Залежи несовершенной скважиной

 

Выпишем уравнения для массовых скоростей фильтрации с учетом фазовых проницаемостей и сил тяжести:

(12.48)

Выполняя аналогичную процедуру, что и в [17, 18], из очевидного равенства согласно (12.48), после ряда преобразований, получаем

. (12.49)

С другой стороны, массовая скорость фильтрации нефти U _н связана со скоростью движения соотношением

. (12.50)

Используя известное уравнение притока нефти к несовершенной скважине [17, 18], вводя потенциал скорости фильтрации

(12.51)

и решая совместно уравнения (12.48), (12.49) и (12.51), после рядя преобразований получаем дифференциальное уравнение движения границы раздела (вершины конуса)

, (12.52)

интегрирование которого по времени от 0 до t ₀ и по ординате x от 1 до дает время безводного периода работы скважины

, (12.53)

где составляющие параметры определяются формулами:

(12.54)

; (12.55)

; (12.56)

; (12.57)

. (12.58)

Здесь

s _ф – насыщенность газом на фронте вытеснения;

т – эффективная пористость нефтенасыщенного пласта.

Предлагается следующий алгоритм расчета:

– По экспериментальным данным двухфазной фильтрации нефти и газа определяется насыщенность s _ф пористой среды на фронте вытеснения, затем по кривым относительных фазовых проницаемостей или по эмпирическим формулам определяются , и ;

– При известных исходных данных по формулам (12.57) и (12.58) подсчитываются параметры а по формулам (12.54) – параметры К и А;

– По известным графикам или формулам (см. Гл. 9) определяются добавочные фильтрационные сопротивления;

– При заданных расходах нефти Q по формулам (12.56) и (12.55) определяются параметры q и D;

– По формуле (12.53) подсчитывается безразмерное время безводного периода t ₀, затем из формулы (12.58) находится размерное время t ₀.

ВЫВОДЫ

1. Произведен анализ упрощенных методов расчета времени безводной эксплуатации скважин. Установлено, что существенное влияние на точность расчетов оказывает учет различия в вязкостях и плотностях жидкостей, а также учет фазовых проницаемостей. Наилучшие результаты при сопоставлении с промысловыми данными дает формула Данилова-Каца.

2. Наличие подошвенной воды замедляет продвижение границы раздела к скважине; наиболее сильно это влияние проявляется, когда водонасыщенная толщина меньше продуктивной. При толщине водоносного пласта более чем в два раза по сравнению с толщиной нефтяного пласта влиянием непроницаемой подошвы можно пренебречь.

3. Получены аналитические решения для расчета времени прорыва нефти из оторочки к забою газовой скважины и газа из газовой шапки к забою несовершенной скважины, дренирующей нефтяной пласт; разработана методика расчета безгазового периода работы скважины и прорыва нефти к забою газовой скважины.

4. Разработана уточненная методика расчета безводного периода эксплуатации несовершенной скважины и нефтеотдачи при опережающей разработке нефтегазовой залежи (оторочки) с подошвенной водой и при опережающей разработке газовой шапки, учитывающая различия в плотностях и вязкостях жидкостей, анизотропию пласта и фазовые проницаемости. Разработан алгоритм и компьютерная программа расчета на языке Quicbasic для ПЭВМ ДВК-3 (фонды кафедры РЭНМ ТюмГНГУ); дана апробация методов на примерах реального пласта.

5. Разработана методика прогнозирования продвижения границы раздела вода-нефть и нефтеотдачи за безводный период и при полном обводнении по удельному объему дренирования.

6. Разработана уточненная методика расчета совместного притока нефти и воды, нефти и газа к несовершенной скважине, учитывающая неполноту вытеснения, анизотропию пласта, различие в вязкостях и плотностях жидкостей.

7. Разработан алгоритм и компьютерная программа для приближенного расчета следующих показателей: времени безводного периода работы несовершенной скважины; радиуса зоны пространственного притока; профилей границ раздела в зависимости от относительного вскрытия и анизотропии пласта за безводный период и на момент полного обводнения скважины в удельном объеме дренирования; радиуса зоны пространственного притока на момент полного обводнения. Произведены расчеты в широком диапазоне исходных безразмерных параметров, результаты затабулированы и представлены графически.

