УП Мусин 2

ет следующие основные разделы:

АГ

–

схематизация залежи и создание ее геолого-физической модели;

–

выбор методов воздействия на нефтяные залежи;

НИ

–

выделение эксплуатационных объектов;

–

обоснование системы разработки;

ка

–

расчет технологических показателей разработки;

–

анализ состояния и регулирование процесса р зр ботки.

В результате усвоения дисциплины студент должен знать:

–

е

источники пластовой энергии и режимы работы нефтяных пла-

стов;

–

теоретические основы проектирования разработки нефтяных ме-

сторождений;

о

–

основные методы увеличения нефте тдачитпластов;

–

и

методы составления проектных документов и способы планиро-

вания мероприятий по регулирован ю выработки запасов нефти.

Разработкой нефтяных месторождений называют осуществление на-

б

учно обоснованного процесса извлечения из недр нефти и газа. Процесс

и

и выработки запасов

разработки состоит из разбуривания месторождениял

нефти и газа.

б

гидромеханики.

Разраб тку нефтяныхн

месторождений трудно себе представить без

тр

геологии и ге физики, без изучения геологического строения месторож-

дения. Она опиоается также на важные положения физики и химии, ма-

тематической физики и технологии эксплуатации скважин.

Прое тирование и осуществление разработки нефтяных месторож-

е

дений подчинены единой цели и требуют единой методики, которая по-

зволя тксвязать все знания о нефтяной залежи и о процессах, происходя-

л

область науки и учебная дисциплина возникла после выхода в свет

рабо-

АГ

ты Крылова А.П. с соавторами «Научные основы разработки нефтяных

месторождений» в 1948 г.

НИ

Наука о разработке нефтяных месторождений является одной из

ны и пробы жидкостей, на которых производятся д тальные лабораторные

исследования.

е

ка

Ввиду указанной ограниченности объема образцов породы, были

разработаны методы геофизических исследований тскважин (каротажа) и их

интерпретации для получения более детальной

о

нформации о пласте. Ме-

и

ваться и на старых скважинах, пробуренных много лет назад, для опреде-

б

ления значений пористости, проницаемости, насыщенности и характера

литологической изменчивости.

и

л

Методами каротажа измеряют электрические, электромагнитные, аку-

б

данные, полученные по керну, каротажным диаграммам и шламам породы,

н

откалываемым долотом, обр батывается статистически для получения де-

н

тального описания измеаяе ия фильтрационно-емкостных свойств коллек-

тора по пласту.

о

Нефтедобывающее производство состоит из следующих основных

направлений:

1.

тр

проведение разведки и обоснование запасов нефти и газа;

2.

проекти ование разработки;

3.

обус ройс во месторождения и эксплуатационное разбуривание место-

к

рождения;

4.

осуществление мероприятий по обеспечению притока нефти и газа из

л

пласта к забоям скважин;

5.

подъ м продукции из забоя скважин на дневную поверхность:

6.

внутрипромысловаяе

транспортировка и подготовка добываемой про-

Глава 1

е

т

ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ МНОГОМЕРНОГО ТЕЧЕНИЯка

ДВУХ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ

о

В главе 5 первой части учебного пос бия была рассмотрена одно-

торой получено аналитическое решение. Однако область применения од-

номерной модели для расчета процесса разработкии

нефтяных месторож-

дений с применением заводнения довольно ограничена. Эту модель мож-

л

но использовать лишь для приближенных расчетов применительно к ряд-

ным системам заводнения однородныхб пластов. Вместе с тем известно,

б

что нефтяные пласты обладают с льной послойной и площадной неодно-

родностью. В процессе разработкиичасто возникает необходимость уплот-

ая

ного изменения аправле ия фильтрационных потоков нефти и воды в

н

пласте. По этой причи е движение нефти и воды в пласте является суще-

ственно неодномер ойн, поэтому возникает необходимость использования

о

в расчетах двухтрехмерных моделей совместного движения многофазной

тр

(нефти, воды и газа) жидкости в пористой среде.

Основой этих моделей являются законы сохранения массы и Дарси.

к

1.1. Закон Дарси

е

л

Нефть и вода, являющиеся несмешивающимися жидкостями, отли-

mh

∂t

+

∂x (Vx F(s))+

∂y

(Vy F(s))

= 0

(1.10)

НИ

Система уравнений (1.1), (1.2), (1.7)-(1.9) описывает совместное

движение нефти и воды в пористой среде.

Уравнение (1.7)-(1.9) можно привести к следующему виду:

∂s

∂

∂

АГ

∂Vx (x, y,t)

+

∂Vy

(x, y,t)

= 0

(1.11)

∂z

∂y

ка

Здесь

Vx (x, y, t) = −c(x, y, t)

∂Р

;

е

(1.11а)

∂х

т

V у(x, y, t) = −c(x, y, t)

∂Р

;

(1.11б)

∂у

о

к

(s)

к

и

(s)

в

c(x,y,t)= kh(

+

н

) .

(1.12)

μв

μн

л

Для постановки конкретной задачи фи ьтрации нефти и воды в по-

б

ристой среде кроме уравнений (1.10)-(1.11) необходимо сформулировать

граничные и начальные условия.

б

1.3. Гран чные условия

Если граница пласта непроницаемаи

, то граничные условия для дав-

ления имеют вид:

ая

∂Р

= 0

,

(1.13)

н

∂n

где n- направление

ормали к границе.

н

На проницаемой границе надо задавать либо давление

тр

о

Р г = P(x, y,t),

(1.14)

либо расход жидк сти

к

v = Vn (x, y,t).

(1.15)

Граничные условия по насыщенности задаются в зависимости от то-

е

го, вте ает или вытекает вода через эту границу.

л

НИ

Если вода втекает через границу, то должно быть задано значение

насыщенности на этой границе.

Кроме границ залежи необходимо задавать условия на скважинах.

Они могут иметь вид:

∙

на скважине задано забойное давление Рскв

∙

на скважине задан дебит жидкости qскв

Для добывающей скважины задание насыщенности не требуется.

ка

На нагнетательной скважине обычно задают максимальноеАГзначение

водонасыщенности, которое входит в относительную ф зовую проницае-

мость.

1.4. Начальные условия

При t=0 задаются начальное распределение давл ния и водонасы-

щенности во всех точках пласта.

т

е

1.5. Формулировка постановкио

задачи

Пусть однопластовая залежь нефти д иной Lx , шириной Ly разраба-

и

тывается с Nс скважинами в режиме заводнения. Система расположения

нагнетательных и добывающих скважинлпроизвольная с известными ко-

и

б

ординатами; пласт по проницаемости, пористости и нефтенасыщенной

толщине неоднородный. Требуется определить распределение насыщен-

Эта задача е имеет аналитического решения, поэтому применяют

ая

численный методметод конечных разностей /17/.

н

1.6.Численный метод решения плоской

н

задачи фильтрации двухфазной жидкости

тр

о

1.6.1. Построение сетки

1.Пласт разбивается на прямоугольные ячейки. Центрам ячеек при-

сваиваютсяк

номера: i – номер столбца, j – номер строки. Количество ячеек

л

е

НИ

3.В ячейки – скважины заносятся заданные параметры пласта: про-

ницаемость, пористость, нефтенасыщенная толщина.

интерполирования. Таким образом, получают сеточные карты параметров

пласта.

АГ

5. Функции Р(x,y,t) и S(x,y,t) от непрерывных аргументов заменяют-

ся на функции pi j и s i j

от дискретных аргументов (i, j)

ка

Pi j n =P(xi, yj, tn), где n – номер временного слоя.

i,j+1

е