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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 [ 210 ] 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238

ты по взаимодействию скважин при различных системах их расстановки, но анализу свойств коэффициентов нродуктивности скважин, но движению газированной жидкости в пористой среде, по образованию газовой шайки в пласте и ее влиянию на дебит скважин и т. д. Результаты этих опытов очень хорошо согласовывались с упомянутыми выше гидродинамическими исследованиями ГрозНИИ.

Ценные экспериментальные исследования но движению газированной жидкости в пористой среде были проведены в 1940 г. в АзНИИ А. М. Пирвердяном [139] и М. К. Мамедовым [119]. Авторы сопоставили дебиты газированной и «мертвой» жидкости при всех прочих одинаковых условиях их движения, исследовали зависимость между газовым фактором и перепадом давления и, кроме того, основываясь на теории обтекания и законах подобия, исследовали явления отклонения закона фильтрации от линейного закона.

В Азербайджанском филиале Академии наук СССР Л. А. Сергеев [157], пользуясь методом электрогидродинамических аналогий, провел на электромоделях нефтяных пластов ряд исследований, имевших целью установить рациональные схемы расстановки скважин, распределения давления вокруг них и т. д.

В 1938-1939 гг. были начаты в ГрозНИИ и продолжены в Днепропетровском университете дальнейшие исследования проблемы расстановки скважин, [см. 205, 208]; было подвергнуто критике и суш;ественно уточнено решение проблемы вытеснения нефти водой, данное ранее Маскетом. Был подробно разработан метод исследования законов движения вдоль различных линий тока и стягивания контура нефтеносности к одной и к различным группам скважин, были сопоставлены дебиты батарей скважин с дебитами «галлереи», были установлены простейшие гидродинамически рациональные варианты расстановки скважин в условиях купольной, брахиантиклинальной и моноклинальной структур, к которым приурочены залежи нефти.

В те же годы Г. Б. Пыхачевым [149] были решены некоторые задачи о взаимодействии скважин и о работе отдельных скважин в условиях неод-нороднонроницаемых пластов; в Московском нефтяном институте [см. 85, 86 исследован вопрос о термодинамических процессах, происходяш;их в нефтяных и газовых пластах при фильтрации жидкостей и газов.

В 1940 г. акад. Л. С. Лейбензон возглавил организованную нроф. Б.Б. Лануком группу, в которую входили ученые и инженеры различных специальностей. Эта группа поставила своей целью выработку научно-обоснованной методики нроектирования рациональной разработки нефтяных месторождений.

При выборе рациональной системы разработки месторождения считалось необходимым: 1) учесть геологические особенности каждого месторождения; 2) установить гидродинамически рациональные варианты расстановки скважин применительно к выясненным геологическим особенностям; 3) провести расчеты дебитов скважин, пластовых и забойных давлений и определить технико-экономические показатели бурения и эксплуата-

ции скважин нри различных вариантах размещения скважин; 4) провести заключительную экономическую оценку.

Таким образом, совершенно правильно предполагалось, что решить проблему рациональной разработки нефтяных месторождений можно лишь на базе комплексного геологическо-гидродинамическо-техническо-экономи-ческого анализа.

После начала войны группа была реорганизована в Проектно-исследо-вательское бюро (ППБ) при Московском нефтяном институте. В бюро под руководством доц. Крылова А. П. были проведены работы по проектированию разработки многих нефтяных и газовых месторождений; понутно решались новые проблемы подземной гидравлики. В итоге этих работ коллектив из пяти авторов - ныне Лауреатов Сталинской Премии - А. П. Крылов, М. М. Глоговский, М. Ф. Мирчинк, П. М. Николаевский и П. А. Чарный - издал капитальную монографию [79]: «Научные основы разработки нефтяных месторождений». П эта работа намного опережает последние достижения зарубежной науки.

