История методов проектирования нефтяных и газовых месторождений
.pdfгде б – балансовые запасы нефти, т; F – площадь залежи в пределах внешнего контура нефтеносности, м2; h – эффективная нефтенасыщенная мощность продуктивного пласта, м; m – пористость в долях единицы; Кн – коэффициент нефтенасыщенности; γн – удельный вес разгазированной поверхностной нефти, т/м3; η – пересчетный коэффициент для перевода объема нефти из пластовых условий в поверхностные; Qи – извлекаемые запасы нефти, т; Котд – коэффициент конечной нефтеотдачи.
б = 20 ∙ 106 ∙ 10 ∙ 0,18 ∙ 0,850 ∙ 0,865 ∙ 0,832 = 22 ∙ 106 = 22 млн. т.
Здесь = |
н |
= |
0,865 |
= 1,2; |
= |
1 |
= |
1 |
= 0,832. |
|
|
0,720 |
|
1,2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
пл |
|
|
|
|
|
|
|
|
и = 22,0 ∙ 0,3 = 6,6 млн. т.
2. Определим количество скважин, необходимое для разработки залежи:
= |
и |
= |
6600000 |
= 56 скв. |
|
|
118000 |
|
|||
|
|
|
|
||
|
скв |
|
|
|
|
Qскв – количество извлекаемых запасов, приходящихся на одну эксплуатационную скважину.
3. Произведем схематизацию залежи.
Так как (по условию) отношение малой оси месторождения (а) к большой (b) менее 1/3, т. е. a/b<1/3, то естественную залежь следует схематизировать в виде полосообразной залежи (рис. 1). При этом основные геометрические характеристики залежи сохраняются такими же, как на естественной залежи:
Lк – расстояние от контура питания до первого ряда скважин, Lк=10000 м; Lн.о. – расстояние от начального контура нефтеносности до первого ряда скважин, Lн.о.=1000 м; L=L2=L3 – расстояние от первого ряда скважин до второго и от второго ряда до третьего, L=L2=L3=500 м; 2σ – расстояние между скважинами в рядах, 2σ=500 м.
консорциум н е д р а
Зная геометрические характеристики схематизированной полосовой залежи, найдем количество скважин в каждом ряду:
= |
|
= |
56 |
= 19 скв. |
|
|
|
|
|||
|
3 |
|
|||
где N – общее количество скважин на залежи; n – количество скважин в одном ряду; C – количество рядов скважин, размещенных на залежи.
консорциум н е д р а
Рис.1.
Определим извлекаемые запасы нефти, заключенные между рядами:
консорциум н е д р а
а) между внешним контуром нефтеносности и первым рядом скважин Q1и (здесь площадь нефтеносности S1=10
км∙1,0=10 км2).
и1 = 10 ∙ 106 ∙ 10 ∙ 0,18 ∙ 0,85 ∙ 0,865 ∙ 0,833 ∙ 0,3 = 3,3 млн. т.
б) между первым и вторым рядом скважин:
и2 = 5 ∙ 106 ∙ 10 ∙ 0,18 ∙ 0,85 ∙ 0,865 ∙ 0,833 ∙ 0,3 = 1,65 млн. т.
в) поскольку площадь нефтеносности между первым и вторым рядом скважин равна площади нефтеносности между вторым и третьим рядом, следовательно, и извлекаемые запасы будут одинаковы:
и3 = и2 = 1,65 млн. т.
4. Определим проницаемость, пьезопроводность и гидропроводность пласта.
Для определения проницаемости построим график зависимости по результатам исследования разведочной скважины (рис. 2):
консорциум н е д р а
Рис.2.
Выбрав на прямолинейном участке кривой две каких-либо точки, определим проницаемость по формуле (3).
= |
2,3 ∙106 |
( |
lg +1 |
−lg |
) |
|
|
(3) |
|
4 ∙86400 |
∆ +1 |
−∆ |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
= |
2,3 ∙ 30 ∙ 4 ∙ 106 |
lg 32400 − lg 9000 |
) = 0,354 Д. |
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
||
|
|
|
|
|
4 ∙ 3,14 ∙ 1000 ∙ 86400 |
5,66 − 5,26 |
|||
Q – дебит жидкости, м3/сут; h – нефтенасыщенная мощность пласта, см; t – время, с; ∆P – рост давления за время t,
атм.
