miklina_o.a._issledovanie_stacionarnoy_filtracii_2013

Обработка результатов

Второе требование. При выборе моментов времени следует подходить внимательно, чтобы не выбрать точки, в которых происходили выбросы показаний датчиков расхода. Эти выбросы связаны с проскакиванием пузырьков воздуха через датчики расхода. На рисунке 4.16 стрелка показывает момент проскальзывания пузырьков.

Рисунок 4.16 – Моменты проскальзывания пузырьков воздуха во время эксперимента

Далее, если Вы считаете, что выбрали правильный момент времени (например,в нашем случае это время – 33,5), приступайте к дальнейшим действиям.

− Из всей таблицы (см. рисунок 4.8) найти строчку, которая соответствует времени 33,5. Это время характеризует работу пласта на стационарном режиме при соответствующих значениях давления на входе в модель пласта и на выходе, давления вдоль модели пласта, а также расхода воды на входе и выходе.

− Скопируйте строчку с показаниями всех датчиков (время 33,5) на пустой лист и получаем:

31

Обработка результатов

− Выполнить аналогичные действия для других режимов и получаем таблицу:

− Ниже сформированной таблицы создать новую таблицу, для чего сначала ввести шапочку таблицы:

− Заполнить таблицу, при этом желательно КОПИРОВАТЬ АДРЕСА ячеек

(рисунок 4.17):

Рисунок 4.17 – Таблицы для построения ИД

− Далее приступаем к расчётам. В ячейку F12 (рисунок 2.4, б) вводим формулу для определения перепада давления:

32

Обработка результатов

«Перепад давления» – это разница давлений на входе в модель

ина выходе.

Ав ячейку G12 вводим формулу для определения среднего расхода воды: «Расход воды» – среднее значение между расходами на входе

ина выходе.

Врезультате получаем таблицу 4.1 с результатами вычисления.

Таблица 4.1 – Результаты обработки исследования

Для построения индикаторной диаграммы следует выполнить следующее:

выделить в таблице 4.1 ячейки с адресами F2-F7;

нажать на клавиатуре клавишу CTRL;

выделить в таблице 4.1 ячейки с адресами G2-G7. Для построения выбрать:

−вкладка Вставка на панели;

−выбрать →Диаграмма →Точечная с маркерами;

−разметить диаграмму на отдельном листе (рисунок 4.18).

Для получения значения коэффициента продуктивности выполнить следующее:

−подвести курсор к маркеру → правая кнопка мышки → Добавить линию

тренда.

Воткрывшемся окне поставить галочку (рисунок 4.19) на:

-пересечение кривой с осью Y в точке 0;

-показать уравнение на диаграмме.

33

Обработка результатов

Рисунок 4.18 – Индикаторная диаграмма

Рисунок 4.19 – Установка параметров линии тренда

После этого на график будет нанесена линия тренда и показано уравнение Коэффициент в уравнении и есть коэффициент продуктивности.

Вставить название осей (Макет → нажать Название осей → Ввести на-

звание осей) и отформатировать числовые оси.

34

Обработка результатов

После правильно выполненных действий получаем индикаторную диаграмму (рисунок 4.20). Напоминаем, что здесь представлен пример обработки исследования на шести режимах, а на рисунке 4.21 показан пример эксперимента на четырёх режимах.

Рисунок 4.20 – Индикаторная диаграмма с построенной линией тренда

Рисунок 4.21 – Пример индикаторной диаграммы с построенной линией тренда

35

Обработка результатов

4.4Обработка результатов лабораторной работы

Итак, мы установили величину коэффициента продуктивности в следующих единицах: л/мин./бар. Можно перейти к расчёту фильтрационных параметров пласта. К сожалению, мы не можем напрямую использовать формулы (2.5) и (2.6), поскольку они выведены для случая кругового пласта. Эта трудность может быть решена следующим образом. Будем считать, что наша модель – сектор кольца с внутренним радиусом, равным радиусу скважины (рисунок 4.22).

Рисунок 4.22 – Схематизация пласта сектором кольца

гидропроводности и проницаемости можно воспользоваться формулами (4.1) и (4.2), предварительно переведя величину коэффициента продуктивности в систему СИ (1 бар = 0,1 МПа = 100 кПа = 105 Па), что предлагается сделать самостоятельно.

Для расчётов необходимо знать параметры установки:

–длина модели – 1100 мм;

–ширина широкого конца – 140 мм;

36

Обработка результатов

–ширина узкого конца – 85 мм;

–толщина модели – 80 мм;

–радиус контура – 1600 мм;

–радиус скважины – 590 мм;

4.5Оформление отчёта о выполнении лабораторной работы

Отчёт о лабораторной работе состоит из:

−обложки с этикеткой;

−титульного листа;

−материала, который студент получил после обработки результатов эксперимента;

−библиографического списка.

Пример оформления обложки с этикеткой и титульного листа показан в Приложении А.

В приложении Б (рисунки Б.1 и Б.2) показан пример оформления отчёта по лабораторной работе. В отчёт студентам рекомендуется, кроме демонстрационного материала, включить небольшой конспект теоретических основ по исследованию скважин на установившихся режимах. Для студентов непрофильных специальностей (М и ТБ, дневной и безотрывной формы обучения) достаточно только демонстрационного материала. Но студентам рекомендуется перед оформлением отчёта узнать у преподавателя, что необходимо поместить в отчёт по лабораторной работе.

