Лабы подземка. Лабы-подземка. Лабораторная работа 1 исследование прямолинейнопаралельного установившегося фильтрационного потока несжимаемой

• Название: Лабораторная работа 1 исследование прямолинейнопаралельного установившегося фильтрационного потока несжимаемой
• Анкор: Лабы подземка
• Дата: 19.01.2022
• Размер: 1.15 Mb.
• Имя файла: Лабы-подземка.doc
• Тип: Лабораторная работа; #335986
• страница: 2 из 3

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Исходные данные:

Р_к=8,4 МПа; Р_с = 5,9 МПа; R_к = 1400 м; r_c= 0.14 м; μ = 5 мПа*с; ρ = 960 кг/м³; m = 18 %; к = 0.2 мкм²

1. Дебит (объемный расход) добывающей скважины:

2. Время движения частицы жидкости от контура питания радиуса R_k до центра забоя скважины радиуса г_с:

3. Средневзвешенное по объему порового пространства приведенное пластовое давление:

P^*=P^*_k

Вывод:

Исследование радиально-сферического установившегося фильтрационного потока несжимаемой жидкости в однородном пласте путем:

1) изучения распределения приведенного давления, градиента приведенного давления и скорости фильтрации в залежи круговой формы при установившейся фильтрации несжимаемой жидкости по закону Дарси;

2) определения дебита скважины, средневзвешенного по объему перового пространства приведенного пластового давления и времени движения частицы от контура питания до центра забоя скважины радиуса.

Лабораторная работа №4

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОМЕРНОГО ПРЯМОЛИНЕЙНО-ПАРАЛЛЕЛЬНОГО УСТАНОВИВШЕГОСЯ ФИЛЬТРАЦИОННОГО ПОТОКА НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ В НЕОДНОРОДНЫХ ПЛАСТАХ

4.1. Краткая теория вопроса

Реальные продуктивные пласты нефтяных и газовых месторождений имеют неоднородное строение по фильтрационным параметрам пластов, в частности, неоднородность по проницаемости. Различают слоистую неоднородность (по толщине пласта - сложен пропластками различной проницаемости) и зональную неоднородность (по площади, по простиранию пласта, неоднородный пласт с закономерным изменением в каком-либо направлении и др.)

В данной лабораторной работе изучаются особенности фильтрации в слоисто неоднородном целесообразном пласте, состоящем из двух пропластков с различной проницаемостью (|рис.4.1а) и зонально-неоднородном полосообразном пласте, состоящем из двух зон с различной проницаемостью (рис 4.1, б).



а) б)



Рис. 4.1. Прямолинейно-параллельный поток в:

а) слоисто-неоднородном

б) зонально-неоднородном пластах

Рассмотрим особенности фильтрации в слоисто- и зонально-неоднородных волосообразных пластах.

а) случай слоисто-неоднородного пласта

При стационарной одномерной прямолинейно-параллельной фильтрации несжимаемой жидкости по закону Дарси в слоисто-неоднородном пласте. состоящем из 2-х пропластков с различной проницаемостью К₁ и К₂(Рис 4.1, а). распределение давления в каждом из пропластков линейное и определяется выражением

(4.1)

где Р_к - контурное давление, Па;

Р_г - давление на галерее. Па;

L - длина пласта, м.

Градиенты давления в каждом пропластке постоянны и равны между собой, поскольку

(4.2)
Скорости фильтрации по пропласткам:

(4.3)
где μ - динамическая вязкость, Па*с.

При равенстве градиентов давления в каждом пропластке из уравнений (5.3)-(5.4) следует справедливость следующего соотношения :
V₁/V₂=K₁/K₂ (4.4)

т.е. для слоисто-неоднородного пласта скорости фильтрации по пропласткам прямо пропорциональны проницаемостям.