По известной проницаемости можно определить пьезопроводность пласта и гидропроводность ξ:
консорциум н е д р а
|
|
|
|
|
|
|
0,354 |
|
|
|
см2 |
||
= |
|
|
= |
|
|
|
= 4883 |
|
. |
||||
( |
+ ) |
4(0,18 ∙ 4,5 ∙ 10−5 + 10−5) |
с |
||||||||||
|
ж |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,354 ∙ 1000 |
Дсм |
|
|
||||
|
|
= |
|
|
= |
|
|
= 88 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
сП |
|
|
|||||
5. Определим суммарный дебит скважин каждого ряда, соотношение дебитов рядов и дебит, приходящийся на 1 скважину, при совместной работе трех рядов без учета гидродинамического несовершенства скважин на I, II и III этапах разработки.
На I этапе расчет следует начинать с определения приведенного контура питания L0 по формуле
|
= |
в |
|
+ |
н.о. |
(1 − |
в |
) = |
1,5 |
∙ 10000 + |
1000 |
(1 − |
1,5 |
) = 4062,5 м. |
||
|
2 |
|
4 |
|
2 |
|
4 |
|||||||||
0 |
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
н |
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Затем можно рассчитать дебит каждого эксплуатационного ряда, составив предварительно систему уравнений интерференция для условий, когда Pc1=Pc2=Pc3:
10) |
(к−с1) |
= ( |
+ |
+ ) |
+ |
∙ |
|
|
ln |
2 |
|
|||||||||||||||||
|
6 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
0 |
|
1 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
н∙10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
11) |
0 |
= ( |
+ |
) |
|
+ |
∙ |
|
ln |
2 |
− |
∙ |
|
|
ln |
2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
3 |
2 |
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||||||
12) |
0 |
= ( |
|
+ |
|
|
ln |
|
2 |
) |
− |
∙ |
|
ln |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Для удобства расчетов найдем сначала параметр
|
ln |
2 |
= |
250 |
ln |
500 |
|
= 5,32 ∙ 104 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
3,14 |
3,14 ∙ 0,2 |
|
||||
Из третьего уравнения определяем значение Q2:
консорциум н е д р а
|
|
|
|
|
|
+ |
ln |
2 |
|
|
|
5 ∙ 10 |
4 |
+ 5,32 ∙ 10 |
4 |
|
||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
= |
( |
|
|
|
) = |
|
( |
|
|
|
) = 1,941 ∙ |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2 |
3 |
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
5,32 ∙ 104 |
|
|
|
3 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Из второго уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( + |
) + ∙ ln |
2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
(1,941 |
+ |
)5 ∙ 104 |
+ 1,941 |
|
|
∙ 5,32 ∙ 104 |
|
|
||||||||||||||||
|
= |
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
= 4,707 ∙ 3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,32 ∙ 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 |
2 |
|
∙ 106 |
|
|
|
|||||||
1 |
2 |
3 |
0 |
1 |
|
|
|
|||
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 ∙ 105 ∙ 0,354 ∙ 1000(170 − 70) ∙ 86400 == (4,707 3 + 1,941 3 + 3)40,625 ∙ 104 + 4,707 3 ∙ 5,32 ∙ 104 4 ∙ 106
3 = 227,5 м3/сут.
По найденному численному значению Q3 определяются численные значения дебитов второго и третьего ряда при совместной работе трех рядов скважин на залежи:
3 = 227,5 м3/сут.
2 = 1,941 ∙ 227,5 = 441,5 м3/сут.
консорциум н е д р а
1 = 4,707 ∙ 227,5 = 1070,7 м3/сут.
а затем суммарный дебит трех рядов:
∑ 1 = 1 + 2 + 3 = 227,5 + 441,5 + 1070,7 = 1739,6 м3/сут.
Далее определяем процентное соотношение дебитов рядов, приняв дебит первого ряда за 100%, и дебит одной скважины в каждом ряду:
|
= |
2 |
|
∙ 100 = |
441,5 |
|
∙ 100 = 41,2%; |
||
|
|
|
|
||||||
1 |
|
|
1 |
1070,7 |
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
= |
3 |
|
∙ 100 = |
227,5 |
∙ 100 = 21,2%; |
|||
|
|
|
|||||||
2 |
|
|
1 |
1070,7 |
|
||||
|
|
|
|
||||||
1 = 1/ 1 = 1070,7/19 = 56,4 м3/сут;2 = 2/ 2 = 441,5/19 = 23,2 м3/сут;3 = 3/ 3 = 227,5/19 = 12 м3/сут.
