Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Разработка нефтяных и газовых месторождений

Диссертационная работа:

Духовная Полина Абрамовна. Совершенствование методов гидродинамических расчетов неизотермической фильтрации воды при проектировании заводнения нефтяных залежей в трещиноватых коллекторах : ил РГБ ОД 61:85-5/103

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

1. ВВЕДЕНИЕ 4

2. ТЕПЛОВОЕ ПОЛЕ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ

СКВАЖИНЫ ТРЕЩИНОВАТОГО ПЛАСТА Ю

2.1. Изменение температурі в нагнетательной скважине 10

2.2. Особенности изменения теплового поля трещиноват того пласта при наводнении 26

2.3. Перераспределение температур в блоках горной ,породы трещиноватого пласта при фильтрации в нем жидкости 28

2.4. Изменение температур в при забойной зоне гидродинамические несовершенной нагнетательной скважины трещиноватого пласта 42

3. ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОГО ПОЛЯ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ НА ПРОНИЦАЕМОСТЬ ТРЕЩИНОВАТОЙ СРЕДЫ И ВЯЗКОСТЬ ФИЛЬТРУЮЩЕЙСЯ ВОДЫ 63

3.1. Изменение вязкости нагнетаемой воды от температуры 63

3.2. Влияние изменения температуры на проницаемость трещиноватой среды 78

4. СТАЦИОНАРНАЯ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ НАГНЕТАЕМОЙ

ВОДЫ В ТРЕЩИНОВАТОМ ІШАСТЕ 91

4.1. Неизотермическая фильтрация в деформируемом трещиноватом пласте при нагнетании воды через несовершенную по степени вскрытия скважину 91

4.2. Влияние изменяющихся с температурой фильтрационных параметров трещиноватого пласта на производительность нагнетательной скважины 109

4.3. Неизотермическая фильтрация воды в неоднородном деформируемом трещиноватом пласте

5. МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ С УЧЕТОМ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ

УСЛОВИЙ ФИЛЬТРАЦИИ НАГНЕТАЕМОЙ ВОДЫ В ТРЕЩИНОВАТОМ

ПЛАСТЕ 130

5.1. Определение гидродинамических параметров пласта по результатам исследований нагнетательных скважин на установившихся режимах 130

5.2. Исследование влияния неизотермических условий фильтрации нагнетаемой воды на основные показатели наводнения нефтяных залежей в трещиноватых пластах 137

5.3. Влияние неизотермических условий фильтрации нагнетаемой воды на дебиты добывающих скважин 153

5.4. Результаты применения методических разработок с учетом неизотермических условий фильтрации нагнетаемой воды в трещиноватом пласте 167

6. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 177

ЛИТЕРАТУРА 179

ПРИЛОЖЕНИЯ 193 

Введение к работе:

Перед советскими нефтяниками в текущей пятилетке стоит ответственная задача - обеспечить добычу нефти в объеме 620 - 645 млн.тонн. Достижение такого высокого уровня добычи нефти будет осуществляться как за счет ввода в эксплуатацию новых, так и за счет совершенствования процесса разработки действующих месторождений. При этом особое значение придается применению новой прогрессивной техники и технологии добычи нефти.

Перспектива развития нефтедобывающей промышленности в определенной мере связана с освоением глубокозалегающих нефтяных залежей в некоторых районах страны _32j . В ряде случаев ІЧИАССР, Белоруссия и др.) такие залежи приурочены к трещиноватым коллекторам и находятся в условиях аномально высоких давлений и температур. В настоящее время месторождения с аномальными термогидродинамическими пластовыми условиями и наличием явно выраженной третино ватости открыты и в Западной Сибири, являющейся одним из ведущих нефтедобывающих районов страны.

Имеющийся опыт показывает, что одна из причин особенностей разработки таких залежей обусловлена влиянием указанной аномальности на фильтрацию жидкости. Известно, что при изменении пластового давления в процессе эксплуатации залежей в трещиноватых коллекторах может происходить обратимая или необратимая деформация горной породы, которая оказывает влияние на изменение фильтрационных параметров пласта, что, в свою очередь, отражается на производительности скважин, и, в конечном счете, на основных технико-экономических показателях разработки месторождения. Эти вопросы достаточно хорошо изучены в настоящее время [р,13,14,41,42,45,46, 54,59,64,68-70,74-76,79-81,85,87,89,130,131,138] .

Влияние теплового поля трещиноватого пласта на его кол лекторские свойства исследовано мало, хотя данный фактор имеет не менее важное значение. Основная добыча нефти страны осуществляется на месторождениях с применением наводнения. Закачка больших масс воды с температурой отличной от пластовой приводит к изменению, особенно для трещиноватых пластов, начальной термодинамической обстановки и ее влиянию на коллекторские свойства пласта и фильтрующейся жидкости, а следовательно и работу добывающих и нагнетательных скважин. При таких условиях фильтрационные параметры пласта и насыщающей жидкости следует рассматривать как не только давления, но и температуры, а фильтрацию нагнетаемой воды при неизотермических условиях.

