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

Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»

 

 

 

 

 

 

 

∙ 106

 

 

 

 

 

2

 

 

 

∆ = −

 

 

 

в

 

 

{∆ ∑

[ (−

 

 

)]} =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

86400 ∙ 4

 

1

 

4 1

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

1,5 ∙ 106

 

 

 

{1283 [

(−

(2,52 ∙ 105)2

)]} == 26,98 атм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86400 ∙ 4 ∙ 3,14 ∙ 0,261 ∙ 1000

 

 

 

 

 

4 ∙ 3601 ∙ 13,1 ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

=

 

 

 

− ∆ = 180 − 26,98 = 153,02 атм.

 

 

пл

нач

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

для II этапа:

 

 

 

 

в

∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

∆ = −

 

 

 

 

{∆ ∑

[ (−

 

 

 

)] + ∆ ∑

[

(−

 

 

)]}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

86400 ∙ 4

 

 

 

1

 

 

 

4 ( 1 + 2)

 

2

 

 

4 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

1,5 ∙ 106

 

 

 

 

 

{1283 [

(−

 

 

 

(2,52 ∙ 105)2

 

 

 

 

)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86400 ∙ 4 ∙ 3,14 ∙ 0,261 ∙ 1000

 

 

 

 

4 ∙ 3601 ∙ (13,1 + 10,6) ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ (1183,9 − 1283) [

(−

 

 

(2,52 ∙ 105)2

 

 

)]} = 29,02 атм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ∙ 3601 ∙ 10,6 ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 =

 

− ∆

= 180 − 29,02 = 150,98 атм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пл

нач

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для III этапа:

консорциум н е д р а

 

 

∙ 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 ∙ 0,261 ∙ 1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ {1283 [

(−

 

 

 

 

 

(2,52 ∙ 105)2

 

 

 

)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ∙ 3601 ∙ (13,1 + 10,6 + 23,6) ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ (1183,9

 

− 1283) [ (−

 

 

 

 

(2,52 ∙ 105)2

 

 

 

)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ∙ 3601 ∙ (10,6 + 23,6) ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ (1066,4

 

− 1183,9)

[

(−

 

 

 

(2,52 ∙ 105)2

 

)]} = 30,25 атм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ∙ 3601 ∙ 23,6 ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

идебит, 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 ∙ 0,261 ∙ 1000(170 − 70) ∙ 86400 = (2,601 3 + 1,462 3 + 3) ∙ 40,625 ∙ 104 + 2,601 3 ∙ 10,81 ∙ 104 4 ∙ 106

3 = 240,9 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 = 240,9 м3/сут.

2 = 1,462 ∙ 240,9 = 352,2 м3/сут.1 = 2,601 ∙ 240,9 = 626,5 м3/сут.

а затем суммарный дебит трех рядов:

1 = 1 + 2 + 3 = 240,9 + 352,2 + 626,5 = 1219,6 м3/сут.

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

одной скважины в каждом ряду:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

2

 

∙ 100 =

352,2

 

∙ 100 = 56,2%;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

626,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

3

∙ 100 =

240,9

∙ 100 = 38,4%;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

626,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= /

= 626,5/19 = 33 м3/сут;

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= /

2

= 352,2/19 = 18,5 м3

/сут;

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= /

3

= 240,9/19 = 12,7 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 ∙ 0,261 ∙ 1000(170 − 70) ∙ 86400

== (1,462

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

 

 

 

 

 

 

 

4 ∙ 106

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 453 м3/сут,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а затем численное значение Q2:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1,462 ∙ 453 = 662,6 м3/сут.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим суммарный дебит двух рядов и процентное соотношение дебитов рядов, приняв дебит 2-го ряда

за 100%:

 

 

 

 

 

 

 

 

=

+ = 453 + 662,6 = 1115,6 м3

/сут.

2

 

2

 

3

 

 

 

 

 

=

3

∙ 100 =

453

∙ 100 = 68,4%;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

662,6

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Затем рассчитаем дебит одной скважины в каждом ряду:

 

 

 

= / = 662,6/19 = 34,9 м3/сут;

 

 

2

 

2

2

 

 

 

 

 

=

/ = 453/19 = 23,8 м3/сут.

 

 

 

3

3

3

 

 

 

 

На третьем этапе разработки:

 

 

 

 

 

 

 

 

10 ∙ 105

∙ 0,261 ∙ 1000(170 − 70) ∙ 86400

 

м3/сут.

