Материал: Разработка нефтяных месторождений.

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

1

 

 

 

Рис. 80. Схема вытеснения

 

 

S

2

нефти водой из прямолиней­

----------------\

/

ного пласта в водный пери­

 

/

од разработки. Распределе­

S*

■-

- ‘— г

ние водонасыщенности:

*7777777777777777777777777777777777777777777^

 

__ __

1 — истинное; 2 — фиктивное

 

 

 

■Тцш

^

 

 

 

О

 

 

X

 

некоторый момент времени на расстоянии хВф от входа ствии с формулами (IV.54) сать

t > t * фиктивный фронт находится

впласт (см. рис. 80). В соответ­

и(IV.55) при t> t* можно напи­

bhml

= /

' (s).

(IV.64)

QBS(0

 

Из (IV.62)

и (IV.64) получим

 

Г (SB)

QD3 (0

(IV.65)

 

По формуле (IV.65) находим s для различных значений вре­ мени t. Так, зная Q*(t*), f'(sB) и QB3(X)> определим вначале /'(s), а затем по графику функции f'(s) — значение s.

Дебаты нефти и воды в водный период разработки пласта составят

_

 

(

д р \

(IV.66)

™

рв

\

дх Jx-l

 

Отсюда для определения текущей обводненности продукции v получим формулу

V —

9а

(IV.67)

9ю+ 9н

*-<5> + 7 Г

Текущую нефтеотдачу в водный период разработки пласта мож­ но определить в принципе следующим образом:

1) установлением объема накопленной добычи нефти по фор­ муле

t

Q„= ffc (<)<";

№

2) отнесением этого объема накопленной добычи нефти к первоначальному объему нефти в пласте, равному bhm( 1—sCB).

Однако во втором случае можно определять объем добытой

№

из пласта нефти по изменению в нем водонасыщенности, учи­ тывая опять-таки то, что режим разработки пласта жесткий во­ донапорный. Так, на основе равенства объема вошедшей в пласт воды объему вытесненной из него нефти имеем

Qn= bhm[[s (х) dx— sCB/J = qt\^sd

—sCB

j =

о

0

 

 

5W

= т ш ~ [Isf" <s)

 

 

= qt |J sdl—sCB/' (s)

Щ

 

о

 

isf’ ( s ) - s j ' ( S j - f ( s ) + f ( s * ) - s j ' (s)].

(IV. 68)

Формула (IV.68)

должна быть справедлива для всех моментов

времени, когда

При t— »-оо, вообще говоря, водонасыщен-

ность должна стать равной s* во всем пласте. Однако при лю­ бом другом значении времени водонасыщенность s=s* только на входе в пласт, т. е. при £= 0. Тогда, как следует из формулы

(IV.55), /'(s*)= 0 .

Следовательно, из (IV.68) получим

 

<2н = ^п

1—т

(IV.69)

Г

(s)

 

 

Из (IV.69) вытекает, что текущая нефтеотдача пласта в период водной его эксплуатации

 

 

i - т

ла

 

S C B

Г (s)

*1 =

 

(IV.70)

SCB)

 

M l

 

 

Таким

образом, мы определили основные технологические

показатели разработки элемента пласта — текущую нефтеотда­ чу и обводненность добываемой продукции.

Рассмотрим непоршневое вытеснение нефти водой в радиаль­ ном направлении, например при разработке элемента семито­ чечной системы с использованием заводнения. Схема элементар­ ного объема пласта для такого случая показана на рис. 81. Уравнение неразрывности фильтрующейся воды в таком объеме получим с учетом баланса втекающей и вытекающей воды за

Рис. 81. Схема элементар­ ного объема радиального пласта

10*

147

время dt в виде

2nrdQhvBdt— 2л (r-\-dr) dQh ^ в+ -^г- drj dt—

—2nrdrdQmds = 0.

(IV.71

Раскрывая скобки в выражении (IV.71), сокращая в нем соот­ ветствующие члены и заменяя обозначения обыкновенных про­ изводных на частные, имеем

dvя

ds Л

 

дг

■тж = 0

 

 

 

ИЛИ

 

 

- г Ч

г - + т Ж = 0-

(IV-72)

Вполне аналогичным образом, но с учетом того, что насыщен­ ность пористой среды нефтью sH= l —s, установим соответствую­ щее уравнение неразрывности для фильтрующейся в пласте нефти в следующем виде:

г

дМ

ds

п

(IV.73)

дг

m w = ° -

 

Складывая уравнения (IV.72) и (IV.73), получим

 

0 = 0"+

t’B = . |l r -

 

(IV-74)

Вводя, как и в случае прямолинейного вытеснения нефти водой, функцию f(s), определяемую формулой (IV.47), и подставляя ее в (IV.72) с учетом (IV.74), будем иметь одно дифференци­ альное уравнение для определения водонасыщенности s в виде

ds

q(О V (s)

ds

n

(IV.75)

т dt

2nrh

dr

 

Так же, как и в прямолинейном случае, рассматриваем переме­

щение со временем в пласте линий s = const.

