Материал: Разработка нефтяных месторождений.

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

сти пласта, показателях эксплуатации отдельных скважин, гро­ моздкая идентификация расчетных и фактических данных о разработке месторождения.

Покажем в соответствии со сказанным, как можно исполь­ зовать модифицированные относительные проницаемости дл» упрощенного прогнозирования показателей разработки место­ рождений.

Согласно J 5 гл. И, модифицированные относительные про­ ницаемости kB(s) и kH(s), а также модифицированная водона-

сыщенность s зависят от проницаемости обводнившегося про­ пластка k* в элементе слоисто-неоднородного пласта, вида к параметров вероятностно-статистического распределения абсо­ лютной проницаемости, остаточной нефтенасыщенности SHOCT и насыщенности пласта связанной водой sCB.

Следовательно, задаваясь &*, можно определить s и соответ­

ствующие относительные проницаемости. Если принять, что s равно средней водонасыщенности в рассматриваемом пласте месторождения, то текущая обводненность по месторождению

v = /(sj = —— ^

.

(IV. 103)

(S) |Хн

(s)

 

Теперь необходимо установить связь текущей нефтеотдачи

по месторождению в целом и средней водонасыщенности s. Первоначальные запасы нефти месторождения обозначим че­ рез GноТогда

Geo= Уилт (1 —SCB) f>HObHO,

(IV. 104)

где Упл — объем пласта; рно — плотность

дегазированной неф­

ти; bно — объемный коэффициент.

 

Оставшиеся в пласте запасы нефти к моменту времени, ког­ да средняя водонасыщенность по месторождению стала равной

s, составляют

 

 

 

 

 

 

GHост= Vrufn (1 — s) РaQbH0.

 

 

 

(IV. 105)

Из (IV.104) и (IV.105) получим

 

 

 

<ц_^НО

^НОСТ

__ 5

SCB

 

 

 

(lV.106)

 

^но

* — $ев

 

 

 

 

Таким образом, используя модифицированные относитель­

ные проницаемости,

можно

рассчитать

на основе формул

(IV. 103) и (IV.106)

зависимость v=f(r}). Затем, изменяя вели­

чины параметров,

входящих

в

вероятностно-статистическое

распределение

абсолютной проницаемости,

или изменяя само

распределение либо варьируя

величинами SHOCT и Scb, м о ж н о в

принципе совместить теоретическую кривую v = f(,r\)

с фактиче­

скими,

построенными по данным

при предыдущей

разработке

164

месторождения. По достижении удовлетворительного совпаде­ ния данных теоретической кривой v=f(ri) с фактическими, можно экстраполировать кривую V = / ( T|) в область больших значений текущей обводненности продукции и нефтеотдачи. По­ сле этого можно уже рассчитывать добычи нефти по формулам (IV.99) — (IV.102).

П р и м е р IV.4. В результате разработки нефтяного месторождения в те­

чение

некоторого

времени

было выявлено,

что фактическая зависимость v =

=/(г|)

достаточно

хорошо

согласуется с

теоретической, если использовать

модифицированные относительные проницаемости и модифицированную водонасыщенность для слоисто-неоднородного пласта при логарифмически нор­ мальном законе распределения абсолютной проницаемости, причем параметр распределения сг=0,5. Оказалось, что во всех пропластках SHOCT= 0,25. Насы­ щенность связанной водой также постоянна для всех пропластков, т. е. sCB= = 0,15. Фазовая проницаемость для воды &фВ=0,85Л. Средняя абсолютная про­ ницаемость пласта Тс=0,4 мкм2. Отношение вязкостей воды и нефти в пла­ стовых условиях |д,в/Рн=0,5. Требуется определить зависимость v = f(r|)-

Поскольку по условию примера фазовая проницаемость во всех пропласт­ ках пропорциональна абсолютной проницаемости, то в соответствии с фор­

мулами

гл.

II

для модифицированных

относительных проницаемостей и

модифицированной водонасыщенности имеем

ОО

 

 

 

 

j* kf (k) dk

 

f kf (k) dk

 

о

 

 

 

 

ft.

 

dk

 

о

 

 

 

 

 

 

kн —

 

 

 

 

CJD

 

OO

 

SCB = jV

Ф )

d k

- f- (1 --- SH OCT---- SCB) f (k)

d k ,’

0

1(In k—In fc)2

,( *) e 5 n 7 S T e" " " ^

Подставляя f(k) в формулу для JcB, получим

ft.

ft.

