Изучение особенностей проявления неньютоновских свойств углеводородов в процессе разработки и исследования методом установившихся отборов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №22 (126) ноябрь 2016 г.

Дата публикации: 07.11.2016

Статья просмотрена: 27 раз

Библиографическое описание:

Гасанов И. Р., Таирова С. А., Гасанов Р. И. Изучение особенностей проявления неньютоновских свойств углеводородов в процессе разработки и исследования методом установившихся отборов // Молодой ученый. — 2016. — №22. — С. 24-29. — URL https://moluch.ru/archive/126/34897/ (дата обращения: 19.10.2018).



Коэффициент продуктивности скважин является одним из широко используемых параметров в практике разработки нефтяных месторождений. Правильное установление текущей величины этого параметра и закономерности его изменения во времени позволяющие надежно и достоверно прогнозировать ряд основных технологических показателей разработки залежей, представляется весьма важной задачей.

В данной работе предложена аналитические формулы для определения коэффициент продуктивности скважин по данном полученных от интерпретации индикаторных линий скважин, добывающих углеводороды с аномальными свойствами.

Особенность фильтрации вязко пластичной нефти, как известно состоит в том, что движение ее начинается после того, как градиент давления не превышает своего некоторого предельного значения, т. е.

, (1)

где G0 — начальный градиент давления, — предельное напряжение сдвига,

к — проницаемость пласта, — коэффициент равный 0,017 по данным работы [2,3,4]. Фильтрации в пористой среде нефтей с указанным свойствами чаще всего описывается обобщенным законом Дарси с начальным градиентом давления в виде:

(2)

В скалярной форме она имеет вид:

(3)

С учетом закона (3) рассмотрены различные фильтрационные задачи. Например с учетом (3) для расчета притока вязко пластичной нефти к скважине предложена следующая формула:

(4)

Из формулы (4) следует, что коэффициент продуктивности скважины увеличивается с увеличением депрессии следующим образом:

(5)

На рис. 1 а дается графическое изображение зависимости (5).Как видно с увеличением , начиная с текущих коэффициент продуктивности скважины увеличивается и приближается к А0 при достаточно большом значении . Это обстоятельство использовано в [2,3,4] для объяснение вогнутых к оси дебитов форм индикаторных кривых. Между тем, в [6] установлено, что на вогнутые формы индикаторных кривых оказывает определенное влияние и изменение реальных свойств нефти от давлении и что при этом текущих коэффициент продуктивности становиться больше А0 (рис. 1 б).

(а)(б)

Рис. 1 Зависимость q / от

В работах [1,5]установлено что в этом случае для определения дебита скважины формула имеет следующий вид:

f (p) dr (6)

А текущий коэффициент продуктивности

(7)

Где,,

(8)

Здесь , вязкость и объемный коэффициент нефти.

В работе установлено что несмотря на то что в общем случае уравнение (7) не является уравнением прямой, между тем, обработка промысловых данных исследования скважин в координатах от линейно зависит от депрессии (рис. 1 б.) Причем эти прямые как правило отсекают на оси депрессии отрезок, равный начальному перепаду давления (). Однако проведенные исследования показывают что зависимость от pможет описывается прямой линией только при достаточно больших значениях депрессии. Это можно увидеть также из (7) где F. Как видно при достаточно больших значениях, 0 в уравнении (7) зависит от линейно, т. е. фактически влияние градиента теряется. Следовательно определение по отрезку отсекаемой прямой линией в координат от является приблизительной. Для более точного определения притока флюида к одиночной скважине с учетом влияния изменения физических свойств флюида и коллектора для месторождений с начальным градиентом, примем что зависимость комплекса параметров от депрессии можно в наиболее общем случае аппроксимировать многочленом степени n, т. е. (9)

где, с1, с2 ….., сn — коэффициенте характеризующие изменение комплекса параметров флюида и коллектора в зависимости от снижения давления и сопутствующих ему процессов. Следует отметить что для однофазной нефти, при отсутствии градиента давления

(10)

Для жидкой фазы газированной нефти

, , (11)

Здесь Р и - соответственно текущее давление и насыщенность коллектора флюидом в произвольной точке пласта, - коэффициент продуктивности скважины, К (p), Fн (), h (p) — соответственно абсолютная и фазовая проницаемость и действующая толщина пласта, - вязкость и плотность флюида.

С целью вывода уравнения притока с начальным градиентом давлении формулу (3) преобразуем в следующий вид:

Здесь v- является скоростью флюида. Для однофазной нефти она имеет вид:

, для двухфазной фильтрации:

Преобразуем данное равенство для однофазной фильтрации в следующий вид:

Учитывая что и интегрируя последнее уравнение получим:

или

Введя обозначение из последнего уравнения получаем:

или

где

В последнем уравнении представляя получаем:

(12)

Если изменения комплекса параметров происходит по линейному закону, т. е.

