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

Рис. 7. Кривая восстановления давления

Каждый участок КВД обрабатывается отдельно и дифференцированно определяются параметры призабойной и удаленной зон пласта. Находятся отрезки, отсекаемые продолжениями прямолинейных участков на оси Рс 1 и В2), и тангенсы углов наклона прямых к оси абсцисс (А1 и А2). При этом важно помнить, что

 

Р

2

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

A = tg =

 

1

(15)

 

 

 

 

 

 

 

lg t

 

lg t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Затем определяется параметр =

Kh

 

, называемый гидропроводностью пласта:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 =

 

K 1h

=

2,3Q

для призабойной зоны

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 A1

консорциум н е д р а

для удаленной зоны

2

=

K

2

h

=

2,3Q

 

 

 

 

 

4 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Затем находят проницаемость и пьезопроводность:

для призабойной зоны

K1 =

 

1

 

;

 

 

 

h

 

 

 

 

для удаленной зоны

K2 =

 

2

 

;

 

 

 

h

 

 

 

 

.

 

1

 

 

2

 

= =

 

K

 

 

 

 

 

1

 

 

 

;

(m

 

+

 

)

ж

с

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

2

 

 

 

.

(m

 

+

 

)

ж

с

 

 

 

 

 

При необходимости можно определить приведенный радиус скважины:

r

=

2,25

1

 

 

c

 

 

B

 

 

 

 

1

 

 

 

10

A

 

 

 

1

 

(16)

6)Охарактеризуйте основные этапы разработки нефтяного месторождения.

Разработка каждого нефтяного месторождения характеризуется определенными технологическими показателями:

консорциум н е д р а

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»

Рис.8.Стадии разработки пласта

Процесс разработки нефтяных месторождений можно условно разделить на 4 стадии:

1-я стадия - это период нарастания добычи нефти в процессе разбуривания залежи, обустройства месторождения, ввода скважин и промысловых сооружений в эксплуатацию.

2-я стадия - характеризуется устойчивой максимальной добычей нефти. Именно в этот период уровень добычи нефти и теми отбора от ПИЗ характеризует разработку месторождения.

3-я стадия - характеризуется резким падением добычи нефти и значительным ростом обводненности продукции скважин. Эта стадия часто называется поздней стадией разработки.

4-я стадия - называется также конечной стадией разработки нефтяного месторождения. Для нее характерно сравнительно медленное, постепенное падение добычи нефти, высокая обводненность продукции скважин.

Основные показатели разработки графически представлены на рис.8.

7) Виды гидродинамического несовершенства скважин и их учёт при расчётах дебитов скважин.

В теории фильтрации различают три вида несовершенства скважины:

1)скважина гидродинамически несовершенная по степени вскрытия пласта – это скважина с открытым забоем, вскрывшая пласт не на всю толщину;

2)скважина гидродинамически несовершенная по характеру вскрытия пласта – это скважина, вскрывшая пласт на всю толщину, но сообщающаяся с пластом через систему перфорационных отверстий или специальные фильтры;

3)скважина гидродинамически несовершенная как по степени, так и по характеру вскрытия.

консорциум н е д р а

Рис. 9. Схема притока к скважине, несовершенной по характеру вскрытия: - расстояние между отверстиями вдоль

оси скважины; rc- радиус гидродинамически несовершенной скважины.

консорциум н е д р а

Рис. 10. Схема притока к скважине, несовершенной по степени вскрытия

Скважина, несовершенная по характеру вскрытия, сообщается с пластом через систему перфорационных отверстий. Вблизи отверстий форма потока радиально-сферическая. Суммарная площадь фильтрации определяется суммой сечений отверстий, что значительно меньше поверхности вскрытого пласта. Это приводит к возникновению дополнительных сопротивлений в призабойной зоне пласта. Исследования показывают, что за пределами цилиндрической поверхности радиуса R0 = rc+ линии тока практически параллельны, и поток становится плоскорадиальным.

Если скважина гидродинамически несовершенна по степени вскрытия. То линии тока будут параллельны за пределами цилиндрической поверхности радиуса R0 1,5h. В зоне, прилегающей к скважине, поток жидкости вблизи кровли пласта будет плоскорадиальным, а в остальной части – радиально-сферическим.

Несовершенство скважины учитывается при помощи введения скин-эффекта.

Дебит скважины, сочетающей оба вида несовершенства, можно определить по формуле:

 

2 Kh(P

 

P

Q =

 

 

 

k

c

 

 

 

R

 

 

 

1

ln

k

+ C

 

 

 

 

 

 

h

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

где С=С12 – дополнительное фильтрационное сопротивление, вскрытия (С1) и по характеру вскрытия (С2).