Определение совместного влияния изменения давления и температуры на коллекторские свойства пласта весьма важно для повышения качества информативности промысловых исследований, контроля и регулирования процесса разработки месторождения.

Совершенствование разработки нефтяных месторождений неразрывно связано с интенсификацией системы заводнения. В связи с этим изучение особенностей неизотермической фильтрации нагнетаемой воды и их влияния на основные показатели заводнения имеет важное значение для повышения технико-экономической эффективности разработки месторождения.

Целью диссертационной работы является совершенствование методов гидродинамических расчетов заводнения нефтяных залежей при неизотермических условиях фильтрации нагнетаемой воды с учетом особенностей процессов тешгомассоперекоса в трещиноватых средах.

Основными задачами исследования диссертационной работы являются изучение изменения теплового поля в призабойной зоне несовершенной нагнетательной скважины трещиноватого пласта и его влияния на фильтрационные характеристики трещиноватой среды и насыщающей жидкости; исследование процесса установившейся неизотерми - 6 ческой фильтрации воды в трещиноватом пласте, нагнетаемой через несовершенную по степени вскрытия скважину; совершенствование методики обработки результатов гидродинамических исследований несовершенных нагнетательных скважин путем учета неизотермических условий фильтрации закачиваемой воды; исследование степени влияния неизотермических условий фильтрации нагнетаемой воды на повышение эффективности системы заводнения и в связи с этим совершенствование методов гидродинамических расчетов при проектировании заводнения нефтяных залежей в трещиноватых коллекторах.

Основные положения диссертационной работы приняты при изучении, проектировании, контроле и регулировании процесса разработки верхнемеловых залежей нефти ЧИАССР и отражены в научно-исследовательских отчетах СевКавНЙПЙнейти.

В представленной работе исследовано тепловое поле призабой-ной зоны несовершенной по степени вскрытия нагнетательной скважины трещиноватого пласта. Теоретическому и экспериментальному изучению теплового поля пористых насыщенных жидкостью пластов посвящены работы А.А.Аббасова, Н.А.Авдонина, И.К.Волкова, А.Б.Золотухина, А.К.Колосовской, У.П.Куванышева, Г.Е.Малофеева, Н.Н.Непри-мерова, Н.А.Пудовкина, И.А.Чарного, Э.Б.Чекалюка, А.Б.Шейнмана, Ч.Волека, В.Даудла, В.Коба, Х.Ловерье, Дж.Чепелера и других отечественных и зарубежных исследователей. Тепловое поле трещиноватого коллектора изучено мало _55,30,82,10з] • Механизм изменения температуры в трещиноватых средах весьма сложный в силу особенностей фильтрации жидкости, обусловленных строением рассматриваемых коллекторов. Трещиноватый пласт состоит из системы трещин, разделенных между собой блоками горной породы. Трещины являются путями фильтрации жидкости. Скорости фильтрации в таких пластах гораздо выше, чем в пористых, фильтрация жидкости происходит с нарушением линейного закона Дарси [23,75,79-81,85] . Трещинова - 7 тые пласты часто имеют значительную толщину. Приуроченные к ним залежи разрабатываются гидродинамически несовершенными по степени вскрытия пласта скважинами, что отражается на характере процесса фильтрации [j7,19,22,23 J . Нарушение теплового поля продуктивного пласта происходит преимущественно вследствие фильтрации закачиваемой жидкости с температурой отличной от пластовой. Факторы, оказывающие влияние на процесс фильтрации, будут сказываться и на изменении температуры рассматриваемых коллекторов.

Изменение температуры в трещиноватом пласте происходит в основном за счет конвективного переноса тепла и теплообмена между движущейся по трещинам жидкостью и блоками. При этом, как показали исследования, теплообмен между фильтрующейся по трещинам водой и блоками горной породы в процессе длительного нагнетания (что имеет место на практике) можно считать установившимся, подчиняющимся закону Ньютона. Воспользовавшись представлением трещиноватой среды как системы двух вложенных друг в друга разномасштабных сред и учитывая рассмотренные выше особенности тепломассопереноса, получено уравнение распределения температуры в призабойной зоне нагнетательной скважины, частично вскрывшей трещиноватый пласт. Анализ полученного решения показал, что изменение температуры в призабойной зоне нагнетательной скважины трещиноватого пласта происходит гораздо, интенсивнее, чем в пористом, что не может не отразиться на фильтрационных параметрах пласта и насыщающей жидкости.

