Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Р.Р. Ибатуллин _Курс лекций_17.10.07

.pdf
Скачиваний:
77
Добавлен:
15.05.2015
Размер:
888.42 Кб
Скачать

Э

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

НИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

АГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

oil К

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

water K

 

 

K oil

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

K water

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

ка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0,2

 

0,4

0,6

0,8

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

So

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

So

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.3 Зависимости относительных фазовых проницаемос ей по нефти (Koil) и по воде

 

 

 

 

(Kwater) от водонасыщенн сти (Sв)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ηвыт

 

=1− Sн.ост

,

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sн.нач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sн.нач = 1− S0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

=

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1− S0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н.ост

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Sн.ост – остаточная нефтенасыщенность;

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sн.нач– начальная нефтенасыщенность;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S0

– начальная нефтенасыщенность;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– остаточная нефтенасыщенность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

компьютерных

 

 

 

п кетах

 

 

 

 

гидродинамического

моделирования

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

предполагается при бесконечной промывке достижение коэффициента охвата ηохв = 1. Таким образом, икакого модельного эксперимента по определению коэффициента охвата е может быть проведено. Единственный способ

 

 

тр

определения реальннй величины ηохв – это статистика. Модели настраиваются

по истории аз оаботки, поэтому в настроенной модели функции фазовых

 

 

к

проницаемос ей определяют продвижение вытесняющей и вытесняемой

 

е

 

жид остей по пласту в соответствии с распределением проницаемостей.

л

 

 

 

 

41

Э

 

Факторы, влияющие на величину коэффициента вытеснения (ηвыт)

 

1. Минералогический состав и литологическая микроструктура пород и,

 

 

как следствие, глинистость пород, распределение пор по размерам,

 

 

абсолютная

 

и

относительная

 

 

проницаемости,

параметры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НИ

 

 

микротрещинности пород, т.е. размеры блоков и трещин, отношения их

 

 

проницаемостей и т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Отношение вязкости нефти к вязкости воды, вытесняющей АГнефть, или,

 

 

в более общем случае, соотношение подвижностей нефти и воды:

 

 

Ì =

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

ка

 

 

 

λΒ ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Η

kΒ

 

 

 

 

 

 

 

о

т

 

 

 

 

где λΒ =

– подвижность воды;

 

 

 

 

 

 

 

μΒ

 

 

 

и

 

 

 

 

λB =

kΗ

– подвижность нефти.

 

 

 

 

 

 

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структурно-механические (неньютоновские) свойства нефти и их

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

зависимость от температурного режима пластов.

 

 

 

4.

Тип смачиваемости пород водой

б

 

 

 

 

 

 

 

 

характера проявления капиллярных

 

 

сил в породах-коллекторах с различнойи

микроструктурой.

 

 

5.

Скорость вытеснения нефтибводой (в случае заводнения и некоторых

 

 

естественных режимов).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Факторы, влияющиеаяна величину коэффициента охвата (ηохв)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Физические св йства и геологическая неоднородность разрабатываемого

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нефтяного пласта в целом (макронеоднородности пласта). Здесь имеется в

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

виду наличие газовой шапки, нефтенасыщенных зон, подстилаемых

 

 

водой, т.е. водонефтяных зон, прерывистости пласта по вертикали и по

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

горизонтали, существования дизъюнктивных разрывов и т. д.

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Параметры системы разработки месторождения, т. е. расположение

л

е

 

 

 

в

пласте,

расстояние

между

 

добывающими, а

также между

 

скважин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

добывающими и нагнетательными скважинами, отношения числа

 

 

нагнетательных к числу добывающих скважин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Давление на забоях нагнетательных и добывающих скважин, т.е. перепад

 

 

давления между зоной отбора и зоной нагнетания, применение методов

 

 

воздействия на призабойную зону и совершенство вскрытия пластов.

НИ

 

 

 

 

 

4.

Применение способов

и

технических

средств эксплуатации скважин

 

 

(механизированных способов добычи, обеспечивающих необходимыйАГ

 

 

отбор жидкости из скважин, методов одновременно-раздельной

 

 

эксплуатации).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Применение методов управления процессом разработки месторождения

 

 

путем

частичного

изменения

 

 

 

 

е

 

(очагового

и

 

 

системы разработки

 

 

избирательного

заводнения) или

без

 

т

 

 

системы разработки

 

 

изменения

 

 

 

(изменения режима работы скважин, установленияо

оптимальных условий

 

 

прекращения эксплуатации скважин, цик ического заводнения и др.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типы моделей пласта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модель

пласта

это

 

 

 

б

 

 

 

 

представлений

о его

 

система количественных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

качественных геолого-физических свойствах, используемая в расчётах.

 

 

 

Основные требования к модели:

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Модель должна быть достаточно простой для понимания.

