Материал: Разработка нефтяных месторождений.

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Решение уравнения (11.129) получим просто. При выполнении условий (11.130), опуская промежуточные выкладки, получим

1

f* e-z dz

Z = 11

'

(11.131)

'®-Г-т-л~И

4

 

После подстановки

(11.131)

в (11.125)

окончательно имеем

р* - р —

 

iSr£‘(-w)-

<11Л32>

Функция —E i^ п о л о ж и т е л ь н а

при O ^ z^ » , но

при z—>-0 она неограниченно возрастает. Приближенно эту

функцию можно использовать для расчета распределения дав­ ления при упругом режиме и в случае притока жидкости к источникам малого, но конечного радиуса (г= гс), т. е. к сква­

жинам. Значения функции — Ei

можно

найти

спомощью соответствующих таблиц.

4.Пусть имеем прямолинейный однородный пласт толщиной

h и шириной Ь, ограниченный двумя галереями

(рис. 48),

одна

из которых находится в

вертикальном

сечении х=0,

а

дру­

гая— в

сечении пласта

х=1.

В начальный

момент

времени

(*=0) давление во всем пласте было

постоянным,

равным ро-

Это же давление поддерживается постоянным на

галерее х=1

 

 

 

при f> 0 . В момент времени t = О

 

 

 

из пласта

(с галереи х= 0)

начи­

 

 

 

нают отбирать нефть с постоян­

 

 

 

ным дебитом

 

Пласт

разраба­

 

 

 

тывается

при

упругом режиме.

 

 

 

Требуется определить

распреде­

 

 

 

ление давления в описанном ог­

 

 

 

раниченном пласте

при

 

0.

 

 

 

Приступая к решению этой зада­

 

 

 

чи, прежде всего

отметим,

что

 

 

 

перераспределение

давления

в

 

 

 

пласте

будет

описываться

 

тем

 

 

 

же по существу уравнением уп­

 

 

 

ругого режима, что и в преды­

1&. График шер^аапредеше-

дущей

задаче,

только

в

рас­

сматриваемом

случае оно

будет

т а давившая а шряюгшгаеат©м

иметь следующий, более простой

шчаене дшшый I юра ушругам ре-

яшме:

г^андрчяадаэмвштедюв

рас-

вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

0—

X <ЙЖ®

 

 

 

 

 

 

 

 

Щадааеюте

дата«шюс; 9 —уеташадю®'

 

 

 

 

 

(ПЛЗЗ)

шкяяя гасящеддатавае дааввааа

 

 

 

 

 

 

Для удобства решения задачи введем безразмерные коор­ динаты следующим образом:

£ = *//,

%= ъЩ2.

(11.134)

Подставляя (11.134) в (11.133), получим

 

■d2p/dl2 = dp/&i.

(11.135)

В соответствии с условиями задачи начальные и граничные

условия для уравнения (11.135) имеют вид

 

.Р(£, 0) = р(1,х) = р0;

(11.136)

др

_ q\il

 

д1 5=о

kbh

 

 

 

Из

постановки задачи следует, что при t— *оо

распределе­

ние давления в пласте будет стремиться к установившемуся

Р « -Р = - м - ( 1- 5 ) .

(11.137)

При £= 0 из (11.137) qp.ll (kbh) =р0—р\. В связи с приведенным замечанием удобно искать решение задачи в следующем виде:

Ро— Р (£. х) = (Ро—Pi) (1 —

—(Ро—Pi) / (£, т)-

 

(11.138)

При этом

 

 

 

 

1(1; 0) =

1 -5 ;

/ ( 1,т) =

0;

 

(11.139)

а/

 

 

 

 

= 0.

 

 

 

 

д1 5=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При решении этой задачи применим метод

Фурье,

согласно

которому

 

 

 

 

/ ( £ , т ) =

ф ( т ) г 1 з ( |) .

 

 

 

(11 .140)

Подставляя (II.140) в (11.138) и затем в

исходное

уравне­

ние (11.135), получим

 

 

 

<р'г|)=

Из (11.141) следует

- t

= ^ L = c= const.

Ф

if

(11.141)

(11.142)'

Решая уравнения (11.142) и выполняя начальные и граничные условия, приходим к следующему решению задачи:

Ро— Р (£,т) = (Ро—Pi) 0 —£)—

 

Г(2/г+1)2л2

I

8 (Ро— Pi)

1

2л + 1 t

(2л+1)2

COS ----гт--- Л£,

 

 

гг= 0,1,2...

 

(11.143)

87

При этом было использовано известное разложение в ряд Фурье:

1

1)а

COS 2п -}- 1

я£.

' - « - ч г - 2 (2п +

 

 

По формуле (11.143) можно определить время формирования1 установившегося распределения давления в пласте между дву­ мя галереями (рядами скважин), одна из которых нагнетатель­ ная, а другая — добывающая.

Приближенные методы

 

 

 

 

 

Из приближенных методов

расчета в

теории

разработки-

нефтяных месторождений

наиболее распространены

метод эк­

вивалентных

фильтрационных

сопротивлений

Ю. Д. Борисо­

ва и метод

интегральных

соотношений

Г.

И. Баренблатта.

Первый из указанных методов используют при расчете устано­ вившихся течений жидкостей в плоских пластах со скважина­

ми, а второй — в расчетах

перераспределения

давления

жид­

кости при упругом режиме, неустановившегося

движения

газа

и реже — задач диффузии,

теплопроводности и конвекции.

Ме­

тод интегральных соотношений хорошо разработан только для решения одномерных задач.

