Изучение совместной фильтрации двух несмешивающихся флюидов

Содержание

Слайд 2

Ситуация 8.1. Расчёт процесса вытеснения нефти к забою вертикальной скважины в

Ситуация 8.1. Расчёт процесса вытеснения нефти к забою вертикальной скважины в условиях

образования конуса подошвенной воды

Цель работы:
изучить вопрос гравитационной устойчивости движения границы раздела двух несмешивающихся жидкостей применительно к процессам добычи нефти и опре-делить показатели притока нефти к вертикальной скважине, вскрывшей пласт с подошвенной водой.

Слайд 3

Введение Устойчивость движения границы раздела двух жидкостей. Учёт различия плотностей.

Введение Устойчивость движения границы раздела двух жидкостей. Учёт различия плотностей.

Слайд 4

Трёхмерная модель типичной схемы размещения скважин на крыльях структуры

Трёхмерная модель типичной схемы размещения скважин на крыльях структуры

Слайд 5

Слайд 6

. Конусообразование. Предельный безводный дебит скважины.

.

Конусообразование. Предельный безводный дебит скважины.

Слайд 7

В случае горизонтально залегающего пласта с подошвенной водой вытеснение нефти происходит

В случае горизонтально залегающего пласта с подошвенной водой вытеснение нефти

происходит перпендикулярно плоскостям наслоения пород, и влияние гравитационного фактора на фильтрацию весьма существенно. Главная проблема при вытеснении нефти подстилающей водой – образование и последующее неконтролируемое движение конусов обводнения в призабойных зонах скважин.
При отборе нефти из вертикальной скважины, вскрывшей на заданную глубину нефтяную залежь с подошвенной водой, происходит деформация поверхности ВНК. Образующееся повышение уровня воды называется конусом подошвенной воды.
Создающаяся вокруг ствола скважины зона пониженного давления способствует поступлению воды к отверстиям перфорации, несмотря на то, что на удалении от скважины общее положение ВНК значительно ниже. При форсировании отбора жидкости из скважины конус подошвенных вод поднимается всё выше и может полностью перекрыть приток нефти из пласта.
Особенно легко образуются конусы воды в однородных по проницаемости пластах и при большой разности вязкостей нефти и пластовой воды, причём конусы воды возникают тем быстрее, чем больше вязкость нефти по сравнению с вязкостью воды. Анизотропия пласта, когда проницаемость по наслоению значительно выше проницаемости перпендикулярно слоистости, и небольшая разность вязкости нефти и пластовой воды затрудняют образование конусов подошвенной воды. Наличие в разрезе даже очень незначительного по толщине слоя глинистой породы, если он не нарушен бурением, может вообще исключить возникновение конуса воды.
Слайд 8

Слайд 9

.

.

Слайд 10

Постановка ситуационной задачи (вариант № 3) Эксплуатационная скважина диаметром Dc=32,0 см,

Постановка ситуационной задачи (вариант № 3)

Эксплуатационная скважина диаметром Dc=32,0 см,

вскрывшая пласт с подошвенной водой на глубину b=64 м и работавшая с дебитом Q=75 м3/сут, через непродолжительное время обвод-нилась на 99%.
В Вашем распоряжении имеются следующие данные:
толщина нефтенасыщенной части пласта h0=86 м,
проницаемость по напластованию kг=0,230 мкм2,
проницаемость перпендикулярно напластованию kв=0,155 мкм2,
пористость m=0,18,
плотность воды ρв=1160 кг/м3,
плотность нефти ρн=820 кг/м3,
динамическая вязкость нефти μн=3,5 мПа·с,
радиус контура питания (расчётного блока) R0=420 м.
Слайд 11

В соответствии с целью работы в ходе учебного исследования требуется выполнить

В соответствии с целью работы в ходе учебного исследования требуется выполнить

следующее.
1. Определить предельный безводный дебит скважины способом И.А. Чарного.
2. Определить высоту подъёма конуса подошвенной воды.
3. Определить предельно допустимую депрессию.
4. Определить время безводной эксплуатации скважины:
а) способом П.Б. Садчикова;
б) способом В.Л. Данилова, Р.М. Каца.
5. Сделать вывод, указав возможную причину обводнения скважины.
Слайд 12

. Выполнение работы 1. Определение предельного безводного дебита скважины. Предельный безводный

.

Выполнение работы
1. Определение предельного безводного дебита скважины.
Предельный безводный дебит скважины по

способу И.А. Чарного опре-деляется с помощью уравнения

1.1. Рассчитывают параметр Q0 [м3/с]:

Слайд 13

.

.

Слайд 14

.

.

Слайд 15

.

.

Слайд 16

.

.