Следует отметить, что очень существенную помощь в работе Проектно-исследовательского бюро оказывает сконструированный проф. Л. П. Гу-тенмахером электроинтегратор. Пспользование этого прибора основано на существовании электрогидродинамической аналогии. В том случае, когда геологические условия разрабатываемого месторождения сложны - нласт неоднороден но нроницаемости, пористости, мощности, имеет контуры нефтеносности и контуры области питания ненравильной геометрической формы - решать задачу подземной гидравлики строгими математическими методами было бы трудно и нецелесообразно; наоборот, на электроинтеграторе сравнительно легко учесть всю сложность известных геологических условий нефтегазоносного пласта и довести решение задачи до получения необходимых числовых результатов. Методику решения задач подземной гидравлики на электроинтеграторе значительно усовершенствовал и углубил научный сотрудник Проектно-исследовательского бюро, канд. техн. наук П. М. Белаш; пользуясь методикой П. М. Белаш, на электроинтеграторе были изучены многие особенности и установившегося и неустановившегося притока жидкости и газа к скважинам.

К онисанию других работ, выполненных в Проектно-исследовательском бюро, вернемся несколько нозже.

В 1940-1941 гг. акад. С. А. Христианович [178, 179] провел весьма интересные исследования сложной проблемы движения грунтовых вод, не следующих линейному закону фильтрации, а также построил теорию движения газированной жидкости, базирующуюся на упомянутых выше экспериментах Викова-Ботсета. Новые ценные выводы, вытекающие из исследований акад. Христиаповича по вопросам движения газированной жидкости, были в 1941 г. получены в Московском нефтяном институте [см. 87]. К этому же периоду времени относится вывод общего выражения для коэффициента проницаемости пористой среды и обобщение различных теоретических формул.

Б. Б. Лапуком. (Ре)

описывающих законы фильтрации (см. § 2 главы V и § 2 главы VI данной книги).

Во время войны были опубликованы новые работы акад. Л. С. Лейбензона [101-105], в которых значительно усовершенствована прежняя теория движения газированной жидкости автора и были исследованы вопросы турбулентной фильтрации газов.

Член-корр. Акад. наук П. Я. Полубаринова-Кочина [143-145 в 1942-1945 гг. решила ряд сложных задач подземной нефтяной гидравлики: о притоке жидкости к скважинам в неоднородной среде, об онределении размеров пластовой водонапорной системы и проницаемости пласта на основании известных дебитов скважин (решение так называемых обратных задач нодземяюй гидоавлики), о перемещении контура нефтеносности.

Последняя проблема была также подвергнута глубокому математическому исследованию М. П. Тиховым [167] в ГрозППП.

В те же годы проф. И. А. Чарный [183-185] улучшил методику решения задач о притоке нефти к скважинам в месторождениях различных форм, решил очень важный вопрос о наивыгоднейшей расстановке рядов скважин в пластах с водонапорным режимом. В 1946 г. проф. Чарный [188] предложил весьма остроумный нриближенный метод решения задачи о взаимодействии гидродинамически несовершенных скважин. Точное математическое решение этой проблемы вызывало большие математические трудности. Сравнение найденного Б. И. Сегалом [156] точного решения с нриближенным решением Парного показало хорошее совпадение и потому простой метод Чарного может быть с успехом использован при практических расчетах.

В 1941-1944 гг. ГрозППП [209-214, 216] удалось провести весьма тщательные исследования скважин и поведения пластов после массовой остановки и пуска скважин. Это дало возможность уточнить гидродинамический анализ различных методов исследования скважин, улучшить методику их исследования, выяснить особенности неустановившихся процессов перераспределения пластового давления, дало твердые доказательства большого влияния объемной упругости жидкостей и горной породы на поведение скважин и режим пласта.

В те же годы в ГрозППП [209, 212] был заново исследован вопрос о критерии существования линейного закона фильтрации, была преобразована формула акад. Павловского для параметра Рейнольдса - в нее вместо эффективного диаметра введен коэффициент нроницаемости пласта. Затем было установлено, что линейный закон фильтрации не может одновременно нарушаться во всем пласте, было введено понятие об области кризиса этого закона и о движении жидкости к скважине нри одновременном существовании двух режимов фильтрации в пласте. Несколько позже были выведены

Начатые В. Н. Щелкачевым в Октябрьском (бывшем Ново-Грозненском) районе исследования скважин продолжил в 1944-1948 гг. инж. К.М.Донцов. К.М.Донцов систематизировал богатейший материал по исследованиям скважин и интерпретировал его с точки зрения новейших идей подземной гидравлики.

В. Н. Щелкачевым. {Ред.)