С – величина безразмерная.

Значения С1 и С2 находятся по графикам В.И.Щурова.

)

(17)

 

 

 

 

 

 

 

 

вызванное несовершенством скважины по степени

8)Для чего вводят понятие «укрупнённая скважина»?

консорциум н е д р а

Одной из важнейших задач при проектировании разработки нефтяных месторождений при естественном упруговодонапорном режиме, которую необходимо решить, является прогнозированное изменение давления на контуре нефтяного месторождения. Решение этой задачи необходимо для определения возможности эксплуатации залежи без поддержания пластового давления, или времени, когда оно все же понадобится, чтобы не допустить возникновения малоэффективного режима растворенного газа, или времени прекращения фонтанирования скважин.

Для этого все скважины на нефтяной залежи и залежь в целом представляются как некоторая укрупненная скважина радиусом

R =

S

 

 

где S - площадь залежи.

(18)

Для расчета используется та же формула упругого режима, только вместо обычного радиуса скважины r, берется радиус укрупненной скважины R. Так как упругие процессы происходят в окружающей нефтяную залежь обширной водоносной области, то при расчетах необходимо использовать вязкость воды μe, а величина к и h должны представлять среднее значение проницаемости и толщины пласта в водоносной части. Так как параметры законтурной области обычно не известны, то эти значения (k и h) принимают по нефтяной части залежи, что дает определенную погрешность при расчетах.

9) В расчётах каких показателей разработки используется интегрально-показательная функция и как её определить?

Если нефтяные месторождения разрабатываются без поддержания пластового давления и это месторождение окружено обширной водоносной областью с достаточно хорошей проницаемостью пород в этой области, то отбор нефти из месторождения и понижение пластового давления в нем вызовут интенсивный приток воды из законтурной области в нефтяную часть разрабатываемого пласта. Источником энергии, вызывающим движение жидкости по

консорциум н е д р а

пласту будут упругие силы, в основном водоносной области, т.к. ее размеры во много раз превышают размеры нефтяной залежи. При упруговодонапорном режиме давление в залежи поддерживается выше давления насыщения и в пласте фильтруется только нефть и вода.

Пусть скважина вскрывает неограниченный упругий пласт в некоторый начальный момент времени t=0 и действует непрерывно с постоянным дебитом Q. Распределение давления в пласте определяется интегрированием уравнения (7.6.12), которое для плоскорадиального движения запишется в виде:

P

 

2

P

 

 

 

 

 

=

 

 

2

t

 

r

 

 

+

1 r

Pr

  

.(19)

Зададим начальные и граничные условия:

начальное условие -

P(r, t)= Рк

при t=0;

условие на внутренней границе -

Q =

2 Kh

P

 

 

 

 

 

 

r r=0

;

условие на внешней границе -

Точное решение этой задачи при

P(r, t)= Р

при r= .

к

 

Rc=0 дается формулой:

Pk

 

Q

 

 

 

r

2

 

P(r, t )=

 

E

 

 

 

 

4 Kh

i

 

4 t

 

 

 

 

 

 

 

 

(20)

основная формула теории упругого режима фильтрации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

2

 

 

 

e

u

 

 

 

 

 

 

 

du (21)

 

 

 

 

 

 

 

Ei

4 t

=

 

 

u

 

 

 

 

 

 

r 2

 

 

 

4 t

консорциум н е д р а

интегральная показательная функция,

 

r

2

 

 

 

 

 

 

Прии малых значениях аргумента

4 t

 

 

 

 

 

 

 

r

2

 

4 t

 

E

 

ln

0,5772 (22)

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

4 t

 

2

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда:

значения которой имеются в таблицах.

 

 

 

 

r

2

 

 

1

функцию E

 

 

 

можно приближенно заменить формулой:

 

 

i

4 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pk

P(r, t )

Q

 

4 t

 

ln

 

 

 

 

 

 

2

 

4 Kh

r

 

 

0,5772

 

 

 

 

 

 

(23)

Расход жидкости Q’ через любую цилиндрическую поверхность радиуса r (т.е. в любом сечении пласта) и скорость фильтрации соответственно определяются по формулам:

Q (r, t )=

K P

2 rh =

 

r

 

 

 

 

 

e

r2

 

V =

Q

4 t (25)

2 rh

 

 

 

 

Из последней формулы

скважины.

 

 

r

2

 

 

 

 

 

4

t

 

Qe

 

(24)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

следует, что стационарная скорость V =

Q

достигается очень быстро на небольших расстояниях от

2 rh

 

 

Пьезометрические кривые для бесконечного пласта, эксплуатируемого скважиной с постоянным дебитом Q, имеют вид логарифмических линий:

консорциум н е д р а

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»