 

 

P

 

knk)ik= V

[ k r j e

202

о

0

 

 

.

k%

„

ln7

После подстановки =

в формулу, приведенную выше, представ-

165

Рис. 89. Зависимости модифициро­ ванных проницаемостей Тсв и от мо­ дифицированной водонасыщенности s

Рис. 90. Зависимость v=v(n):

1 — фактические данные; 2 — расчетная за­ висимость; 3 — фактические данные об из­ менении текущей обводненности продук­ ции с ростом текущей нефтеотдачи

ленный интеграл получим в следующем виде:

 

 

 

ft*

 

(— —1

1п4 -

 

 

 

 

 

! к.о

VY

ft

 

 

 

 

In2

 

 

 

gg

 

 

 

 

20Я

ak —

k

 

Fe 2

[1 4~ erf (\)];

а~[/2л

t)

 

,—

e l2+0V21 = ~ ~ 2

 

 

yn

 

 

 

%=

 

1

k.

 

 

 

 

 

 

7=~ In

1/2

 

 

 

 

 

0*1/2

k

 

 

 

 

 

Соответственно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gg

 

 

 

 

 

 

 

F e

2

 

 

 

 

 

 

dk = — g— I1 — erf M l ■

 

Отсюда имеем

 

 

 

 

 

_

0,85

[1 — erf (\)];

FH=

0 ,5 [1 + erf (к)].

 

kB =

— 2~

 

 

Для модифицированной водонасыщенности

 

; —

SCB

f (k) dk-\- (1 —

$H0CT

s CB)

f (k) dk —

 

 

 

0

 

 

 

 

ft.

 

 

 

1

----- S H OCT--- s c

1 — erf

 

 

= SCB"b

 

 

 

 

166

На рис. 89 показаны зависимости модифицированных проницаемостей от модифицированной водонасыщенности.

Теперь нетрудно по формулам (IV.103) и (IV.106) построить зависимость текущей обводненности v от текущей нефтеотдачи. Эта зависимость показана на рис. 90. Как видим, в начальный период разработки фактические данные не совпадают с расчетными, полученными по приведенной выше методике, что вполне естественно, так как в начальный период разработки из пласта место­ рождения добывается малообводненная продукция. Вообще данную эмпириче­ скую методику нельзя применять с самого начала разработки — она пригодна только для прогнозирования разработки в период добычи сильно обводненной продукции.

Начиная же со значения текущей нефтеотдачи rj= 0,15 при v>0,5, факти­ ческие данные соответствуют расчетным и поэтому изложенную методику можно использовать для прогнозирования зависимости текущей обводненности продукции от текущей нефтеотдачи.

§ 6. РАСЧЕТ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ И ДЕБИТОВ СКВАЖИН

При определении забойного давления в скважинах с целью выбора способов подъема жидкости из глубины на дневную поверхность, оценки фазового состояния нефти и воды, а так­ же для вычисления градиентов пластового давления с целью определения скоростей перемещения фильтрующихся веществ, границ разделов между нефтью и водой необходимо знать поле пластового давления.

При решении задач фильтрации неоднородных жидкостей, в частности нефти и воды, наряду с вычислением поля водона­ сыщенности определяют и поле пластового давления. В случае вытеснения нефти водой из прямолинейного или радиального пласта при использовании модели поршневого вытеснения по­ ле давления вычисляется просто по формулам, приведенным в

§2 данной главы.

Вслучае непоршневого вытеснения нефти водой даже из прямолинейного пласта распределение давления в нем уста­ навливать несколько сложнее. Поэтому рассмотрим последний случай более подробно.

Согласно рис. 91 и приведенным в § 3 данной главы форму­

лам, имеем следующее выражение для суммарной скорости

Рис. 91. Схема непоршневого вытеснения нефти водой из прямолинейного пласта:

i — нефть; 2 — вода

167

фильтрации нефти и воды в пласте:

и= ив+ °н =

 

др_

 

 

 

 

(IVЛ07)

 

дх

*

 

 

 

 

Отсюда, учитывая выражение для функции f(s), получим

Я =

(0 . +

0 J

b h --------( * .

