Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Определение параметров фильтрационного течения нелинейно вязкопластичной нефти в условиях скважинной добычи. Методические указания к лабораторным рабо

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 63 4 5 6 > Следующая >>>

2. Рассчитать фактические градиенты давления для отдельных

РР







PP 

;МПа/м00500

25080













РР

участков пласта.

3. Определить граничные градиенты давления (без учёта влияния

парафина).

4. Сравнить фактические градиенты давления с граничными

значениями и локализовать участки пласта с неблагоприятной рологической характеристикой.

5. Обосновать рекомендации по совершенствованию системы

разработки.

Для самостоятельного выполнения работы используют данные таблиц приложения 1 в соответствии с вариантом, назначенным преподавателем.

Получаемые результаты и их обработка

1. Анализ исходной информации

Систематизируют исходные данные и формулируют задачу в соответствии с примером. Обосновывают предположение, что нефть обладает свойствами нелинейно вязко-пластичной жидкости, а также вероятность того, что в поровом объёме пласта могут существовать области, в пределах которых движение нефти происходит с низкими скоростями из-за процессов внутреннего структурообразования.

2. Расчёт фактических градиентов давления.

Для каждого из трёх участков рассчитывают фактический градиент давления, используя соотношение:

, (6)

где

- перепад давления на изобарах [МПа]; Δl – протяжённость

участка пласта между изобарами с учётом масштаба карты [м].

Для данных примера фактические градиенты давления составляют:

на первом участке

на втором участке

;МПа/м00270

25051













РР

;МПа/м00160

25052













РР

Параметр

Корреляционная зависимость

Предельное динамическое напряжение сдвига (ПДНС) дегазированной нефти, Па

a



, где a = 0,012

a



, где a = 0,033

ПДНС нефти с учётом количества и состава растворённого газа, Па

 

эма

ГГГ





 





 





 



 





 



 







28,008,416,510'



 



 





 





 



 





эмА

ГГГ

7,08,01,1286,01'

9,0



ПДНС нефти при заданной температуре пласта, Па

 



 



 04,0

'''



 



 



 12,0

'''



на третьем участке

3. Определение граничных градиентов давления.

Рассчитывают градиент динамического давления сдвига Н (ГДДС) и градиент давления предельного разрушения структуры Нm, используя сведения о компонентном составе нефти и попутного газа, а также свойствах пласта. Расчёт выполняют с помощью двух аналитических методик, в основе которых лежат корреляционные зависимости (см. табл. 1), представляющие собой результат обработки экспериментальных данных, полученных для группы месторождений.

Таблица 1

Последовательность расчёта граничных градиентов давления

Продолжение табл. 1

Параметр

Корреляционная зависимость

Градиент динамического давления сдвига (ГДДС), МПа/м

,620

0520



,560

0470



Градиент давления предельного разрушения структуры, МПа/м

HН





, где =1,21, =7,8110-4 МПа/м

HН





, где =1,331,39, =(4,06,0)10-4 МПа/м

;Па00380

211

0120

, 



 

;Па02780

287324126280

211

084

211

1651000380

28008416510

,,,,

,,,'







 





 





 



 





 



 









 





 





 

  





 

  







эма

ГГГ



;Па02270040

02780040

,,,,''' 

 

  





 

  







;МПа/м0022002270

3600

05200520

620620





.МПа/м003400022021110847

,,,, 



HН



Примечание:

1 – методика 1; 2 – методика 2.

Принятые обозначения и размерность:

А, С – массовое содержание в нефти асфальтенов и смол, % масс.; ГА, ГМ,

- содержание в нефти соответственно растворенного азота, метана, этана,

м3/м3; t – температура нефти (пласта), оС; k – проницаемость коллектора, мкм2.