 

 

 

 

 

2.

Модель

должна

быть

адекватна

 

рассматриваемым

объектам

и

процессам.

 

 

 

н

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Источниками информации для моделей являются:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

данные сейсмическихн

исследований;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- результаты геофизических исследований скважин (ГИС);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

данные

лабораторных

исследований

(как свойств породы,

так

и

 

 

 

пластовых флюидов);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- интерпретация результатов гидродинамических исследований (ГДИ);

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- анализ результатов разработки для разрабатываемых залежей;

 

 

 

л

е

 

ряд специальных исследований.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НИ

 

 

 

 

 

Рост неопределенности в исходных данных для построения модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модели пластов

 

 

ка

 

 

 

 

 

Детерминированная

Вероятностно -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стохастическая

 

 

 

 

 

 

 

(адресная)

 

статистическая

 

 

и фр кт льнаяАГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модель однородного пласта

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модель слоистого пласта

 

о

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модель зонального пласта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модель трещинного пласта

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модель трещинно-порового п аста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Детерминированная (адресная) модель

 

 

 

Это

модель,

 

в которой стремятсяи

воспроизвести как можно точнее

 

(рис. 4.4).

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фактическое строение и свойствабпластов. Пласт разбивается на ячейки и

 

каждой

 

ячейке

присваивается

массив

свойств и

 

параметров (например,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пористость, проницаемость (Kx, Ky, Kz), нефтегазоводонасыщенность и т.д.)

 

 

 

 

тр

о

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АГ

НИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

т

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.4 Детерминированная модель пласта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(распределение водонасыщенности)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вероятностно-статистическая модель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вероятностно-статистические моделии

не отражают детальные особенности

 

 

 

 

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

строения и свойства пластов. При их использовании ставят в соответствие

 

реальному пласту некоторый

гипотетический пласт,

 

имеющий такие же

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вероятностно-статистические х рактеристики, что и реальный.

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модель од ород ого пласта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

параметры реального

пласта (пористость,

 

 

В этой м дели основные

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

проницаемость), изменяющиеся от точки к точке, осредняют по площади (2D

 

модель) или по объему (3D модель).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

е

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

Модель слоистого пласта

НИ

 

Эта модель представляет собой структуру (пласт), состоящую из набора

слоев с пористостью mi и проницаемостью ki. А каждый слой представляется

моделью однородного пласта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k1, m1, h1

 

 

 

 

ка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k2, m2, h2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ki, mi, hi

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

о

 

 

 

 

 

 

Модель трещинного и трещинно-порового пласта (модель двойной

пористости)

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трещинный пласт (fractured formation)л– если нефть в пласте залегает в

трещинах, разделяющих непористые

 

непроницаемые блоки

породы, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модель такого пласта может быть представлена в виде набора непроницаемых

кубов.

 

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

тр

о

н

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трещинно-поровый (fractured – matrix) пласт (модель двойной пористости

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- dual-porosity) – в этом случае необходимо рассматривать два отдельных, но

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жидкости в трещинах

и в блоках

взаимосвязанных процесса – движение

породы. В таких случаях часто применяется упрощение процесса вытеснения –

46

движение жидкости по трещинам, а вытеснение из блоков в трещины за счет капиллярной пропитки.

 

 

 

 

 

 

 

 

Физическая модель пласта

 

НИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Физическая модель пласта – это масштабированное представление пласта

 

или электрогидродинамический его аналог. Такая модель используется для

 

оценки параметров вытеснения и охвата пласта с целью приближеннойАГоценки

 

эффективности извлечения нефти или для использования в гидродинамической

 

модели.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

Электрогидродинамический аналог

 

 

 

 

 

 

пласта (ЭГДА) – такие модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

используют следующее соответствие электрических и гидродинамических

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

процессов. Перепад давления – это электрическая разность потенциалов, а

 

расход – это сила тока. Таким образом, ф

льтрацоонное сопротивление – это

 

электрическое сопротивление.

 

 

б

л

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция №5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Упругий режим. Его проявления и области применения.

АГ

 

2.

Замкнутый упругий режим.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Жёстко-водонапорный режим. Основная формула упругого режима.

4.

Принцип суперпозиции при упругом режиме.

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упругий режим. Его проявления и области применения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

Прежде чем начать изучение упругого режима, необходимо вспомнить

некоторые элементарные сведения из физики пласта.

