ∑

[

(−

 

 

)]} =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

86400 ∙ 4

 

 

 

 

1

 

 

 

4 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

1,5 ∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1036,2 [

(−

 

 

 

(2,52 ∙ 105)2

 

)]} == 25,97 атм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86400 ∙ 4 ∙ 3,14 ∙ 0,222 ∙ 1000

 

 

 

 

 

 

4 ∙ 3060 ∙ 16,2 ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

=

 

 

 

 

− ∆ = 180 − 25,97 = 154,03 атм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пл

нач

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для II этапа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

∆ = −

 

 

 

 

 

 

{∆

[ (−

 

 

 

 

 

)] + ∆ ∑

[

(−

 

 

 

)]}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

86400 ∙ 4

 

 

 

 

1

 

 

 

4 ( 1

+ 2)

 

 

2

 

 

 

4 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

1,5 ∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1036,2 [

(−

 

 

 

 

 

(2,52 ∙ 105)2

 

 

 

 

)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86400 ∙ 4 ∙ 3,14 ∙ 0,222 ∙ 1000

 

 

 

 

 

 

4 ∙ 3060 ∙ (16,2 + 13,3) ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ (947,8 − 1036,2) [

 

(−

 

 

 

 

 

(2,52 ∙ 105)2

 

 

 

 

)]} = 27,70 атм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ∙ 3060 ∙ 13,3 ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

=

 

 

 

 

− ∆ = 180 − 27,70 = 152,30 атм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пл

нач

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для III этапа:

консорциум н е д р а

 

 

в

∙ 106

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

∆ = −

 

 

∙∙ {∆ ∑

[

(−

 

 

)] + ∆ ∑

[

(−

 

)] + ∆ ∑

[

(−

 

 

)]}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

86400 ∙ 4

1

 

 

4 ( 1

+ 2 + 3)

2

 

 

4 ( 2

+ 3)

3

 

 

4 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5 ∙ 106

= − 86400 ∙ 4 ∙ 3,14 ∙ 0,222 ∙ 1000

(2,52 ∙ 105)2 ∙ {1036,2 [ (− 4 ∙ 3060 ∙ (16,2 + 13,3 + 30,6) ∙ 3,15 ∙ 107)]

(2,52 ∙ 105)2 + (947,8 − 1036,2) [ (− 4 ∙ 3060 ∙ (13,3 + 30,6) ∙ 3,15 ∙ 107)]

(2,52 ∙ 105)2 + (816,2 − 947,8) [ (− 4 ∙ 3060 ∙ 30,6 ∙ 3,15 ∙ 107)]} = 27,95 атм.

пл3 = нач − ∆ 3 = 180 − 27,95 = 152,05 атм.

Определим отбор нефти за счет упругих свойств пластовых жидкостей и нефтесодержащего коллектора по формуле:

∆ = ( ж + с) ∆ = (0,18 ∙ 4,5 ∙ 10−5 + 10−5) ∙ 20 ∙ 106 ∙ 10 ∙ 27,95 == 10,12 ∙ 104 м3.

а затем отбор нефти за счет упругих сил в процентах от общих извлекаемых запасов по формуле:

∙ 100 =

10,12 ∙ 104 ∙ 0,865

∙ 100 = 1,32%.

 

6,6 ∙ 105

 

и

 

 

 

 

консорциум н е д р а

Вывод.

Разработка залежи ведется при жестком водонапорном режиме без поддержания пластового давления, балансовые запасы нефти составляют 22 млн.т., начальные извлекаемые запасы – 6,6 млн.т. нефти. Проницаемость пласта составляет 0,222 Д.

Общий срок разработки пласта составит 55,6 лет без учета гидродинамического несовершенства скважин и 60,1 лет с учетом несовершенства. Разработка проводилась в три этапа.

На первом этапе срок разработки составит 16,2 лет, суммарный дебит скважин составляет 1036,2 м3/сут, приведенный контур питания 4062,5 м, пластовое давление составило 154,03 атм. На этом этапе добывают 56 скважин, расположенные в 3 ряда по 19 скважин в ряду.

На втором этапе срок разработки составляет 13,3 лет, суммарный дебит скважин 947,8 м3/сут, приведенный контур питания 4406,25 м, пластовое давление – 152,30 атм.

