Геология Изследване на работата на кладенеца, Курсова работа - Преподава не!
Катедра "ВТЛ и хидравлика"
По дисциплина Подземна хидромеханика
По темата за изследване на експлоатацията на кладенци
Курсовата работа изследва хидродинамичните и други характеристики на кладенеца. Разглежда се начинът на изместване на нефта с вода от резервоара в кладенеца. Този режим се нарича водно налягане. Нефтът и водата в резервоара се движат едновременно, постепенно маслото се измества в кладенеца и резервоарът се пълни с вода. В резултат на проучванията беше установено, че колкото по-близо е позицията на границата на OWC до кладенеца, толкова по-висок е дебитът. Курсовата работа е на 25 страници, дадени са 11 фигури, 4 таблици. Начертани са три индикаторни диаграми, две криви на спадане и две хидродинамични полета. Библиографията включва три източника.
Подземната хидромеханика е наука за движението на течности, газове и техните смеси в порести и напукани скали. Подземната хидромеханика разглежда специален тип движение на течности - филтрация [2].
В нефтената и газовата промишленост ви позволява да определите естеството на промяната в скоростта на филтриране и движението на флуида, разпределението на налягането по дължината на резервоара от контура на захранване до кладенеца; определяне на дебита, коефициента на производителност, времето на преминаване на филтрираната течност от веригата до кладенеца. Получените данни позволяват да се решат проблемите на прогнозирането и контрола на развитието на находищата на нефт, газ, нефт, газ и газов кондензат. В допълнение, решението отчита естеството на хетерогенността на резервоара, естеството на несъвършенството на кладенеца.
Формацията е открита от хидродинамично перфектен кладенец, такъв кладенец е теоретичен и се използва за тренировъчни изчисления. Има ясно разделение между водната и нефтената зона, коетопоказва изместване на буталото, което е прието в теоретичните изчисления [1].
Изместването на нефт с вода е един от основните методи за увеличаване на продуктивността на находищата. Този метод се използва у нас и в чужбина, тъй като е един от относително простите методи, използвани при добив на нефт след изчерпване на естествената енергия на находището[3].
Основата на метода е инжектирането на вода в резервоара чрез инжекционни кладенци. Могат да се използват линейни, контурни и точкови системи за наводняване.
1. Теоретична част
Даденият процес е пример за кладенец, работещ във воден режим. Нефтът се измества в производствения кладенец от резервоара под действието на налягането на водата, инжектирана в инжекционния кладенец. В нефтоносния контур се образуват водна и маслена част, както и контакт вода-масло [1].
Когато течността се изтегли от кладенеца, частиците на течността във формацията ще се движат по хоризонтални праволинейни траектории, сближаващи се радиално към центъра на кладенеца. Такъв филтрационен поток се нарича плоско-радиален. В началния момент от време, при наличие само на нефт в резервоара, е възможно да се приложи изчислителната схема (фиг. 1) и зависимостите за плоско-радиалния филтрационен поток.
Фигура 1 - Схема на плоско-радиален филтрационен поток[1]
Резултатите от тестването на кладенеца в няколко режима са показани в таблица 1.
Таблица 1 - Резултати от изследването на кладенеца
| Дебит на кладенеца Q, m3/ден | 12.4 | 29.0 | 45.1 | 50.2 | 57.4 | 65.8 |
| Налягане в сондажа rs, MPa | 10.2 | 8.7 | 7.3 | 6.8 | 6.2 | 5.4 |
За даза да се определи по какъв закон се извършва филтрирането на нефт в началния момент, е необходимо да се изгради индикаторна диаграма въз основа на данните от проучването на кладенеца. В този случай се нанасят точки и се избира теоретична индикаторна диаграма (Фигура 2).
Фигура 2 - Диаграма на индикатора
Нека разгледаме проблема с изместването на нефт от вода при условия на равнинно-радиално движение съгласно закона на Дарси в резервоара, показан на фигура 3. Постоянно налягане pk се поддържа на контура на захранване с радиус RK, постоянно налягане pc се поддържа на дъното на кладенец с радиус rc, дебелината на резервоара h и неговата пропускливост k също са постоянни. Нека означим с R0 и rn, съответно, началното и текущото положение на петролоносния контур, концентрично на кладенеца и захранващия контур, с ρ и rn, съответно налягането във всяка точка на водоносния хоризонт и петролоносните зони, и с r, налягането на границата между течностите.
Фигура 3—Схема на резервоара с плано-радиално изместване на нефта от вода
В случай на равномерно равнинно-радиално движение на хомогенен флуид и ако изобарата, съвпадаща в момента с нефтоносния контур, се приеме за кладенец, тогава разпределението на налягането и скоростта на филтрация във водоносния хоризонт могат да бъдат изразени, както следва:
(1)
(2)
И ако същата изобара, съвпадаща с , се приеме като захранваща верига, тогава разпределението на налягането и скоростта на филтриране в нефтената зона могат да бъдат записани, както следва:
(3)
(4)
Намираме налягането на интерфейса на течности p от условието за равенство на скоростите на филтриране на масло и вода на този интерфейс, за което приравняваме (1) и (3) при В резултат на това получаваме
(5)
Нека определим характеристиките на разглеждания плоско-радиален филтрационен поток от нефт и вода.
1. Разпределение на наляганетов водоносния хоризонт и нефтените зони, намираме от уравнения (1) и (3), замествайки в тях стойностите на налягането на интерфейса p от (5). В резултат на това получаваме
, при ; (6)
, при . (7)
2. Определяме скоростта на филтриране на течности
в ; (8)
при. (9)
Може да се види от формули (8) и (9), че скоростта на филтриране както на водата, така и на маслото нараства с времето (тъй като знаменателят в тези формули намалява с времето).
3. Дебитът на кладенеца Q се намира чрез умножаване на скоростта на филтриране по площта:
(10)
(единадесет)
При постоянно усвояване дебитът на кладенеца се увеличава с времето, т.е. приближаване до петролоносния контур. Подобно спонтанно увеличение на добива на нефт преди пробив на вода в кладенеца се потвърждава и от полеви наблюдения. При формула (10) се превръща във формулата на Дюпюи.
4. Определя се времето на преминаване на течна частица от даден участък от до
(12)
5. Времето на изместване на целия нефт с вода T ще бъде намерено чрез заместване в уравнение (12). В резултат на това получаваме (пренебрегвайки в сравнение с )
(13)
6. Определете коефициента на производителност по формулата
. (14)
7. За да определим линейността на филтрацията, определяме числото на Рейнолдс по формулата на Shchelkachev V.N.:
, (15)
добре филтриране масло плоско-радиално
където кинематичният коефициент на вискозитета на водата, определен по формулата [1]
. (16)
2. Математическо изчисление
2.1 Изследване на филтрация при различна позиция на радиуса на контакт масло-вода
Изчислете коефициента на филтрация, като използвате формула (11), като вземете стойностите от графиката на фигура 2:
За да определим закона за филтриране, определяме скоростта на филтриране на водата в близост до кладенеца по формулата (2):
За определяне на линейносттафилтриране намираме числото на Рейнолдс по формулата (15):
.