Слайд 17

Контрольные вопросы 1. Как влияет различие плотностей воды и нефти на

Контрольные вопросы

1. Как влияет различие плотностей воды и нефти на устойчивость

движения границы их раздела в пласте?
2. Как математически выразить условие гравитационной устойчивости границы раздела двух подвижных несмешивающихся жидкостей - воды и нефти?
3. Что такое конусообразование? Приведите схему образования конуса подошвенной воды для вертикальной скважины.
4. Какими способами можно рассчитать время безводной эксплуатации вертикальной скважины в условиях образования и гравитационной устойчивости конуса подошвенной воды?
5. Дайте определение предельного безводного дебита скважины, вскрывшей пласт с подошвенной водой, и приведите его матема-тическое выражение по способу И.А. Чарного.
6. Как рассчитать предельно допустимую депрессию по способу М. Маскета?
7. Что такое коэффициент анизотропии пласта? Как влияет анизотропия пласта на темп обводнения скважины подошвенной водой?
Слайд 18

Ситуация 8.2. Расчёт параметров фильтрационного потока газированной жидкости Цель работы: изучить

Ситуация 8.2. Расчёт параметров фильтрационного потока газированной жидкости

Цель работы:
изучить механизм фильтрации и

определить дебит жидкой фазы в случае радиального притока газиро-ванной жидкости к вертикальной гидродинамически совершенной скважине.
Слайд 19

Введение Задачи двухфазного течения с фазовыми переходами в пористой среде актуальны

Введение

Задачи двухфазного течения с фазовыми переходами в пористой среде актуальны

для случаев разработки нефтяных залежей в режиме растворённого газа (РРГ). Данный режим обусловлен проявлением энергии расширения растворённого в нефти газа при падении давления в пласте ниже давления насыщения Рнас. Он может возникнуть в пласте либо с начала разработки, если начальное пластовое давление равно давлению насыщения, либо после истощения запаса упругой энергии, в момент, когда текущее пластовое давление становится равным давлению насыщения. Такая ситуация не исключена при слабом напоре краевых вод. Часто причиной перехода залежи на РРГ является затруднённая гидродинамическая связь продуктивной зоны пласта с законтурной водонапорной областью, что может быть обусловлено литологической и коллекторской неоднородностью горных пород, а также тектоническими нарушениями.
При падении пластового давления ниже давления насыщения из нефти начинает выделяться газ. В этом случае имеет место фильтрация газированной жидкости, которая представляет собой двухфазную углеводородную систему – смесь нефти и выделившегося из неё свобод-ного газа.
Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

По мере получения результатов заполняется итоговая таблица: Строится график зависимости «Qн–S»

По мере получения результатов заполняется итоговая таблица:

Строится график зависимости

«Qн–S» (минимальное значение на оси S можно принять равным 50%).

Выполнение работы

Слайд 25

Вывод Полученные результаты подтверждают / не подтверждают правильность следующего утверждения: чем

Вывод
Полученные результаты подтверждают / не подтверждают правильность следующего утверждения:
чем

меньше / больше насыщенность пласта жидкой фазой, т.е. чем больше / меньше в пласте выделившегося газа, тем меньше / больше дебит скважины по нефти. Глубокое разгазирование нефти в пласте приводит к режиму растворенного газа, снижению / возрастанию темпов отбора нефти, ухудшению / улучшению выработки запасов и условий эксплуатации скважин.
Слайд 26

Контрольные вопросы 1. Охарактеризуйте режим растворённого газа. 2. Напишите формулу закона

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте режим растворённого газа.
2. Напишите формулу закона фильтрации Дарси

для случая совместного
движения жидкости и газа.
3. Проанализируйте диаграмму относительных фазовых проницаемостей
для жидкости и газа (график Викова-Ботсета).
4. Приведите формулу для расчёта дебита жидкой фазы по способу
Г.Б. Пыхачёва.
5. Как влияет разгазирование нефти в пласте на дебит жидкости и эффек-
тивность извлечения?
Слайд 27

Ситуация 8.3. Расчёт параметров притока газированной жидкости к скважине Цель работы:

Ситуация 8.3. Расчёт параметров притока газированной жидкости к скважине

Цель работы:
получить диаграмму Вогеля в

случае, когда пластовое давление выше давления насыщения нефти газом;
получить диаграмму Вогеля в случае, когда пластовое давление ниже давления насыщения нефти газом.
Слайд 28

Введение Композитная индикаторная диаграмма Вогеля

Введение Композитная индикаторная диаграмма Вогеля

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Постановка ситуационной задачи (вариант № 3)

Постановка ситуационной задачи (вариант № 3)

Слайд 32

Слайд 33

СЛУЧАЙ: пластовое давление ниже давления насыщения Постановка ситуационной задачи (вариант № 3)

СЛУЧАЙ: пластовое давление ниже давления насыщения

Постановка ситуационной задачи (вариант № 3)