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент сжимаемости породы (formation compressibility coefficient):

 

 

 

βп = -

1 dV

, βп

 

л

 

 

 

о

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

= (0,26 ¸5)×10-4

,

 

МПа

 

 

 

 

 

 

Vп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициенты сжимаемости нефти и воды:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

βн

= -

 

1

 

 

dVн , βн

= (7 ¸30)×10−4 ,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vн

 

 

dp

 

б

б

 

 

 

 

 

 

 

МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=и(2,7 ¸ 5) ×10−4 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

βв

= -

 

1

 

dVв

, βв

 

1

МПа

 

 

 

 

 

 

 

Vв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент упругоёмкости пласта (formation elasticity coefficient):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β* = βп +m× βж ,

1

МПа

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где m – пористость породы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

от среднего нормального напряжения:

 

 

Зависимость пористостин

 

 

 

тр

 

нm = m

×e-βп ×-σ0 )

» m × 1- β

п

×-σ

0

)

],

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0 [

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где σ, σ0 с еднее нормальное и начальное среднее нормальное напряжение.

 

В плас е могут происходить следующие типы деформаций:

л

- упругие;

 

- упругопластическиек

;

 

-епластические (необратимые).

 

 

48

Э

Теория упругого режима рассматривает только упругие (обратимые) деформации. Однако на практике это реализуется далеко не всегда. Например, некоторые поры могут полностью схлопнуться, глины, соли могут «потечь» в

область пониженного давления, может произойти переупаковка зёрен в породе

и т.д.

НИ

 

При снижении пластового давления объем сжатой жидкости

увеличивается, а объем порового пространства сокращается за счет расширенияАГ

материала пласта. Все это способствует вытеснению жидкости из пласта в

пласта очень малы, но зато велики объемы пласта и насыщающих его флюидов.

скважину.

 

 

ка

 

 

 

Хотя коэффициенты объемной упругой деформации жидкости и породы

 

т

е

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

Поэтому объемы жидкости, извлекаемой из пласта за счет упругости пласта и

 

 

 

 

 

 

л

 

о

 

 

жидкости, могут быть весьма значительными.

 

 

 

Упругий запас пласта

– это

объем

жидкости

в пластовых

условиях,

который можно извлечь из

 

пласта

 

б

снижении

давления до

заданного

 

при

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

предельного значения за счет объемной упругости пласта и насыщающих его

жидкостей.

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Можно сказать и так:

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упругий запас – это возможное изменение порового объема пласта в целом

при изменении пластового д вления на заданное предельное значение, исходя

 

 

н

 

из условий разработки и эксплу тации месторождения.

Из определения следует, что:

о

н

 

Vупр = Vпл ×β *×Dp,

 

 

 

 

Dp = p0 - p(t)

где Vпл объем пласта.

Разрабо ка нефтяного месторождения при упругом режиме (Rock and

е

Drive) – это процесс извлечения нефти из недр в условиях,

Fluid Expansionтр

л

 

когда пластовоек

давление превышает давление насыщения, поля давлений и

скоростей продвижения нефти и воды, насыщающих пласт, а также воды в его законтурной области изменяются во времени в каждой точке пласта.

49

Э

Упругий режим проявляется во всех случаях, когда изменяются дебитыНИ добывающих нефть скважин или расходы воды, закачиваемой в нагнетательные скважины. Однако даже при установившемся режиме в пределах нефтеносной части пласта, например, в процессе разработки месторождения с использованием законтурного заводнения, в законтурной области будет

наблюдаться перераспределение давления за счет упругого режима.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

 

При пуске, например, добывающей скважины давление в ней уменьшаетсяАГ

по сравнению с пластовым.

По мере отбора нефти запас упругой энергии в

призабойной зоне уменьшается,

 

т. е.

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

жидкость и породы о азываются менее

сжатыми, чем раньше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теорию упругого режима используют чаще всего для решения следующих

задач:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ны в результате ее пуска,

 

При определении давления на забое скважо

 

 

остановки

или

 

изменения

 

 

режима

эксплуатации,

а

также

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интерпретации результатов исследования скважин с целью определения

 

 

параметров

пласта

(кривые

и

восстановления

давления

(КВД)

для

 

 

добывающих

скважин

 

б

кр вые

 

падения

давления

(КПД)

для

 

 

 

 

 

 

 

нагнетательных скважин).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При расчетах перераспределения давления в пласте и, соответственно,

 

 

изменения

давления

на

забоях одних скважин, в результате пуска-

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

остановки или изменения режима работы других скважин,

 

 

разрабатывающих пласт (гидропрослушивание пласта).

 

 

 

 

3.

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При расчетах изменения давления на начальном контуре нефтеносности

 

 

мест р ждениян

 

или средневзвешенного по площади нефтеносности

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пластового давления при заданном во времени поступлении воды в

 

 

неф еносную часть из законтурной области месторождения.

 

 

4.

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При расчетах восстановления давления на контуре нефтеносного пласта

л

е

в случае

перехода

на

 

разработку

месторождения

с

применением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заводнения или при расчетах утечки воды в законтурную область пласта, если задано давление на контуре нефтеносности.

50