Рассмотрим вначале метод эквивалентных фильтрационных сопротивлений. Справедливость этого метода покажем на при­ мере конкретного решения о притоке жидкости к бесконечной

цепочке скважин. Так, перепишем формулу

(11.104) следую­

щим образом:

 

 

 

 

 

 

<7|А £ +

In

[iL

!-1 1° л Гс

 

(11.144)

Рк Рс ~

2akh

2okh '

2л,kh

 

Первый член выражения, стоящего в скобках

(11.144),

харак­

теризует фильтрационное сопротивление при

движении

жид­

кости в полосе шириной 2а на расстоянии от 0 до L, а

второй

член — фильтрационное

сопротивление

при радиальном

дви­

жении жидкости от кругового контура /■к = а/я

до окружности

радиуса гс. Ю. П. Борисов назвал фильтрационное сопротивле­ ние

Рф= ' 2стА7Г внешним, а рфС= ц1п ~ ~ I (2лkh) — внутренним и

предположил, что и в более сложных случаях установившихся плоских фильтрационных течений фактические фильтрационные сопротивления можно разделить на эквивалентные внешние и внутренние.

Метод эквивалентных фильтрационных сопротивлений по­ зволяет рассчитывать с достаточной для практики точностью

88

Рис. 49. Схема распределения давления ■в элементе однорядной системы разра­ ботки:

.1 — нагнетательные

скважины;

2 — добываю­

щие

скважины;

3 — элемент однорядной систе­

мы

разработки;

4 — эпюра

пластового давле­

ния

в сечении А А '

 

 

 

дебиты и давления в пластах при

различных

системах разработки.

 

Рассмотрим

однорядную сис­

тему разработки со схемой рас­

положения

скважин,

показанной

на рис. 49. При этом происходит

поршневое

вытеснение

нефти во­

дой из пласта толщиной h. Вяз­

кость нефти в пластовых услови­

ях составляет цн, а вязкость во­

ды

рв. Абсолютная проницаемо­

сть

пласта

k,

а

относительные

проницаемости

для нефти и во­

ды, являющиеся постоянными согласно модели поршневого вы­

теснения

нефти водой,

равны

соответственно

kH и kB, радиус

добывающей скважины

гс> радиус нагнетательной скважины

/ нс. Вода

в процессе вытеснения нефти в момент времени

t = t\

дошла до

расстояния a/я от

нагнетательной

скважины

(см.

рис. 49). При этом расстояния между добывающими и нагнета­ тельными скважинами равны. Дебит одной добывающей сква­ жины, равный расходу одной нагнетательной скважины, посто­ янен и составляет q. Требуется определить перепад давления между нагнетательной и добывающей скважинами.

Рассмотрим течение в одном элементе пласта, выделенном штриховкой на рис. 49, шириной Ь = 2а. Обозначим давление на расстоянии от нагнетательной скважины, равном rK=ofя, через р'н. В соответствии с условием задачи и формулой Дю­ пюи

2jikkBh (рн — Рн)

рв In Ягк

Согласно методу эквивалентных фильтрационных сопротив­ лений течение в рассматриваемом элементе складывается из трех: радиального (течение воды) от нагнетательной скважины радиусом /нс до контура радиусом сг/я, прямолинейного (те­ чение нефти) от галереи *=0, где давление р'я, до галереи х = 1, где давление рс\ и радиального (течение нефти) — от кон­ тура радиусом а/я, где давление также равно р'с, до добываю­ щей скважины радиусом гс. Учитывая, что ввиду симметрии прямолинейное течение происходит с расходом qj2 (вправо и влево от нагнетательной скважины уходит жидкость с расхо­

89

дом f/2), подучим

f * * * J iW —* n щ

Наконец, ддя добита добывающей скважины имеем формулу

и.»»—

‘

“

т<ь

 

Перепишем приведенные выше выражения относительно перепадов давлений в виде

К -Р * Ш вф ”

АГ—Л>! ЪШф ' '

С шожййй ш выражения. В результате шшучшш требугопшржя

OTBOff

Расш ирим тгу же задачу,, что ш в ш. 2 (аж стр. Ш))„ и® ре­

шим ее ш е д » ндаеаграшших шшшшшшшй Г. Ш. Баршёпшг- Ш, ашшсш иш ерш у шрЕвшшкшш®® решение задачи шрвдоат- •шетая в вида м ю т ш т . Дашее етапгаем, < т нршЕдшжтвше ращредадашда удешаешаряет да шощщшму дафферетпщиашьшп)-

щ у р а в ш ш ^ , а ищеяралгщшгм шштшаппшшшм^ ш ш учаем ш м т

ревушмте умдашеююя дашй ш травой частей уравшшшш наи шардажапу в степени т штх. шгаецршршашш.. При п ш е г ш -

иии « ш ш а в ш ш трийдошженшип© мешшда шршшимашг,, нтш шзвг ш е да^йаиишшйае шмедажда темдарапурвп ш случае тешшшпр©- ВФЗадастж шли д а ш ш а в случае ушрушп© режима раазгр®стращдашй да шдавевда, а «уцщствщеir в (штрашшчешнгй «шпшкушда* дай» области. Ддея рашмапрнваемяй задачи титстратдлтр- с©- озшшишда «ййеегг вад

1Ш)

1Ш)

_

’Ч I*

J

р..114ф)

'ММ

W )

 

щда %—-дщ^ге, оЙ^гада далие чшсщ, натаивая с пути. ДПвдшнит в чадастда дщркглф трийотишиш /и=ф и шлишшж риншвда ш вида

4 0+ Д 1' щ - + 4 !'1щ --.

д а э д )

so

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/82937