Из экспериментальных исследований [р,31,36,37,61 ] известно, что вязкость воды изменяется от температуры и практически не зависит от давления. Используя результаты этих работ, получена зависимость вязкости воды от температуры, анализ которой показал, что характер изменения температуры непосредственным образом сказывается на изменении вязкости фильтрующейся воды. Влияние нарушения начального теплового поля на проницаемость изучалось на модели трещиноватой среды со свойствами, близкими горным породам, слагающим продуктивные пласты. Установлено, что проницаемость трещиноватой среды зависит от температуры, изменение проницаемости от температуры носит обратимый характер. Исследование совместного влияния давления и температуры на проницаемость показали, что большее влияние оказывает температура. Изменение проницаемости трещиноватой среды и вязкости нагнетаемой воды при нарушении начальной термодинамической обстановки пласта обуславливают неизотермические условия фильтрации.

Исследованию изотермической фильтрации жидкости в трещиноватых пластах посвящены работы Э.А.Авакян, Г.И.Баренблатта, А.Т.Горбунова, К.М.Донцова, Ю.П.Желтова, С.Г.Каменецкого, Д.Н.Кузьмичева, Н.П.Лебединца, В.Н.Майдебора, Л.Г.Баказной, В.Н.Николаевского, Э.В.Соколовского, К.Х.Таташева, Н.Баутона, Ч.Брэйстера, П.рута, Дк.Уоррена и других авторов. Неизотермическая фильтрация исследована мало. Учитывая полученные результаты, приведенные выше, особенности фильтрации жидкости в трещиноватых средах и используя теорию обобщенного одномерного потока решены задачи о неизотермической фильтрации воды, нагнетаемой через несовершенную по степени вскрытия скважину, в однородном и неоднородном деформируемом трещиноватом пласте. Получены зависимости для определения коэффициентов дополнительных фильтрационных сопротивлений, обусловленных гидродинамическим несовершенством нагнетательной скважины по степени вскрытия пласта, а также из-за неоднородности пласта. Установлено, что влияние теплового поля на фильтрационные параметры пласта и насыщающей жидкости существенно сказывается на увеличении эффективности работы нагнетательных скважин.

На основе полученных решений предложена методика обработки результатов гидродинамических исследований несовершенных по степе - 9 ни вскрытия нагнетательных скважин трещиноватого коллектора. Методика позволяет определить изменяющиеся от давления и температуры фильтрационные параметры пласта, коэффициенты дополнительных сопротивлений, обусловленных неполнотой вскрытия пласта скважиной, а также оценить состояние призабойной зоны. Проведены исследования влияния неизотермической фильтрации нагнетаемой воды на основные показатели заводнения, в результате чего усовершенствованы методы гидродинамических расчетов при проектировании заводнения нефтяных залежей в трещиноватых коллекторах.

Диссертационная работа выполнена в Северо-Кавказском государственном научно-исследовательском и проектном институте нефтяной промышленности. За оказанное внимание и поддержку автор глубоко признательна и благодарна научному руководителю доктору технических наук, профессору Э.В.Соколовскому. За консультации и помощь автор считает своим долгом поблагодарить доктора технических наук В.Н.Майдебора, кандидатов наук С.А.Саакова, К.Х.Тата-шева, С.йЛижова, а также коллектив лаборатории гидродинамических исследований СевКавНШИнефти, где была выполнена работа. Автор также благодарна за помощь при выполнении расчетов старшему научному сотруднику отдела математических методов ТюменНИИГипрогаза Л.Л.Глушковой. 

Подобные работы
Иванов Николай Прокофьевич
Установление оптимальных отборов нефти из скважин массивных залежей в трещиноватых коллекторах с активной подошвенной водой
Шаймуратов Рафат Вафаевич
Теоретические основы и практическая реализация методов разработки залежей нефти в сложно построенных карбонатных коллекторах
Харисов Мухаррам Мугаллимович
Разработка методов расчета физико-химического воздействия на водоносные пласты для повышения эффективности подземного хранения газа
Сусоколов Анатолий Николаевич
Разработка методов расчета напряжений в пласте-коллекторе ПХГ для обоснования параметров укрепления призабойной зоны скважин
Борцов Александр Константинович
Технология строительства и методы расчета напряженного состояния подводных трубопроводов "труба в трубе"
Панкратов Владимир Семенович
Разработка комплексной системы методов расчета и диагностики эксплуатационных параметров магистральных газопроводов для снижения энергозатрат
Аскер-Заде Барат Абдул Халыг кызы
Методы расчета переходных процессов в сложных магистральных трубопроводах
Калиев Медгат Газизович
Совершенствование метода расчета выправки кривых железнодорожного пути
Елистратов Максим Вячеславович
Совершенствование методов расчета фазового равновесия в системе "природный газ - гликоли - вода - метанол" для повышения эффективности гликолевой осушки природного газа
Давыдова Екатерина Вадимовна
Совершенствование метода расчета параметров потенциальной опасности оборудования установок нефтеперерабатывающих предприятий

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net