 

 

* а ) -Ъ Г =

 

 

 

bhk

kB (s)

dp

 

 

 

 

 

(IV. 108)

 

 

 

f(s)

~dx~'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При этом для простоты будем полагать в данном параграфе,

что объем закачанной в пласт воды

VB3 = qt. Поскольку

х = bhmqt

■б;

 

d x ~

bhm d^

 

 

 

 

 

после их подстановки в (IV. 108)

имеем

 

 

_

bhk

kB(s)

dp

dg __

b2h2mk

kB(s)

dp

(IV. 109)

 

 

 

Ш

W ~dT~

 

 

TW ~ЩГ‘

 

Учитывая, что dl=f" (s)ds,

 

получим

из (IV.109),

заменяя

частные производные обыкновенными,

 

 

 

_

b2h2mk

kB(s)

dp

 

 

 

 

 

 

i l ^

/

(s) г (s)

ds ’

 

 

 

 

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2h2mk

f(s)r(s)

ds = —dp.

 

 

 

 

(IV. 110)

Ms)

 

 

 

 

 

 

 

Согласно рис. 91, в области пласта при хв<х<1 движется чистая нефть. Будем считать, что фазовая проницаемость для нефти в этой области_ равна абсолютной. Тогда для полного

перепада давления Др в прямолинейном пласте получим сле­ дующее выражение:

д ^ = <?ЦН(/—_*в)

Я2Ы

 

в

 

 

•j4

(s) ds\

 

bhk

1 b2h2mk

 

 

■ф(5) =

f(s)fa(s)

 

 

 

 

 

M s)

 

 

 

(IV .lll)

x0 = f

Ы qt

 

 

 

 

 

 

 

 

bhm

 

 

 

 

Водонасыщенность

на

фронте вытеснения sB определяем по

методике, приведенной в § 3 данной главы. Интеграл от функ­ ции водонасыщенности \J)(s) м о ж н о в ы ч и с л и т ь численным пу­

168

тем с использованием

ЭВМ. При этом

входящую

функцию

г)j(s)

и вторую производную функции

f(s)

можно найти путем

численного дифференцирования.

 

соответствующих формул

В радиальном случае на основе

§ 3 данной главы имеем

 

 

 

 

 

 

2яkhr

kB(&•)

dp

 

 

 

 

 

(IV.112)

 

Рв

 

f(s)

~дг~'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дифференцируя формулу (IV.77), имеем

 

/" (s) ds

2nhmrdr

 

 

 

 

 

 

(IVЛ 13)

 

ft

 

‘

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя

(IV. 113)

в (IV. 112)

и заменяя частную

производ­

ную на обыкновенную, получим

 

 

 

 

_

An2mrzh2k

 

 

kB(s) dp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f" («) f (s) ds

 

 

 

 

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<?Ив

f(s) r(s)

 

ds = —dp.

 

 

 

 

(1УЛ14)

Ankh

/'

(S)К (s)

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

полного

перепада

давления

Арс между скважиной и

контуром питания получим следующее выражение:

 

Дрс =

9Рв

И

f(s)r(s)

ds-

2nkh

In —

 

 

(IV. 115)

Ankh

 

7 (s) К (s)

 

Гп

 

 

 

Величины

5 В и гв

определяем по

соответствующим форму­

лам § 3 данной главы.

задач

вытеснения нефти

водой чис­

При

решении

плоских

ленными методами на ЭВМ поле пластового давления вычис­ ляют одновременно с полем водонасыщенности и нефтенасыщенности.

На практике бывает важно определить перепады забойного давления между нагнетательными и добывающими скважинами не во все периоды, а в определенные моменты разработки, на­ пример в начальный ее период, когда в пласте движется одна практически не обводненная нефть, или в некоторые моменты после начала обводнения добываемой из пласта продукции.

Практически важно приближенно определить перепады дав­ лений. Поэтому при таких расчетах можно использовать метод эквивалентных фильтрационных сопротивлений, сущность ко­ торого изложена в гл. II.

Рассчитаем распределение пластового давления при трех­ рядной схеме расположения скважин по методу эквивалентных фильтрационных сопротивлений. Для простоты возьмем одно­ родный пласт и допустим, что происходит поршневое вытесне­ ние из него нефти водой.

169

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