авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

Основы извлечения вязких недонасыщенных газом нефтей из карбонатных коллекторов водогазовым воздействием на пласт

-- [ Страница 3 ] --

Как следует из анализа множества фактических данных, наиболее вероятной моделью трещиновато-поровой среды является сочетание трещин относительно больших размеров, микротрещин и блоков породы. Трещины и другие пустоты (каверны, полости различных форм и размеров) соединяются между собой микротрещинами, которые в местах сужений имеют множество контактов с блоками породы и создают большие сопротивления при движении жидкостей. Блоки характеризуются более низкой проницаемостью. Как трещины, так и блоки породы являются вместилищем и проводником нефти. Трещиновато-пористую среду можно рассматривать как систему двух вложенных друг в друга разномасштабных «пористых» сред.

Принято, что проницаемость трещиновато-пористых коллекторов определяется, в основном, степенью развитости сети микротрещин. Объем вторичных пустот (трещин, каверн и т.д.) значительно меньше общего объема, занятого проницаемыми и непроницаемыми блоками горной породы, и гидропроводность вторичных пустот обычно во много раз больше проводимости блоков. Поэтому движение жидкости в трещиноватых и пористых элементах происходит с разными скоростями, что и определяет особенности процессов фильтрации жидкости в трещиновато-пористых средах.

При исследовании процессов фильтрации жидкости в трещиновато-пористых коллекторах необходимо было учитывать следующие особенности пород и жидкостей:

  1. Повышенную сжимаемость трещиноватых элементов среды, что ведет к зависимости проницаемости, пористости и эффективной мощности коллектора, а также продуктивности скважин от давления или градиента давления;
  2. Наличие ярко выраженной анизотропии продуктивных пород, как следствие этого анизотропный характер потоков пластовых флюидов;
  3. Обмен жидкостью между системой трещин и пористыми блоками;
  4. Возникновение дополнительных (инерционных) сопротивлений при больших скоростях фильтрации в призабойной зоне пласта;
  5. Структурно-механические свойства нефти.

Приведенные выше особенности строения коллекторов и движения в них пластовых флюидов значительно затрудняют моделирование процессов нефтеизвлечения. Эти осложнения связаны, прежде всего, со следующими факторами:

  • система дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих фильтрацию пластовых флюидов в коллекторе, является нелинейной, так как свойства самих флюидов, а также свойства коллектора зависят от величины давления (или градиента давления) и насыщенности;
  • возрастает объем обязательных параметров пластовой системы, включаемых в уравнения фильтрации пластовых флюидов. Действительно, так как трещиновато-поровый коллектор описывается как система двух вложенных друг в друга разномасштабных «пористых» сред, то необходима информация о свойствах каждой из этих сред и о процессах их взаимодействия.

Таким образом, затруднения при моделировании процессов нефтеизвлечения из трещиновато-поровых коллекторов связаны с нелинейностью модели и возросшим объемом необходимых параметров, включаемых в модель.

Основные положения модели процессов фильтрации пластовых флюидов в трещиновато-поровом коллекторе

Рассмотрена одиночная скважина (рисунок 7), эксплуатирующая трещиновато-поровый коллектор с постоянным забойным давлением.

индексы «п» относятся к поровому пространству, «т» – к трещинному

Рисунок 7 – Геометрия задачи

Считается, что пласт – осесимметричный и бесконечный, то есть краевые условия предполагают, что на стенках скважины давление равно забойному, а на достаточно далеком расстоянии от скважины – начальному пластовому. Пусть давление в пласте всегда выше давления насыщения нефти газом, то есть применима модель «черная нефть», которая основывается на общепринятой модели двухфазной фильтрации несмешивающихся жидкостей. Распределения насыщенностей пластовых флюидов в трещинном и поровом пространствах в начальный момент времени считаются одинаковыми, и принимаются равными , соответственно в водной и нефтяной фазах. Капиллярное давление пренебрежимо мало. Расчеты проводятся при следующих значениях параметров:

  • поровое пространство: проницаемость k = 0.001 мкм2, мощность h = 1 м, пористость m = 0.1, упругоемкость атм-1;
  • трещинное пространство: проницаемость k = 1 мкм2, мощность h = 0.01 м, пористость m = 0.001, упругоемкость атм-1.

При расчетах принималось, что величина предельного динамического напряжения сдвига равнялась 0.0039 Па.