Для рассматриваемого примера:

Методика 1

Методика 2

;Па01030

211

0330

, 



 

;Па02610287703248012611

211

2860101030

70801128601

,,,,,,,

,,,,'





 





 





 



 









 





 





 

  





эмА

ГГГ



;Па02360120

02610120

,,,,''' 

 

  





 

  







;МПа/м0020002360

3600

04700470

560560





.МПа/м0032000200361105

,,, 



HН



Р

4. Локализация участков пласта с неблагоприятной

реологической харакетристикой.

Сравнивают фактические градиенты давления с граничными зна-

чениями для каждого участка пласта и делают вывод.

Если фактический градиент давления

больше градиента дав-

ления предельного разрушения структуры Нm, то структурномеханические свойства нефти не влияют на процесс фильтрации.

Если фактический градиент давления

меньше градиента ди-

намического давления сдвига Н, то нефть фильтруется с не разрушенной внутренней структурой и малой скоростью, а выработка запасов на данном участке характеризуется низкой эффективностью. Это – участок пласта с неблагоприятной реологической характеристикой.

Если Н ≤

≤ Нm, то нефть фильтруется с частично разрушенной

внутренней структурой, что также снижает эффективность выработки запасов.

Для условий рассматриваемого примера согласно методике 1 по-

Р

лучено следующее:

на первом участке

>Нm,

0,0050 МПа/м > 0,0034 МПа/м;

на втором участке Н <

< Нm,

0,0022 МПа/м <0,0027 МПа/м <0,0034 МПа/м;

на третьем участке

< H,

0,0016 МПа/м < 0,0022 МПа/м; Для тех же условий согласно методике 2 получено: на первом участке

>Нm,

0,0050 МПа/м > 0,0032 МПа/м; на втором участке Н <

< Нm,

0,0020 МПа/м <0,0027 МПа/м <0,0032 МПа/м;

на третьем участке

< H,

0,0016 МПа/м < 0,0020 МПа/м. Таким образом, в пределах первого участка структурно-

механические свойства нефти, обусловленные присутствием асфальтенов и смол, не влияют на процесс фильтрации.

В пределах второго участка нефть фильтруется с частично раз-

рушенной внутренней структурой, что снижает эффективность выработки запасов.

В пределах третьего участка нефть фильтруется с не разрушен-

ной внутренней структурой и малой скоростью, что существенно осложняет процесс разработки. Это - участок пласта с неблагоприятной реологической характеристикой.

5. Обоснование рекомендаций по совершенствованию

системы разработки.

Рассматривают следующие способы, которые могут применяться

с целью уменьшения влияния неньютоновских свойств нефти на её фильтрацию:

1) увеличение фактических градиентов давления, а именно:

- приближение очагов нагнетания к зонам отбора;

- увеличение перепадов давления между забоями нагнетательных

и добывающих скважин;

- уплотнение сетки скважин;

- зарезка боковых стволов;

- глубокопроникающий гидроразрыв пласта (ГРП) и т.п.;

2) направленное изменение свойств пласта и нефти, влияющих на

величину граничных градиентов давления, а именно:

- применение химических реагентов (обычно растворителей);

- тепловое воздействие;

- растворение в нефти небольших количеств (до 0,5 % масс.) CO2.

Проверка правильности полученных студентом результатов

осуществляется преподавателем путём сравнения с эталонными значениями определяемых показателей.

Пример оформления титульного листа

Самарский государственный технический университет

ОТЧЁТ

о выполнении лабораторной работы

по «Подземной гидромеханике углеводородов»

Определение граничных градиентов давления и

локализация участков пласта с неблагоприятной

реологической характеристикой

Вариант № ____

(указывается при необходимости)

Выполнил __________________ Курс_____ Группа____________ Проверил ___________________

____________________________

(дата) (подпись)

Самара _______

Содержание отчёта

Отчёт в обязательном порядке должен содержать: название и

цель работы, формулировку задачи, исходные данные, промежуточные расчёты по п.п. 1-3 и вывод, в котором: а) содержится оценка влияния структурно-механических свойств нефти на выработку запасов для каждого участка пласта; б) даётся перечень рекомендаций по воздействию на участки пласта с неблагоприятной реологической характеристикой.