6. Аналогичным образом определяются средние дебиты рядов на II и III этапе разработки. При определении приведенного контура питания на II этапе разработки в формулу приведенного контура питания вместо значения Lн.о.=1000 следует подставить значение L1+L2=1000+500=1500, вместо Lк подставить Lк1=10000+500=10500 м, тогда:
|
= |
в |
|
+ |
2 + 1 |
(1 − |
в |
) = |
1,5 |
∙ 10500 + |
1500 |
(1 − |
1,5 |
) = 4406,25 м. |
||
|
2 |
|
4 |
|
2 |
|
4 |
|||||||||
0 |
|
к1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
н |
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Составим уравнение интерференции при одновременной работе двух рядов скважин:
11) |
( к− с2) |
= ( |
+ |
) |
+ |
∙ |
|
ln |
2 |
|
6 |
|
|
|
|||||||
|
|
2 |
3 |
0 |
2 |
|
|
|
||
|
н∙10 |
|
|
|
|
|
||||
консорциум н е д р а
12) 0 = |
( |
+ |
|
ln |
2 |
) − |
∙ |
|
ln |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
3 |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Из 2-го уравнения получим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
ln |
2 |
|
|
5 ∙ 10 |
4 |
+ 5,32 ∙ 10 |
4 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
= ( |
|
2 |
|
|
) |
|
= |
( |
|
|
) |
= 1,941 ∙ |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
5,32 ∙ 104 |
|
|
3 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Подставляя найденное значение в первое уравнение, определим численное значение Q3: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( к − с) |
= ( |
+ |
) |
+ |
∙ |
|
ln |
2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
∙ 106 |
2 |
3 |
|
0 |
2 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
10 ∙ 105 ∙ 0,354 ∙ 1000(170 − 70) ∙ 86400 |
== (1,941 |
+ |
)44,0625 ∙ 104 + 1,941 ∙ 5,32 ∙ 104 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
|
|
3 |
|
4 ∙ 106
3 = 545,9 м3/сут,
а затем численное значение Q2:
2 = 1,941 ∙ 545,9 = 1059,4 м3/сут.
Определим суммарный дебит двух рядов и процентное соотношение дебитов рядов, приняв дебит 2-го ряда за 100%:
∑ |
= |
+ = 545,9 + 1059,4 = 1605,3 м3/сут. |
||||
2 |
2 |
|
3 |
|
|
|
|
= |
3 |
∙ 100 = |
545,9 |
|
∙ 100 = 51,5%; |
|
|
1059,4 |
||||
|
|
|
|
|||
|
|
2 |
|
|
|
|
Затем рассчитаем дебит одной скважины в каждом ряду:
консорциум н е д р а
2 = 2/ 2 = 1059,4/19 = 55,8 м3/сут;3 = 3/ 3 = 545,9/19 = 28,7 м3/сут.
На третьем этапе разработки приведенный контур питания составит:
|
= |
в |
|
+ |
3 + 2 + 1 |
(1 − |
в |
) = |
1,5 |
∙ 11000 + |
2000 |
(1 − |
1,5 |
) = 4750 м. |
||
|
2 |
|
4 |
|
2 |
|
4 |
|||||||||
0 |
|
к2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
н |
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уравнение интерференции при работе одного третьего ряда и его дебит рассчитываем так:
( к − с) |
= |
|
+ |
∙ |
|
ln |
|
2 |
||||||||
∙ 106 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
3 |
0 |
|
3 |
|
|
|
|||||||
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 = |
|
|
|
( к |
− с) |
|
|
|
|
; |
|
|||||
|
( + ln |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
) ∙ 106 |
|
||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
|
н |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3 = 10 ∙ 105 ∙ 0,354 ∙ 1000(170 − 70) ∙ 86400 = 1445,9 м3/сут. 4 ∙ (47,5 ∙ 104 + 5,32 ∙ 104) ∙ 106
Дебит одной скважины в ряду на III этапе
3 = 3/ 3 = 1445,9/19 = 76,1 м3/сут.
7. Определим время разработки залежи на каждом этапе по формуле (4) и общий срок разработки.
= |
н |
(4) |
|
∑ |
|||
|
|
На I этапе разработки:
консорциум н е д р а