В этом случае

ds= - ^ dr+

^ d t = 0 -

(l v -76>

Из

(IV.75) и

(IV.76)

 

dr

_ q(l) f' (s)

 

dt

2nrhm

 

 

Отсюда

mnkr3

(IV.77)

~QZ~

 

Qm = \q (t)d t.

 

148

Рассмотрим баланс закачанной в пласт и извлеченной из него воды. Устремляя для простоты радиус скважины к нулю (чс— >-0), имеем

j 2лhmsrdr—nmsCBhrB2= QB3.

 

(IV.78)

о

 

 

 

 

 

 

Учитывая из

(IV.71), что

 

 

f"(s)ds

2 n m h r d r

Г (SB)

nmhrB2

 

Q.B3

Q B3 *

 

 

 

’

 

и подставляя эти выражения в (IV.78), приходим

к интеграль­

ному соотношению

 

 

SB

 

 

 

 

 

 

j >

( s ) d s

= l

+ S cl/ ( S B ) .

 

 

S*

 

 

 

 

 

 

в

точности

совпадающему

с соответствующим

соотношением

(IV.59) для случая вытеснения нефти водой из прямолинейного пласта. Можно поэтому утверждать, что и при вытеснении неф­ ти водой из радиального пласта справедливы соотношение (IV.60) и все последующие рассуждения, включая формулу (IV.61), пригодную для нахождения водонасыщенности на фрон­ те вытеснения нефти водой, а также описанный графический метод определения sB.

Время t* безводной разработки пласта радиусом гк опреде­

лим из

(IV.77). Если полагать, что Q*z = qt, имеем

 

лhrK2m

(IV.79)

t *

Я

 

 

Аналогично по формулам (IV.66) и (IV.67) находим теку­ щую обводненность v продукции, добываемой из пласта при /> /* . Соответственно текущую нефтеотдачу г| вычислим по фор­ муле (IV.70). Таким образом определяем все важнейшие тех­ нологические показатели процесса вытеснения нефти водой.

П р и м е р IV.2. Из элемента однорядной системы разработки осущест­ вляется вытеснение нефти водой. Будем условно принимать процесс движения нефти и воды во всем элементе пласта одномерным, прямолинейным.

Длина пласта /=600 м, его ширина 6= 600 м, общая эффективная толщи­

на Л0= 20 м. Коэффициент охвата пласта

заводнением по толщине г)2= 0,75,

так что охваченная заводнением толщина

пласта составляет Л= 15 м. Прони­

цаемость пласта 6=0,5 мкм2, пористость т = 0,2. Вязкость нефти в пластовых условиях рн = 4-10-3 Па-с, вязкость воды |лв=10-3 Па-с. Через границу пласта при х = 0 закачивается вода с расходом q= 200 м3/сут и столько же жидкости добывается с конца элемента при х=1 в течение всего рассматриваемого периода разработки.

149

Относительные проницаемости заданы следующим образом:

Ли (s) = ( 1 7 = ^ " ) ПРИ «св < « < s*;

К (S) ms( - £ Е г £ )

ПР"

5св ^

S ^ ®х;

*в(s) — 0 ,8 (

1

ПРИ

51 < « ^ V

При этом 5св“ 0,1; s*=0,8. Значение s 1 определяем из условия равенства

относительных проницаемостей для нефти и воды при s=s\.

Требуется рассчитать на основе изложенной теории изменение во времени текущей нефтеотдачи и зависимость обводненности продукции v от текущей

нефтеотдачи ц.

Приступая к решению задачи, определим прежде всего эь Имеем

ljL = h a A='

0 8

——

\i/«

/Д =*а_\:

— «е. )

 

^

/

Отсюда

 

 

 

«1 —«ев \Va

0 ,8;

 

( s'.-t* . У = ° '64; s ,- s c .= (s.-%.)0.641/*:

Таким образом, при sc*<s<0,7032 функция Бакли — Леверетта

м«)

(

V

/(*>=

 

(«—«ед)а

 

” Cs— s»)» + « ,2 5 ( s . - s ) ' -

 

При 0,7©32«s«0„8

№

 

« — «СВ У

« * — «СВ /

т

Фуакщя Ms), построенная по приведенным формулам, представлена на графике (рпе. Щ , Определим по формуле (1\Ш ) водонаеыщенность па фрон­ те вытеснения, для чего проведем касательную к кривой f(s) из точки s=Sc*. Мз рис. Ш подучаем, чпго $®=0,413; Ш®) =0,723. Теперь необходимо построить кривую f (s). Так как формулы для }(§) в рассматриваемом примере срашштеаьно простые, функпвю f (s) можно получить путем обычного, а не графиче­

ского дщфферевдпроваппя функвдию Ц$).

Прн имеем

ISO

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