В отчёт включаются:

1. Цель работы.

2. Формулировка задачи с набором исходных данных.

3. Краткий анализ факторов, указывающих на то, что нефть об-

ладает свойствами нелинейно вязко-пластичной жидкости.

4. Расчёт фактических градиентов давления.

5. Расчёт граничных градиентов давления по корреляционным

зависимостям из таблицы 1.

6. Результаты сравнения фактических градиентов давления с

граничными значениями для каждого участка.

7. Вывод.

Контрольные вопросы

1. Перечислите особенности неньютоновских жидкостей.

2. Постройте и проанализируйте реологическую кривую для не-

линейно вязко-пластичной нефти.

3. Дайте определения градиента динамического давления сдвига

(ГДДС) и градиента давления предельного разрушения структуры.

4. От каких факторов зависит проявление структурно-

механических свойств нефти в пласте?

5. По какому принципу и на основе какой геолого-

технологической информации осуществляется локализация участков пласта с неблагоприятной реологической характеристикой?

6. С помощью каких мероприятий можно воздействовать на рео-

логическое поведение пластовой системы?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

 

  







 H



rd rm H Hm P1 P2 Pк P

I II III

III

gradP

Исследование радиальной фильтрации

нелинейно вязкопластичной нефти

Теоретическая часть

На рис. 10 показана схема радиального притока нелинейно вязко-

пластичной нефти к вертикальной скважине, а также зависимость вязкости нефти от градиента давления.

Рис. 10. Схема притока нелинейно вязкопластичной нефти к скважине

При плоскорадиальной фильтрации нелинейно вязкопластичной

нефти в пласте условно можно выделить три подобласти:

I – область, в которой градиент давления максимальный, а нефть

фильтруется с полностью разрушенной структурой и минимальной вязкостью µm;

II – область, где вязкость нефти переменная, а в нефти образуется

структура, которая одновременно частично разрушается. По мере увеличения градиента давления вязкость изменяется следующим образом:

; (7)

III – область, где нефть движется с не разрушенной структурой и

наибольшей вязкостью µ0.

Границы подобластей определяются значениями Нm и Н. Радиусы









rrr 



 

  















rrr 

Q 









Rrr 

C









  











границ, на которых градиенты пластового давления равны Нm и Н, обозначены rm и rd. Давления на указанных границах – соответственно Р1 и Р2. На контуре питания радиуса Rк поддерживается постоянное давление Рк. Радиус ствола скважины, расположенной в центре пласта, обозначен rс, давление на забое Рс. Пласт толщиной h в любой точке характеризуется проницаемостью k.

Используя данную расчётную схему, можно, как показано в [2],

аналитически вывести уравнение стационарного притока реологически сложной нефти к вертикальной скважине.

В силу условия неразрывности потока дебит нефти одинаков во

всех подобластях.

В области I выполняется закон Дарси, и уравнение дебита имеет

следующий вид:

. (8)

Для области II по аналогии с законом Дарси можно записать:

Для области III по аналогии с законом Дарси можно записать:

, (10)

где r1, r2, r3 – переменные радиусы соответствующих зон.

Рассматриваются условия фильтрации в области II. Вводится обозначение

. (9)

тогда

. (11)

В этом уравнении разделяют переменные и после преобразования

 

CHH

















HHH







 

HHC





































   

 

cкcк

PPPPPPPP 

1122

 

 



 































cк

PPhk







lnlnln

получают:

, (12)

где

Интегрируя данное выражение в пределах от P1 до P2 и от rm до

rd, находят:

. (13)

Путём аналогичных действий для областей I и III получают:

; (14)

. (15)

Суммируют перепады давлений на границах подобластей:

Складывают правые части полученных выражений и после неко-

торых преобразований получают уравнение стационарного притока нелинейно вязкопластичной нефти к вертикальной скважине, которое является аналогом формулы Дюпюи:

. (16)

. (17)

<<< < Предыдущая 1 23 / 63 4 5 6 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]