На третьем этапе срок разработки составит 30,6 лет, суммарный дебит скважин 816,2 м3/сут, пластовое давление 152,05 атм, приведенный контур питания 4750 м, дебит одной скважины 43,2 м3/сут.

Таким образом, сделаем вывод, что первый этап разработки более эффективен, поскольку обводненность минимальна (25%), а при работе 56 скважин суммарный дебит скважин 1036,2 м3/сут

Qн=1036,2*0,865*16,2*350=5082094,71 т нефти, при пластовом давлении 154,03 атм.

I ЗАДАНИЕ (ВАРИАНТ 9)

Условие задачи.

В результате оконтуривания залежи, исследований керна и анализа проб пластовых и поверхностных нефтей было установлено, что залежь в пределах внешнего контура нефтеносности имеет длину 10 км и ширину 2 км. Площадь залежи в пределах внешнего контура нефтеносности 20 км2, средняя эффективная нефтенасыщенная мощность продуктивного

консорциум н е д р а

пласта h=10 м, пористость m=18%, конечный коэффициент нефтеотдачи Котд=0,30, коэффициент нефтенасыщенности Кн=0,85, удельный вес поверхностной разгазированной нефти γн=0,865, удельный вес пластовой нефти γпл=0,720, вязкость нефти в пластовых условиях 4 сП, вязкость пластовой воды 1,5 сП. Количество эксплуатационных скважин, подлежащих размещению на залежи, было ориентировочно определено из расчета 118 тыс. т извлекаемых запасов на одну скважину.

С северной стороны залежи имеется экран, т. е. питание залежи одностороннее. Скважины на залежи размещены линейными рядами с расстоянием от контура питания до первого ряда скважин Lк=10 км, от начального контура нефтеносности до 1 ряда скважин Lн=1000 м, от 1 до 2 ряда и от 2 до 3 ряда скважин расстояние L=L2=L3=500 м. Расстояние между скважинами 2σ=500 м. Пробуренные скважины имеют внутренний диаметр dc=20 см. Приведенный радиус, учитывающий гидродинамическое несовершенство скважин, rпр=10-4 м. Давление на контуре питания Рк=170 атм, забойное давление в скважинах Рзаб=70 атм, начальное пластовое давление Рнач=180 атм, коэффициент сжимаемости пористой среды βс=10-5 1/атм, коэффициент сжимаемости жидкости βж=4,5∙10-5 1/атм. Разработка залежи ведется при жестком водонапорном режиме. Результаты исследования разведочной скважины, находящейся в пробной эксплуатации, методом восстановления давления приведены в табл. 1.

Таблица 1.

t (мин)

 

∆P (атм)

 

t1 =

7

∆P1 =

3,1

t2 =

15

∆P2 =

4,0

t3 =

150

∆P3 =

5,26

t4 =

540

∆P4 =

5,66

Дебит скважины при этом составил Q=30 м3/сут.

Необходимо выполнить следующее:

консорциум н е д р а

1.Определить: а) балансовые и извлекаемые запасы нефти; б) количество эксплуатационных скважин, необходимое для разработки залежи; в) проницаемость k, пьезопроводность и гидропроводность kh/μ продуктивного пласта.

2.Произвести схематизацию залежи для проведения гидродинамических расчетов.

3.Определить: а) суммарный дебит скважин каждого ряда, соотношение дебитов рядов скважин и дебит, приходящийся на одну скважину в каждом ряду при совместной работе трех рядов, без учета и с учетом гидродинамического несовершенства скважин; б) время первого этапа разработки и последующих при условии, что средняя за этап обводненность продукции составит

на первом этапе – 25%;

на втором этапе – 50%;

на третьем этапе – 75%,

а дебит скважин по жидкости сохраняется постоянным во времени: в) изменение давления на стенке укрупненной скважины по формуле бесконечного пласта на каждом этапе разработки залежи; г) количество нефти, добытое за счет упругой энергии породы и жидкости.

Решение.

1. Определим балансовые и извлекаемые запасы нефти в целом по залежи.

Расчет запасов производится объемным методом по формулам (1) и (2):

б = н н

(1)

и = б отд

(2)

консорциум н е д р а