Рассмотрены основные характеристики двухфазного потока в окрестности скважины для случаев «жесткой» и «деформируемой» трещинной системы. Учет деформации трещинной системы показывает, что увеличение депрессии практически не сказывается на изменении области дренажа в трещинной системе ввиду ухудшения фильтрационных свойств трещин при снижении пластового давления. При этом увеличивается область дренирования в поровой системе по сравнению с «жесткой» моделью трещиновато-порового коллектора.

В условиях изменения фильтрационных свойств трещинной системы с изменением пластового давления индикаторная диаграмма для «деформируемой» модели трещиновато-порового коллектора имеет точку перегиба, в которой пористость коллектора резко снижается, стремясь к 0 или близка 0, при которой резко снижается проницаемость призабойной зоны, в связи с чем дебит скважины начинает резко падать.

Изучено взаимодействие заводняемых пластов в системе «нагнетательная скважина – добывающая скважина» с разделяющей трещиной в случае, когда трещина соединяет и разделяет добывающую и нагнетательную скважины.

Проведенные исследования показали, что при наличии в пласте высокопроницаемого включения (например трещины), в зависимости от расположения скважин относительно этого включения, может происходить как увеличение, так и уменьшение коэффициента охвата заводнением. В связи с этим, предложена новая технология разработки нефтяной залежи с высокопроницаемым включением, когда способ разработки осуществляется сочетанием стационарной работы нагнетательной скважины, находящейся в зоне высокопроницаемого включения, и попеременного включения и выключения двух групп добывающих скважин, одна из которых расположена вдоль прямой, совпадающей с простиранием высокопроницаемого включения, а вторая перпендикулярно этой прямой. При этом при включении первой группы происходит перенос вытесняющего агента на значительные расстояния в межскважинном пространстве, а при включении второй группы и выключении первой вытеснение нефти к добывающим скважинам второй группы.

Исследовано влияние нестационарного режима работы скважин на коэффициент охвата заводнением зонально-неоднородного коллектора. В качестве модели принята система скважин, эксплуатирующих залежь, представленная элементом 9-точечной схемы. При этом скважины размещаются в вершинах квадрата со стороной L. В левом нижнем углу размещена нагнетательная скважина, в остальных вершинах добывающие. Квадрат разбит на 4 равных по площади участка, характеризующихся разными значениями проницаемости, пористости, мощности пласта.

Рассмотрена фильтрация двухфазной жидкости в пространственно-неоднородном пласте.

Моделирование процесса нефтеизвлечения проведено для двух вариантов разработки залежи. Первым (базовым) вариантом будет стационарная работа скважин с постоянным забойным давлением. Задание режимов скважин с постоянным забойным давлением более приемлемо для моделирования, так как отпадает необходимость проверки на каждом шаге физичности получаемого решения и корректировки дебитов скважин. Второй вариант разработки предусматривает периодическое отключение добывающих скважин.

Анализ полученных результатов показал, что регулирование работой добывающих скважин позволяет получить следующие преимущества. Во-первых, более равномерно происходит заводнение неоднородного коллектора, сглаживается неравномерность сетки скважин. Во-вторых, за счет перераспределения фильтрационных потоков, а также упругой энергии коллектора происходит возрастание дебитов скважин по нефти (по сравнению с первым вариантом). В случае водогазового воздействия, для охвата наибольшего нефтенасыщенного объема залежи, такое регулирование будет иметь синергетический эффект. И, наконец, немаловажным является сокращение объемов добычи и закачки воды.

В третьей главе описаны методы эффективного водогазового воздействия и результаты экспериментальных исследований. Описаны экспериментальная фильтрационная установка, методика проведения опытов по вытеснению нефти водой и водогазовой смесью.

Исходные параметры нефти, газа, воды и линейной модели пласта Алексеевского месторождения представлены в таблице 1.

Таблица 1

Исходные параметры нефти, газа, воды и линейной модели пласта Алексеевского месторождения

Номер опыта Количе-ство образцов, шт. Длина образца, см Диаметр, образца, см Порис-тость, % Проницае-мость по воздуху, мкм2 Связан-ная вода, %
Опыт 1 13 52.0 2.81 13.5 0.056 21.8
Опыт 2 13 52.0 2.81 13.5 0.056 22.2
Опыт 3 13 52.0 2.81 13.5 0.056 21.6
Опыт 4 13 52.0 2.81 13.5 0.056 22.4


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.