8. Анализы приведенных расчетов и соответствующих графических зависимостей показывают: радиусы зон пространственного притока увеличиваются с увеличением анизотропии и уменьшением относительного вскрытия пласта; степень выработки и удельные объемы дренирования пласта увеличиваются с увеличением анизотропии; безводный период возрастает с увеличением анизотропии и уменьшением вскрытия пласта.

ЛИТЕРАТУРА К ГЛ. 12

 

1. Полубаринова-Кочина П.Я. Об обводнении нефтяных скважин // Изв. АН СССР, ОТН. – 1948. – С. 13-19.

2. Полубаринова-Кочина П.Я. О движении подошвенных вод в нефтяных пластах // ДАН СССР, 1942, т. 34, – № 2; ПММ, 1943, т. 7, № 3; ПММ, 1950, т. 14, № 1.

3. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. – М.: Гостоптехиздат, 1952. – 673 с.

4. Карпычев В.Л. О движении границы раздела между нефтью и водой в неоднородных пласта // Изв. АН СССР, 1962. – № 1. – С. 25-32.

5. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. – М.: Гостоптехиздат, 1963. – 312 с.

6. Чарный И.А. Подземная гидромеханика. – М.: ГТТИ, 1948. – 286 с.

7. Чарный И.А. Об одном интегральном соотношении теории фильтрации и его некоторых приложениях //Материалы межвузовского совещания, т. 1. – М.: Гостоптехиздат, 1958. – С. 73-81.

8. Чарный И.А. Приток к скважинам в месторождениях с подошвенной водой или газовой шапкой // Нефтяное хозяйство. – 1952. – № 16. – С. 10-13.

9. Чарный И.А. О прорыве подошвенной воды в нефтяную скважину // ДАН СССР, 1953, т. 91. – № 6. – С. 67-91.

10. Чарный И.А. Приток с скважинам в месторождениях с подошвенной водой или газовой шапкой // Нефтяное хозяйство. – 1952. – № 16. – С. 11-19.

11. Эфрос Д.А., Куранов И.Ф. Плоская задача о поднятии подошвенной воды // Тр. ВНИИ. – 1954, – вып. VI. – С. 116-134.

12. Эфрос Д.А. Исследование фильтрации неоднородных систем. – М.: Гостоптехиздат, 1963. – 312 с.

13. Карпычев В.А. О движении ВНК и обводнении скважин в пластах с подошвенной водой // Изв. АН СССР, ОТН. Механика и машиностроение. – 1959. – № 5. – С. 19-25.

14. Карпычев В.А. К задаче о конусе подошвенной воды в неоднородном пласте // ПМТФ АН СССР. – 1960. – № 3. – С. 88-113.

15. Швидлер М.И., Гомонова К.В. Об образовании конусов обводнения в пластах с подошвенной водой // НТС по добыче нефти, ВНИИ. – 1961. – вып. 13. – С. 36-42.

16. Сургучев М.Л. Характер подъема водонефтяного контакта при неполном вскрытии пласта скважинами // Тр. Гипровостокнефти. – 1959, – вып. 2. – С. 45.

17. Телков А.П., Стклянин Ю.И. Образование конусов воды при добыче нефти и газа. – М.: Недра, 1965. – 205 с.

18. Телков А.П. Подземная гидрогазодинамика. – Уфа: Башиздат, 1974. – 224 с.

19. Телков А.П. Некоторые особенности эксплуатации нефтяных залежей с подошвенной водой. – М.: ВНИИОЭНГ, 1972. – 136 с.

20. Гидрогазодинамические методы расчета, связанные с совместным притоком двух и трех жидкостей к несовершенным скважинам, применительно к нефтегазовой залежи пласта АС Лянторского месторождения / Отчет по НИР. Часть 1. – 1990. – 141 с.

21. Телков А.П., Ягофаров А.К., Шарипова А.У., Клещенко И.И. Интерпретационные модели нефтяной залежи на стадии разработки. – М.: ВНИИОЭНГ, 1993. – 72 с.

22. Телков А.П., Стклянин Ю.И. О времени безводной эксплуатации несовершенных скважин в пластах с подошвенной водой // НТС по добыче нефти, ВНИИ. – 1953. – № 19. – С. 39-43.

