РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ. Характеристики притока нефтяных скважин

Практическая работа №3

Характеристики притока нефтяных скважин

Цель работы

Построить кривую режима притока (Дарси, Вогель), определить коэффициент продуктивности и дебит скважины.

Общие сведения

Дебит нефтяной скважины можно определить с помощью закона Дарси, который описывает ламинарный поток жидкости через проницаемую среду (однофазный поток):

, (1)

где – дебит скважины на поверхности (постоянный), м ³/ с;

– проницаемость, м ²;

– толщина пласта, м;

– пластовое давление на контуре питания, Па;

– забойное давление, Па;

– вязкость нефти, ;

– объемный коэффициент нефти;

– радиус контура питания, м;

– радиус скважины, м;

– скин-эффект, определяемый по формуле Хавкинса:

, (2)

здесь – проницаемость загрязненной зоны, м ²;

– радиус загрязненной зоны, м.

Показатель поведения жидкости в коллекторе называется коэффициентом продуктивности и рассчитывается по формуле:

. (3)

Подставив в формулу (3) выражение для из закона Дарси (1), получим зависимость коэффициента продуктивности от параметров пласта и скважины:

. (4)

Таким образом, коэффициент продуктивности является характеристикой, учитывающей не только свойства флюидов и пористой среды, но и самой скважины и области питания.

Используя значение коэффициента продуктивности скважины, можно из формулы (3) рассчитать дебит:

. (5)

Для двухфазного потока кривая режима притока, изображенная в системе координат и ( – максимально возможный дебит), будет выглядеть, как показано на рисунке 1. Такая кривая называется кривой Вогеля.

Математическая модель кривой Вогеля имеет вид:

. (6)

Максимально возможный дебит по Вогелю, определяется из соотношения (рисунок 2):

, (7)

где – максимальный дебит, определенный по закону Дарси:

. (8)

Рисунок 1. Кривая Вогеля

Рисунок 2. Получение по Вогелю

Рисунок 3. Комбинация Дарси-Вогель

Рисунок 4. Комбинации Дарси-Вогель для пластового давления

и различных значений проницаемости

Рисунок 5. Кривые для проницаемости

и различных значений пластового давления :

Для; 3 – для; 4, 5, 6 – для.

В случае, когда давление насыщения (давление, при котором из пластовой нефти высвобождается первый пузырек газа) меньше пластового давления , имеет место комбинация двух процессов: Дарси и Вогеля (рисунок 3, рисунок 4).

Таким образом, математическая модель кривой режима притока для комбинации Дарси-Вогель имеет вид:

(9)

здесь – дебит, соответствующий давлению насыщения;

– максимальный дебит по Вогелю.

В случае, когда давление насыщения больше пластового давления , имеют место, так называемые, будущие кривые режима притока (рисунок 5, кривые 1 и 2).

Пример.

По скважине известно:

проницаемость ;

толщина пласта м;

вязкость нефти = 1,6 ;

объемный коэффициент нефти ;

радиус контура питания м;

радиус скважины м;

скин-эффект ;

пластовое давление на контуре питания ;

давление насыщения ;

Определить продуктивность скважины, дебит скважины на поверхности при забойном давлении = 15 МПа, построить кривую режима притока.

Решение.

Продуктивность определяем по формуле:

.

Так как пластовое давление больше давления насыщения, то имеет место комбинация кривых режима притока Дарси и Вогеля, поэтому определяем дебит скважины на поверхности , используя уравнение системы (9), соответствующее случаю :

.

Для данного расчета потребуются значение дебита, соответствующего давлению насыщения:

и значение максимально возможного дебита по Вогелю :

.

Таким образом,

Построим кривую режима притока (рисунок 6). Для этого проводим прямую через точку А на оси ординат, соответствующую пластовому давлению, и точку В на оси абсцисс, соответствующую максимальному дебиту по Дарси. Максимальный дебит, определенный по закону Дарси, равен:

Процесс однофазного потока изображается участком АС данной прямой.

Точка соответствует максимально возможному дебиту по Вогелю, ее абсцисса равна

.

Кривая есть кривая режима притока Вогеля.

Рисунок 6. Кривая режима притока

Задание.

Определить продуктивность скважины, дебит скважины на поверхности при забойном давлении , построить кривую режима притока.

Таблица 1.

Варианты

№	k, мД	h, м	, сП	B	, м	, м	s	Рпл, МПа	Рн, МПа	Р, МПа
		10,5	1,6	1,12		0,1			21,4
			1,4	1,16		0,1		24,5	21,2
		9,5	1,2	1,12		0,1
				1,16		0,1		23,5		22,5
		8,5	1,6	1,12		0,1			21,2
			1,4	1,16		0,1			21,4
		7,5	1,2	1,12		0,1			21,4
				1,16		0,1			21,2	22,5
		6,5	1,6	1,12		0,1		24,5
			1,4	1,16		0,1
		10,5	1,2	1,12		0,1		23,5	21,2
				1,16		0,1			21,4
		9,5	1,6	1,12		0,1		22,5	21,4
			1,4	1,16		0,1			21,2
		8,5	1,2	1,12		0,1
				1,16		0,1		24,5
		7,5	1,6	1,12		0,1			21,2
			1,4	1,16		0,1		23,5	21,4	22,5
		6,5	1,2	1,12		0,1			21,4
				1,16		0,1		22,5	21,2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: