Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 [ 97 ] 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124

пластового давления путем закачки воды необходимо определить следующие зависимости:

1) изменение во времени объема воды, необходимого для поддержания пластового давления на определенном уровне;

2) изменение во времени необходимого числа нагнетательных скважин, расходов воды по ним и давления нагнетания;

3) коэффициенты газоотдачи обводняемой зоны пласта и месторождения в целом для каждой рассматриваемой системы разработки.

Эти зависимости определяются для каждой рассматриваемой величины отбора газа (и конденсата). Для каждой величины отбора газа рассматриваются подварианты по системам размещения эксплуатационных и нагнетательных скважин (при разных значениях поддерживаемого давления в залежи).

Особенности проявления естественного водонапорного режима практически ничем не отличаются от процесса вытеснения газа водой при законтурном заводнении. Поэтому изложенные методы расчета продвижения воды в газовые залежи могут использоваться при определении показателей разработки газоконденсатного месторождения с поддержанием пластового давления путем закачки воды. Это прежде всего касается методов решения на электрических моделях или ЭВМ задач с подвижной границей раздела газ-вода. Тогда показатели законтурного заводнения удается определять при решении задачи в наиболее точной математической постановке - в результате решения двумерных задач с подвижной границей раздела газ-вода.

Заметим, что относительно точная математическая постановка задачи относится в основном к методике решения задачи и не всегда - к соответствующим результатам. Точность прогнозных расчетов целиком определяется объемом и достоверностью исходной информации. Для повышения эффективности процесса законтурного заводнения, получения более достоверного прогноза необходимо добиться, чтобы весь разрез по мощности был равномерно охвачен дренированием и процессом вытеснения газа водой. В этом случае отодвигается опасность преждевременного обводнения скважин, создаются предпосылки для достижения наибольших значений коэффициентов газо- и конденсатоотдачи.

Для проведения оценочных расчетов в ряде случаев при определении показателей разработки с законтурным заводнением бывает достаточно исходить из рассмотрения притока воды в укрупненную скважину (залежь). Тогда расчеты существенно упрощаются. Однако при этом методика расчетов приобретает некоторые особенности. Постараемся показать эти особенности и построим методику расчетов с использованием более точной формы записи уравнения материального баланса. Такой подход связан с необходимостью учитывать при выборе рационального варианта разработки возможный коэффициент газоотдачи. На начальных этапах проектирования разработки месторождений природных газов вопрос о возможной величине коэффициента газоотдачи практически не рассматривается из-за недостаточной информации о параметрах, строении и протяженности водонапорного бассейна. Например, неизвестные вначале фильтрационные экраны могут внести существенные коррективы в особенности проявления водонапорного режима. При рассмотрении же эффективности законтурного заводнения мы имеем дело с вполне управляемым процессом. Характеристика водонапорного бассейна в региональном

плане не влияет на основные показатели законтурного заводнения, она определяет лишь утечки закачиваемой воды. Изученность же водоносного пласта от начального контакта газ-вода до системы нагнетательных скважин позволяет получить достаточно надежные технико-экономические показатели различных систем и выбрать наивыгоднейшую систему разработки месторождения и обустройства промысла.

Газоконденсатную залежь аппроксимируем укрупненной скважиной с переменным во времени радиусом R (t). В расчетной схеме предполагаем, что нагнетательные скважины располагаются в виде круговой батареи с радиусом R. Водоносный пласт заменяем соответствующим эквивалентным, однородным по коллекторским свойствам водоносным пластом.

Для расчетов используем следующее уравнение материального баланса для случая водонапорного режима и учета неполноты вытеснения газа водой:

Здесь

aQ(0 = a(Q„--=2V

\ а -«ост /

Уравнение (1) с учетом (2) перепишем в виде:

Zh г(р) V а -аост / «-

Из данного уравнения имеем

(О Рв (t)

«ост z (рв)

(а -«ост)

9в(0 =

Рн Pit) \ Zh z(p) )

Рат<?доб (t)

«ост

Рв it)

z(Pb)

Строго говоря, величина коэффициента остаточной газонасыщенности является функцией давления в обводненном объеме пласта [71 ]. Поэтому введем в рассмотрение следующую функциональную зависимость:

«ост = Оост (Рв). (4)

Следовательно,

Рн Р it) \

(а-аост(Рв))

9в(<)=-

z(p) )

- Рат(?доб it)

«ост (Рв)

Рв(0 z (Рв)

z(p)

Основная трудность непосредственного использования уравнения (5) заключается в неизвестности величин Рв (t) и «ост (Рв), "ito

приводит к необходимости в дальнейших расчетах пользоваться методом последовательных приближений.

В принципе уравнение (5) устанавливает соотношение между средней величиной поддерживаемого пластового давления в залежи и объемом воды, которая должна поступать в залежь на разные моменты времени.

Пусть, в частном случае, среднее давление в залежи в процессе разработки необходимо поддерживать на уровне начального пластового давления (р {t) = р„). Тогда объем поступающей в залежь воды для поддержания неизменного пластового давления определяется следующим соотношением:

Q /ч («-«ост(Рв))Рат1?доб(0

а--«ост (Рв) -=-

в частном случае пренебрежения защемленным газом в обводненном объеме пласта имеем

Рат(?доб (t)

QAt)-

Физический смысл последнего соотношения заключается в том, что для поддержания пластового давления на начальном уровне суммарное поступление воды в залежь должно равняться добытому количеству газа в соответствующие моменты времени, приведенному к пластовой температуре и начальному пластовому давлению.

В пределах от R (t) от имеем две характерные зоны фильтрации: от до Ra (радиус начальной границы раздела газ-вода) - зона фильтрации воды; от R3 до R (t) - зона фильтрации воды в присутствии защемленного газа.

Использование формулы Дюпюи для этих двух зон приводит к следующим соотношениям:

п 2яМ Р(Дз, t)-piR. t) . „

R{t)

2nkh p{R6,t)-p(Ra.t) /7.

"lAt)-- . (7)

Исключение из (6) и (7) неизвестного давления на расстоянии R дает

,At)= ;t-";\ (S)

Znkh 2Kkh

В первом приближении принимаем, что среднее давление в обводненном объеме равняется начальному пластовому давлению. Тогда,