Закончить отчёт необходимо расчётом основных параметров. Расчёт основных характеристик рекомендуется писать от руки. Для студентов специальности М и ТБ количество рассчитанных параметров определяет преподаватель.

В библиографический список обязательно включить данные методические указания и учебник (учебное пособие, электронный ресурс), на основании которого написан конспект в отчёте.

37

Вопросы и задачи

5ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

1.Рассчитайте среднюю скорость фильтрации жидкости в модели для одного из перепадов давления.

2.Что может вызвать нелинейность индикаторной диаграммы?

3.Проверьте выполнение закона Дарси для условий проведённого эксперимента (для расчёта критерия Рейнольдса можно воспользоваться формулой Щелкачева).

4.Если индикаторная диаграмма не линейна, можно ли в этом случае определить коэффициент продуктивности?

5.Подумайте, будет ли индикаторная диаграмма линейной, если данные для её построения брать в моменты времени, когда давления и расходы ещё не установились?

6.Можно ли определить коэффициент продуктивности, если давление на входе в модель не известно, а известно лишь давление на выходе?

7.Какова погрешность определения коэффициента продуктивности в результате того, что мы схематизировали нашу модель сектором окружности (на самом деле она имеет форму трапеции)?

8.Дать определение коэффициенту продуктивности скважины.

9.Написать размерность коэффициента продуктивности.

38

Глоссарий

6 ГЛОССАРИЙ

Вязкость – свойство жидкости или газа оказывать сопротивление перемещению одних её частиц относительно других. Зависит она от силы взаимодействия между молекулами жидкости (газа). Различают динамическую вязкость (μ, Па×с) и кинематическую вязкость (ν, м2/с).

Гидродинамические исследования скважин (ГДИС) – совокупность различных мероприятий, направленных на измерение определённых параметров (давление, температура, уровень жидкости, дебит и др.) и отбор проб пластовых флюидов (нефти, воды, газа и газоконденсата) в работающих или остановленных скважинах и их регистрацию во времени.

Гидропроводность пласта (permeability of bed) – способность пласта коллектора пропускать через себя жидкость, насыщающую его поры (способность пласта-коллектора пропускать газ называется проводимостью). Гидропроводность – комплексная характеристика пласта, вычисляется по формуле:

где – проницаемость горных пород;

– вязкость жидкости, насыщающей поры пласта;

– толщина пласта.

Гидропроводность определяется также при проведении гидродинамических исследований пластов и скважин. Используется в расчётах по определению показателей разработки месторождений, при составлении технологических проектов.

Знание – вид информации, отражающей опыт специалиста (эксперта) в определённой предметной области, его понимание множества текущих ситуаций и способы перехода от одного описания объекта.

Индикаторные диаграммы (ИД) – метод снятия индикаторной диаграммы (ИД) применяется с целью определения оптимального способа эксплуатации скважины, изучения влияния режима работы скважины на величину дебита. Индикаторные диаграммы строятся по данным установившихся отборов и представляют собой зависимость дебита от депрессии или забойного давления.

Испытание (testing of well) – комплекс исследований в скважине, направленный на изучение свойств пласта, его продуктивности.

Компетентность – обладание знаниями и опытом, позволяющими судить о чём-либо, высказывать веское, авторитетное мнение.

Конспект – изложение самого основного в содержании выступления.

39

Глоссарий

Коэффициент продуктивности скважин ( , размерность м³/(сут. × МПа)) –

коэффициент, показывающий, насколько изменится дебит при изменении давления на какую-либо величину; показывает количество нефти, которое может быть добыто из скважины в единицу времени при снижении давления на забое скважины на 0,1 МПа или при снижении уровня нефти на 1 м; измеряется в

или в недрах Земли в результате тех или иных геологических процессов, по количеству, качеству и условиям залегания пригодное для промышленного использования.

Месторождение нефти и газа – скопление углеводородов (нефти, газа и газоконденсата) в одной или нескольких залежах, связанных территориально, общностью геологического строения и нефтегазоносности. Под территориальной связанностью нескольких залежей понимается общность их внешнего контура, то есть полное или частичное перекрытие их контуров в проекции на земную поверхность. Площадь месторождений нефти и газа обычно составляет первые десятки сотен км², известны и гигантские по площади месторождения, площадь которых более 1000 км². Для добычи используются нефтяные и газовые скважины. Газоносный горизонт обычно располагается выше нефтяного.

Научное исследование – целенаправленное познание, результаты которого выступают в виде системы понятий, законов и теорий, а также метод проверки теорий и гипотез путём применения определённых правил анализа к данным, полученным в результате наблюдений и интерпретации этих наблюдений в строго заданных условиях.

Нефтяная залежь (а. oil field, oil pool) – естественное единичное скопление нефти в ловушке, образованной пластом-коллектором и покрышкой, контролируемое единым водонефтяным контактом. Граница между смежными залежами в одном пласте проводится по изменению положения водонефтяного контакта.

Обучение – основной путь получения образования, целенаправленно организованный, планомерно и систематически осуществляемый процесс овладения знаниями, умениями и навыками под руководством педагогов.

Проницаемость пород () – способность горной породы пропускать через себя жидкость или газ при наличии перепада давления. Физический смысл размерности заключается в том, что проницаемость как бы характеризует размер площади сечения каналов пористой среды, по которым происходит

фильтрация.

40