, то для дебита притока получаем:.

В последнее уравнение, введя обозначение , мы получаем,

т. е. уравнение (6).

Если мы в качестве закона фильтрации возьмем двучленный закон фильтрации:

то, проводя аналогичные преобразования, получаем выражение:

. (13)

Здесь  коэффициент макрошероховатости, характеризующий структуру порового пространства,  плотность нефти,  коэффициент, характеризующий двучленный закон фильтрации.

Проводимые исследования показывают, что этот коэффициент при депрессиях порядка 10 МПа может составлять максимум 1015 %.

В полученной формуле (13)

при Gо = 0 (т. е. без начального градиента) мы получаем известную нам формулу. Это показывает, что влияние начального градиента показывает себя только во втором слагаемом. Обозначим ее через q(рo). Тогда при =0, получаем.

, (14)

где Здесь значение интеграла выражается через геометрию пласта (rcи rк) и начальный градиент Gо. При Gо = const применяем для данного интеграла теорему о среднем. Тогда,

и

Учитывая последнее выражение в (12), получаем:

(15)

Для нахождения поступим следующим образом. Так как при дебит

q = 0, то из (18):

или

. (16)

Тогда уравнение притока для одиночной скважины примет вид:

(17)

После несложных преобразований имеем

(18)

Обозначая , получаем следующее уравнение:

(19)

При двучленном законе фильтрации

(20)

В частных случаях при получается формула Дюпи, при

Аi = известная двучленная формула, при получается уравнения притока, приведенные в для экспоненциальных зависимостей параметров флюида и коллектора от давления при

Получается формула (4).

Легко получается и ряд других, встречающихся в литературе формул притока.Для изучения характера изменения коэффициента продуктивности скважин полученную формулу (20) преобразуем в следующих вид:

(21)

Как видно при достаточно больших значения депрессии аномальные свойства нефти как будто исчезают, то есть асимптотой функции является выражение:

или

Ф это формула для КПС без начального градиента.

Последняя формула является известная формула которую мы уже рассматривали. При из (17) получается формула

(21)

Так как здесь то

При больших значениях форма индикаторной линии с начальным значением как бы совпадает с формой индикаторной линии без начального градиента. В связи с этим индикаторные линии могут иметь следующие формы

Однофазная фильтрация

Переход от однофазной к двухфазной

Двухфазная фильтрация

Литература:

  1. О структурно-механических свойствах нефтей месторождения Котур-Тепе, изв.вуз. «Нефть и газ» № 11, 1969, Ч.Атабаев, Р. Аллахвердиев.
  2. Ф. Х. Мирзаджанзаде, А. Г. Ковалев, Ю. В. Зайцев. Особенности эксплуатации месторождений аномальных нефтей. М., «Недра», 1972, с.200.
  3. Горбунов А. Т. Разработка аномальных нефтяных месторождений. М., «Недра», 1981, с.240.
  4. К. С. Басниев, А. М. Власов и др. Подземная гидравлика. М., «Недра», 1986, с.303.
  5. М. Т. Абасов, Ч. Т. Атабаев, А. М. Кулиев и др. Методика определения нелинейного эффекта по кривым изменения коэффициента продуктивности скважин от депрессии. Изв.АНАзерб.ССР № 1, 1977, с.7.
  6. Временное руководство погидродинамическим методом изучения фильтрационных свойств залежи нефти и газа, характеризующихся высокими пластовыми давлениями / М. Т. Абасов, Э. Х. Азимов, А. М. Кулиев, Г. С. Мамиев и др. Баку, Элм, 1978, 128с.
  7. Э. Х. Азимов, В. Н. Аллахвердиев, Л. М. Билаллы, И. Р. Гасанов. Методика интерпретации индикаторных линий газовых и газоконденсатных скважин. Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1987, № 5, с.24–28.
Основные термины (генерируются автоматически): начальный градиент, последнее уравнение, вид, формула, коэффициент продуктивности скважины, индикаторная линия, однофазная нефть, однофазная фильтрация, двухфазная фильтрация, общий случай.


Похожие статьи

К методике интерпретации индикаторных линий скважин...

В общем случае формула обработки индикаторных линий скважин, вскрывшей один пласт, была представлена в виде: . (1). Здесь — дебит скважины; – депрессия на пласт; — коэффициент продуктивности скважины при пластовом давлении ; — коэффициенты...

Обоснование возможности прогноза изменения коэффициента...

пластовое давление, указанная методика, формула, физическое свойство флюида, депрессия, зависимость, обоснование применимости, однофазная фильтрация, двухфазная фильтрация были, двухфазная фильтрация.