=

 

 

 

= 965,8

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 = 965,8/19 = 50,8 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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

==

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 13,7 лет.

( 1 + 2 + 3) ∙ (1 −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

) ∙ ∙ 365

(626,5

+ 352,2 + 240,9) ∙ (1 −

 

 

) ∙ 0,865 ∙ 365

 

 

100

 

 

 

100

 

На II этапе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

∙ ∙ 106

 

 

 

 

 

 

1,65 ∙ 1,2 ∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

2 =

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 11,3 лет.

 

 

( 2 + 3) ∙ (1 −

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) ∙ ∙ 365

(662,6

+ 453) ∙ (1 −

 

) ∙ 0,865 ∙ 365

 

 

 

 

100

 

 

 

 

100

 

Ha III этапе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

∙ ∙ 106

 

 

 

 

 

 

1,65 ∙ 1,2 ∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 =

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

= 26 лет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ∙ (1 −

 

 

) ∙ ∙ 365

965,8 ∙ (1 −

 

) ∙ 0,865 ∙ 365

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

100

 

Общий срок разработки залежи составит:

= 1 + 2 + 3 = 13,7 + 11,3 + 26 = 51,1 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

 

 

 

{1219,6 [

(−

 

(2,52 ∙ 105)2

)]} == 25,97 атм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86400 ∙ 4 ∙ 3,14 ∙ 0,261 ∙ 1000

 

 

 

 

 

4 ∙ 3601 ∙ 13,7 ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

=

 

 

 

− ∆ = 180 − 25,97 = 154,03 атм.

 

 

пл

нач

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

для II этапа:

 

 

 

∙ 106

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

∆ = −

в

 

{∆ ∑

[

(−

 

 

)] + ∆ ∑

[

(−

 

 

 

)]}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

86400 ∙ 4

 

 

1

 

 

 

4 ( 1

+ 2)

2

 

 

4 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

1,5

∙ 106

 

 

 

{1219,6 [

(−

 

 

(2,52 ∙ 105)2

 

 

 

)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86400 ∙ 4 ∙ 3,14 ∙ 0,261 ∙ 1000

 

 

 

 

 

4 ∙ 3601 ∙ (13,7 + 11,3) ∙ 3,15 ∙ 107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2,52 ∙ 105)2 + (1115,6 − 1219,6) [ (− 4 ∙ 3601 ∙ 11,3 ∙ 3,15 ∙ 107)]} = 27,70 атм.

пл2 = нач − ∆ 2 = 180 − 27,70 = 152,30 атм.

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 ∙ 0,261 ∙ 1000

(2,52 ∙ 105)2 ∙ {1219,6 [ (− 4 ∙ 3601 ∙ (13,7 + 11,3 + 26) ∙ 3,15 ∙ 107)]

(2,52 ∙ 105)2 + (1115,6 − 1219,6) [ (− 4 ∙ 3601 ∙ (11,3 + 26) ∙ 3,15 ∙ 107)]

(2,52 ∙ 105)2 + (965,8 − 1115,6) [ (− 4 ∙ 3601 ∙ 26 ∙ 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 = 7,28 ∙ 104 т .

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 ∙ 106

 

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

0,261 Д.

Общий срок разработки пласта составит 47,3 лет без учета гидродинамического несовершенства скважин и 51,1 лет с учетом несовершенства. Разработка проводилась в три этапа.

На первом этапе срок разработки составит 13,7 лет, суммарный дебит скважин составляет 1220 м3/сут (878,4 т/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 11,3 лет, суммарный дебит скважин 1116 м3/сут, приведенный контур питания 4406,25 м, пластовое давление – 152,30 атм.

На третьем этапе срок разработки составит 39,1 лет, суммарный дебит скважин 966 м3/сут, пластовое давление 152,05 атм, приведенный контур питания 4750 м, дебит одной скважины 50,8 м3/сут.

Таким образом, сделаем вывод, что первый этап разработки более эффективен, поскольку обводненность минимальна (25%), а при работе 56 скважин дебит составил 1220 м3/сут (878,4 т/сут) Qн=1220*0,865*13,7*350=5060163,5 т нефти при пластовом давлении 154,03 атм.

Контрольные вопросы

1)Охарактеризуйте жёсткий водонапорный режим.

консорциум н е д р а