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

По аналогии с уравнением 5.1 (6) дебит нефти выражен

2nkh

f Ju

где h - толща продуктивного слоя, a к - проницаемость для однофазной жидкости.

Общие соображения об изменении градиентов давления и фазового насыщения, рассмотренные для линейного течения, применимы и к радиальным системам.

Так, уравнение (.2) показывает, что дебит в данном случае меняется не линейно с общим падением давления р - р,

хотя формально уравнение (2) можно выразить принятым видом для радиального течения:

Допустим, что насыщение связанной водой повсюду 20% и для воды сохраняется нулевая проницаемость. Отсюда водонефтяной фактор /?з = 0, и величина газового фактора/? дается уравнение 5.1 (4)]

R = S + a{p)xp[q). (4)

Для физических свойств пластовых жидкостей предложены данные, изображенные графически на фиг. 81; растворимость при максимальном давлении ПО ата берется равной 96,0 м/м. Чтобы облегчить применение уравнения (4), на фиг. 81 также нанесена комплексная функция а{р) [уравнение 5. 1 (4)].

Для зависимости «проницаемость - насыщение» использованы кривые фиг. 82. Так как течение предполагается установившимся, то равновесное насыщение свободным газом принято 10%. Соответственно проницаемость для газа остается нулевой, пока насыщение нефтью не упадет ниже 70%.

Чтобы продолжить определение динамических условий Б радиальной системе, необходимо уточнить конечные давления Рс И Рс. Последние принимаются 6,8 и 170 ат соответственно. Затем устанавливается предположительный газовый фактор. Он может иметь любую величину, равную или превышающую растворимость газа при 170 ат, т. е. 96,0 м/м. Высчитывают ip{g) как функцию давления инверсией уравнения (4):

R-S{p) к,

значений R

(5) 96,0,

На фиг. 83 приведены кривые для 270 и 900 MJM. Согласно фиг. 82 получают соответствующие значения н, а затем значения к/к. Определив к/к как функ-

дию давления, можно оценить численно или графически интегралы уравнений (1) и (2). Уравнение (1) выражает распределение давления, т. е. р как функцию от г. Отсюда можно нанести на график ранее установленную зависимость между knik и давлением так, чтобы кп/к и также оказались функциями от г.

гч . £00

«./2 300

34 38 т т

ДсблБние, ат

Фиг. 81. Физические характеристики нефти и газа, принятые в расчете установившегося состояния радиального течения многофазной жидкости; р - коэффициент пластового объема нефти; а{р) - функция, определяемая из уравнения 5Л (4).

1 - вязкость нефти (в сантипуазах) X 10; 2 - вязкость газа (в сан-

типуазах) х 1000; 5-10~а(р); 4-плотность газа X 0,1; 5 -растворимость газа (в лгЗ/лЗ); 6 - ЮОО X - 1).

На фиг. 84 нанесены результаты, полученные для относительных эксплуатационных левитов Q = Qn (Igге/ГсУлк/г, т. е. интегралы уравнения (2) , в зависимости от Ре - Рс для пластового давления 170 ат. Соответствуюгцие давление, проницаемость и распределение насыш,ения нефтью для обп;его перепада давления в 163,2 ат, вычисленные при помощи уравнения (1), нанесены на фиг. 85, причем Ге=200 м и Гс = 0,075 Л1.

Согласно фиг. 84 относительные эксплуатационные дебиты возрастают не линейно с перепадом давления. Разумеется, это связано с уменьшением среднего насыщения нефтью и проницаемости для нее, когда понижается давление в скважине.

Эти относительные эксплуатационные дебиты применимы также к линейным установившимся системам [уравнение 5,1 (6)] с теми же свойствами жидкости и породы.

кроме того, текущие дебиты заметно уменьшаются при более высоких газовых факторах. Причина этого явления заключается, очевидно, в более низких насыщениях нефтью и более высоких насыщениях свободным газом, необходимых для переноса потоков жидкостей с более высоким газовым фактором. Это можно проверить по фиг. 85. Прямая линия на фиг. 84 представляет зависимость между относительным эксплуатационным дебитом и перепадом давления для однофазной жидкости. Предполагается, что по всей радиальной системе я /л сохраняли свои значения, которые они имели при Гс, т. е. 1,31 и 1,2 сантипуаза, а значение кн/к было снижено лишь присутствием связанной воды, т. е. кп/к = 0,7. Отклонения кривых от этой линии указывают на изменение свойств жидкости и насыщения нефтью, обусловленные многофазным характером естественной системы.

Кривые на фиг. 85 детально показывают характер изменений насыщения нефтью, проницаемости для нефти и давления, связанных с радиальным течением. Из-за предполагаемого установившегося характера течения и 10%-ного равновесного насыщения коллектора свободным газом насыщение нефтью никогда не превышает 70%, даже когда свободный газ отсутствует у внешнего контура. Однако начальное значение насьшления нефтью так же, как и проницаемости для нефти, падает быстро лишь в непосредственной близости от ствола скважины. Распределение давления остается по существу линейным на логарифмической шкале, пока не будет достигнута призабо!!-ная зона скважины, где насыщение нефтью и проницаемость для нее быстро падают.

Если пластовое давление для той же жидкости и коллектора меньше 170 ат, можно (согласно фиг. 84) получить относительные текущие дебиты. Если их обозначить через Q, то из уравнения (2) следует, что

Q(Pe-Pc) = Qim-~Pc)-Q(m- Ре), (6)

где Рв я Рс - давления в пласте и скважине для новой системы, а разница в скобках представляет естественные перепады давления, которые нужно рассматривать как абсциссы на фиг. 84. Подсчитав относительные текущие дебиты для более низких

Z0 30 10 so so 70 80 Нефтенасыщенность

Фиг. 82. Кривые зависимости „проницаемость - насыщение", принятые в расчетах установившегося состояния многофазного течения: А:, /с,, к -

проницаемости для газа, нефти и абсолютная.