К вопросу упрощения решений гидродинамических задач...

Ключевые слова: начальный градиент, аномальная нефть, фильтрация, флюид, закон Дарси.

Рассмотрим вязкопластичную фильтрацию нефти в пористой среде. В этом случае [1] скорость радиальной фильтрации выражается в следующем виде

К вопросу определения давления однофазного состояния...

Ключевые слова: давления, однофазное состояние, призабойная зона, скважина.

А при фильтрации газированной нефти, выделившийся газ в первое время, заполняя поры пласта, остается неподвижным.

Коэффициент продуктивности скважин

Обобщеннaя формула Дюпюи | Статья в журнале «Молодой...»

Анализ индикаторных линий, снятых при фильтрации однофазной нефти, указывает на структурно-механические свойства нефтей. На оси индикаторных линий отсекается отрезок который идет на преодоление начального градиента давления.

К вопросу о стационарном притоке нефти к скважине с учетом...

Основные термины (генерируются автоматически): распределение давления, формула, начальный градиент, общее решение, статический градиент

К вопросу определения давления однофазного состояния пластовых флюидов по данным промысловых замеров.

Проведения гидродинамических исследований (ГДИ) по...

Применяя уравнение Дюпюи для плоскорадиального установившегося потока несжимаемой жидкости к вертикальной скважине: (3). где K — коэффициент продуктивности; Q — дебит; — изменение давления; S — скин-фактор.

Некоторые особенности проявления неньютоновских свойств...

Коэффициент продуктивности ( /∆P) от режима к режиму при каждом исследовании

В 5 предложена методика для определения ∆Ро в случае криволинейных индикаторных кривых.

фильтрация, начальный градиент, неньютоновские свойства, метод установившихся отборов.

Моделирование процесса нефтедобычи численными методами

Рассмотрим классическую модель двухфазной фильтрации Баклея-Леверетта [1], которая наиболее точно описывает задачу нефтедобычи с помощью

- начальное условие.

Коэффициенты уравнения (6) и (7) получим, используя интегро-интерполяционный метод

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

К методике интерпретации индикаторных линий скважин...

В общем случае формула обработки индикаторных линий скважин, вскрывшей один пласт, была представлена в виде: . (1). Здесь — дебит скважины; – депрессия на пласт; — коэффициент продуктивности скважины при пластовом давлении ; — коэффициенты...

Обоснование возможности прогноза изменения коэффициента...

пластовое давление, указанная методика, формула, физическое свойство флюида, депрессия, зависимость, обоснование применимости, однофазная фильтрация, двухфазная фильтрация были, двухфазная фильтрация.

К вопросу упрощения решений гидродинамических задач...

Ключевые слова: начальный градиент, аномальная нефть, фильтрация, флюид, закон Дарси.

Рассмотрим вязкопластичную фильтрацию нефти в пористой среде. В этом случае [1] скорость радиальной фильтрации выражается в следующем виде

К вопросу определения давления однофазного состояния...

Ключевые слова: давления, однофазное состояние, призабойная зона, скважина.

А при фильтрации газированной нефти, выделившийся газ в первое время, заполняя поры пласта, остается неподвижным.

Коэффициент продуктивности скважин

Обобщеннaя формула Дюпюи | Статья в журнале «Молодой...»

Анализ индикаторных линий, снятых при фильтрации однофазной нефти, указывает на структурно-механические свойства нефтей. На оси индикаторных линий отсекается отрезок который идет на преодоление начального градиента давления.

К вопросу о стационарном притоке нефти к скважине с учетом...

Основные термины (генерируются автоматически): распределение давления, формула, начальный градиент, общее решение, статический градиент

К вопросу определения давления однофазного состояния пластовых флюидов по данным промысловых замеров.

Проведения гидродинамических исследований (ГДИ) по...

Применяя уравнение Дюпюи для плоскорадиального установившегося потока несжимаемой жидкости к вертикальной скважине: (3). где K — коэффициент продуктивности; Q — дебит; — изменение давления; S — скин-фактор.

Некоторые особенности проявления неньютоновских свойств...

Коэффициент продуктивности ( /∆P) от режима к режиму при каждом исследовании

В 5 предложена методика для определения ∆Ро в случае криволинейных индикаторных кривых.

фильтрация, начальный градиент, неньютоновские свойства, метод установившихся отборов.

Моделирование процесса нефтедобычи численными методами

Рассмотрим классическую модель двухфазной фильтрации Баклея-Леверетта [1], которая наиболее точно описывает задачу нефтедобычи с помощью

- начальное условие.

Коэффициенты уравнения (6) и (7) получим, используя интегро-интерполяционный метод

Задать вопрос