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

случае каждый из продуктивных пластов приурочен к обособленной или единой для всех пластов водонапорной системе.

Пусть два рассматриваемых пласта не сообщаются между собой в пределах площади газоносности. Имеются скважины, вскрывшие каждый пласт в отдельности, и скважины, дренирующие оба пласта одновременно. В этом случае задачи разработки многопластового месторождения решаются при совместном исследовании процессов фильтрации в каждом пласте. Необходимость совместного рассмотрения процесса разработки многопластового месторождения может возникать и при раздельных системах разработки каждого пласта, но при едином водоносном бассейне для всего месторождения или газодинамической связи между пластами.

Формулировка задачи с подвижной границей раздела газ-вода для каждого пласта аналогична приведенной в § 6 главы VI. Методика расчетов по разработке каждого пласта, а следовательно, и всего месторождения практически такая же, как для однонластового месторождения. Однако могут быть существенные различия в формулировке конечных целей расчетов. Поэтому необходимо рассматривать варианты и подварианты по отборам газа из каждого пласта, по размещению скважин, по возможности объединения (приобщения) двух или более пластов в единый эксплуатационный объект, по распределению отборов по отдельным скважинам и т. д.

Взаимовлияние пластов возникает нри наличии скважин, дренирующих совместно два пласта или более. Учет этого взаимовлияния осуществляется соединением на электрической модели двух или нескольких узловых точек разных пластов, в которые «попадает» скважина. В эти узловые точки подается «единое» граничное условие, например сила тока. Распределение тока (дебита газа) по пластам определяется их фильтрационными и емкостнылш параметрами, а также величинами добавочных сопротивлений.

Иногда создание на электроинтеграторе полной модели месторождения и водоносного пласта не представляется возможным. Тогда решение задачи может отыскиваться раздельно для каждого пласта. Выбирается базисный пласт. По скважинам задаются граничные условия, вытекающие из соответствующих технологических режимов эксплуатации. В результате моделирования процесса разработки базисного пласта получаются, например, значения напряжений (давлений) на забоях скважин. При рассмотрении следующего пласта на скважины, дренирующие данный и базисный пласты, подаются «забойные» напряжения, полученные в результате решения задачи разработки базисного пласта. По остальным скважинам граничные условия задаются на основе соответствующих технологических режимов их эксплуатации и т. д.

При использовании электрических моделей существенно облегчается решение задач разработки двух или более пластов, непосредственно контактирующих друг с другом. В этом случае «наложение» (соединение геометрически подобных узловых точек малоомными контактами) электрических сеток для рассматриваемых пластов

дает полную модель месторождения. При этом достаточно для каждого пласта рассматривать двумерную задачу, так как отмеченные ранее условия (1) и (2) § 4 выполняются автоматически вследствие особенностей протекания электрических процессов (непрерывность тока и неразрывность напряжения). Однако при такой формулировке задачи затруднительно учесть возможность перетока из одного пласта в другой внедряющейся воды.

Нетрудно видеть, что задача разработки двупластового месторождения при наличии слабопроницаемой перемычки в пределах площади газоносности в условиях водонапорного режима сводится к решению системы уравнений (в случае идеального газа):

h {х, у) hi (х, у) dpi ц дх

kijx, y)hi(x, у) dpf-i ду L ду j

:2а,(х, у)т,{х, y)h,{x, j/) igJ(р-pl), (x, y)eGi, (1)

д rki (x, y) hi {x, y) dpi dx L Цв дх

/cg {x, y) hi jx, y) dpi ~1 dy L fa dy J

= y)hiix, у)Ц, (X, y)G,

д rkix. y)hi(x. y) dpi

dx J dy

kj {X, y) hz (X, y) dpi -] dy J-

:=2a,{x, y)mdx, У)К(х, У)+EiPl-P\) y)eG,; (3)

d f kjjx. y)h2(x, y) dp2 Цв

d Гк2 {X, у) feo {X, у) dp2

dxjdyl dy j

= РИ. y)h2(, y), (x, y)eG,

при следующих условиях:

t = 0, px{x, y) = p{x, y) (в частном случае p= p = p„); {x, y) g d, G, G3, G;

= (xi, VdGi]

g2,. = ?2i(0. {xt, yi)eG.,; 91-2,-= 91-2,(0. (Xi, yi)eGi + Gs,

piA< y)=PiAx, y), {x, y)eri,

. kl dpi

ki dpi H drii

fa dni

(x, y)eri,

dill

mi(ai -аост1)ц

dPi dn-i

{X, у)еГх;

() (6)

(7) (8) (9)

(10) (11)

Р2,{.х, у) = Р2{х, у), {х, у)Г, (12)

А"2 др2

г Хв дп2

{X, у)Г2, (13)

{х,у)Г2, (14)

ага2 к др2

9t тгСаг-аостг)

У) = Р2(а;, У)=Рн, (х, У)-оо (15)

Здесь ц., Цв - соответственно коэффициенты динамической вязкости газа и воды; величины с индексом 1 относятся к первому пласту, с индексом 2 - ко второму пласту; и - области газоносности п водоносности первого пласта; Gg и G4 - соответствующие области второго пласта; Гх, - границы раздела газ-вода соответственно для первого и второго пластов; ге и «2 - нормали к границам Г, и Г2.

Условия (6)-(8) означают, что заданы зависимости изменения во времени дебитов газа по скважинам, эксплуатирующим только первый пласт (условие 6), только второй пласт (условие 7) и эксплуатирующим совместно первый и второй пласты (условие 8). Выражения (9)-(10) характеризуют условия на подвижной границе раздела Гх, выражения (12)-(13) характеризуют условия на границе Г2. Законы движения точек границ раздела Г, и Г2 определяются соответственно уравнениями (11) и (14). Индексы «г» и «в» характеризуют соответствующие величины при подходе к границе раздела из области газоносности и водоносности.

Для упрощения написания водоносные области первого и второго пластов приняты бесконечными по протяженности (условие 15). На электрической модели, естественно, набираются конечные области с соответствующим заданием условий на контурах питания, разгрузки и выклинивания водоносных пластов.

Обменные процессы между первым и вторым пластами учитываются последними членами в уравнениях (1) и (3). Если электрические модели первого и второго пластов в пределах сообщаемости соединить при помощи сопротивлений, определяемых по формуле

кп Ах Ау

ТО подобная модель месторождения является эквивалентной действительной. Электрические процессы в модели месторождения будут полностью подобны фильтрационным процессам прп разработке рассматриваемого месторождения.

При решении на электрических моделях задач разработки многопластовых месторождений при существовании газодинамической связи между пластами через слабопроницаемую перемычку также трудно учесть возможность перетока воды из одного пласта в другой. Кроме того, часто не удается даже оценить величину площади, через которую осуществляется связь между пластами. Поэтому