23. Данилов В.И. Интегро-дифференциальные уравнения движения границы раздела двух жидкостей в пористой среде // Изв. АН СССР, сер. физ.-мат. и техн. науки. – 1957, – вып. 11. – С. 99-133.

24. Салехов Г.С., Данилов В.Л. Об эксплуатации нефтяных скважин в анизотропных пластах с подошвенной водой // ДАН СССР, т. ХС1. – 1953. – № 6. – С. 2.

25. Скворцов В.В. Определение времени обводнения скважин при учете различия вязкостей нефти и воды // Татарская нефть. – 1961. – № 4. – С. 21-28.

26. Пискунов Н.С. Об извлечении нефти из нефтяных пластов с подошвенной водой // Тр. ВНИИ. – 1957, – вып. 16. – С. 59-71.

27. Садчиков П.В. О фильтрации нефти к скважине в нефтегазовой залежи с подошвенной водой // НТС по добыче нефти, ВНИИ. – 1966. – № 29. – С. 32-45.

28. Телков А.П., Стклянин Ю.И. Расчет предельных безводных и безгазовых дебитов в подгазовых нефтяных залежах с подошвенной водой // Тр. МИНГ и ГП. – 1963, – вып. 42. – С. 94-115.

29. Телков А.П. К вопросам расчета конусов в нефтяных и газовых месторождениях // Газовая промышленность. – 1961. – № 5. – С. 12-17.

30. Telkov A.P. Subsurface Hydraulic Engineering (Vol. 2). – University Press, Rangoon, Burma, 1967. – 376 p.

31. Краснова Т.Л., Телков А.П. Расчет безводного периода работы несовершенной скважины и нефтеотдачи по удельному объему дренирования // Нефтепромысловое дело. – 1997. – № 8-9. – С. 8-11.

32. Куванышев У.П. Некоторые задачи пространственной фильтрации в анизотропных пластах // Тр. ТатНИПИнефть. – 1965, – вып. 8. – С. 205-214.

33. Куванышев У.П. Определение времени прорыва подошвенной воды в скважину и оценка вертикальной анизотропии ограниченного пласта // Тр. ТатНИИ. Вопросы геологии, разработки нефтяных месторождений, гидродинамики и физики пласта. – М.: Изд. Недра, 1970, – вып. XIV. – С. 276-284.

34. Мусин М.М. Об определении времени прорыва подошвенной воды в многопластовой залежи нефти // Тр. ТатНИИ. Вопросы геологии, разработки нефтяных месторождений, гидродинамики и физики пласта. – М.: Изд. Недра, 1970, – вып. XIV. – С. 289-298.

35. Кудрин И.В. Исследование нестационарного конусообразования у кустовых скважин, дифференцировано вскрывающих продуктивный пласт // ЭИ, сер. Геология, бурение и разработка газовых и морских нефтяных месторождений, ВНИИОЭНГ. – 1986. – № 11. – С. 17-20.

36. Zakirov S. Coning Effects Examined for Oil-rim Horizontal Wells. – J. Oil and Gas, 1995, June, p. 46-51.

37. Данилов В.Л., Кац Р.М. Гидродинамические расчеты взаимного вытеснения жидкостей в пористой среде. – М.: Недра, 1980. – 347 с.

38. Маскет М. Физические основы технологии добычи нефти (пер. с англ.). – М.: ГТТИ, 1953. – 169 с.

39. Абрамов Ю.С., Кац Р.М. О пространственном движении границы раздела двух несжимаемых жидкостей в пористой среде // Изв. АН СССР, Сер. Механика жидкости и газа. – 1967. – № 6. – С. 176-180.

40. Павлов Н.Е., Медведский Р.И. О расчете процесса обводнения скважин в водонефтяной зоне // НТС. Проблемы нефти и газа Тюмени. – 1973, – вып. 18. – С. 37-40.

41. Каптелинин Н.Д., Телков А.П. К теории совместного напорного притока двух жидкостей к несовершенной скважине // НТС Вопросы разработки нефтяных и газовых месторождений. – Тюмень: ТюмИИ, 1982. – С. 70-76.

42. Телков В.А., Грачёв С.И. и др. Особенности разработки нефтегазовых месторождений – Тюмень, ООО НИПИКБС-Т. 2001 – 482 с.