Различие скоростей фильтрации V по пропласткам крайне нежелательно. Стремятся к тому, чтобы нефть двигалась к пропласткам с одинаковой скоростью. Для этого регулируют продвижение фронта нагнетания воды.

Дебит потока Q можно вычислить как сумму дебитов в отдельных пропластах Q_i:

(4.5)

где B- ширина залежи, м;

h – толщина пласта, м

Средний коэфициент проницаемости полосообразной залежи:

k_cp=∑kh/ ∑ h(4.6)

б) случай зонально-неоднородного пласта

При стационарной одномерной прямолинейно-параллельной фильтрации несжимаемой жидкости по закону Дарси в зонально-неоднородном пласте, состоящем из 2-х однородных зон с различной проницаемостью K_i и К₂ (рис 5.1 б), распределение давления в каждом из пропластков линейное, но определяется следующими выражениями:

0 ≤ x ≥ l₁ ; (4.7)

l₁ ≤ x ≥L_k; (4.8)

где Р - давления на границе 1 и 2 зон;

l₁ и l₂ - протяженности 1 и 2 зон, м.

Градиенты давления в каждой зоне постоянны, но не равны между собой, поскольку

gradP₁ (4.9)

gradP₂ (4.10)
Скорости фильтрации по пропласткам:

(4.11)

(4.12)

Из уравнения неразрывности фильтрационного потока следует, что объемные расходы по зонам и по всей полосообразной залежи одинаковы, т.е. Q =V₁F₁= V₂F₂ означает, что V₁=V₂, т.к. F₁=F₂=B*h.
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Исходные данные:

Р_к=8,4 МПа; Р_с = 5,9 МПа; L_к = 6 км; В = 140 м; h = 2 м; μ = 5 мПа*с; к₁ = 0,2 мкм²; к₂ = 0,9 мкм²; h₁ = 3 м; h₂ = 4 м; l₁ = 3 км; l₂ = 3 км

а) случай слоисто-неоднородного пласта

1. Градиенты давления в каждом пропластке постоянны и равны между собой, поскольку



2. Скорости фильтрации по пропласткам:





3. При равенстве градиентов давления в каждом пропластке следует справедливость следующего соотношения :

V₁/V₂=K₁/K₂ =1,68*10^-9/7,56=0,2/0,9=0,22

gradP₁/ gradP₂=K₂/K₁=700/133,3=0,9/0,2=4,5

4. Дебит потока Q можно вычислить:





Q=Q₁+Q₂=4.2 м³/сут

5. Средний коэфициент проницаемости полосообразной залежи:

k_cp=∑kh/ ∑ h=(0,2*3+0,9*4)/7=0,7 мкм²

6. Средневзвешенное по объему порового пространства приведенное пластовое давление

P^*=
Q₁=

Q₁=

Q= Q₁= Q₂

Q=

k_cp=

Вывод:

Исследование одномерного прямолинейно-параллельного установившегося фильтрационного потока несжимаемой жидкости в неоднородных пластах для:

1) изучения влияния изменения проницаемости на распределение давления в слоисто- и зонально-неоднородных полосообразных пластах при установившейся фильтрации в них несжимаемой жидкости:

2) изучение характера распределения градиента давления и скорости фильтрации по длине слоисто- и зонально-неоднородных пластов при установившейся фильтрации в них несжимаемой жидкости;

3) определение средней проницаемости слоисто- и зонально-неоднородного пласта.
Лабораторная работа №5.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОМЕРНОГО ПЛОСКОРАДИАЛЬНОГО УСТАНОВИВШЕГОСЯ ФИЛЬТРАЦИОННОГО

ПОТОКА НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ В НЕОДНОРОДНЫХ ПЛАСТАХ

5.1. Краткая теория вопроса



В данной лабораторной работе изучаются особенности фильтрации в слоисто-неоднородном круговом пласте, состоящем из двух пропластков с различной проницаемостью (рисунок , а) и зонально-неоднородном круговом пласте, состоящем из двух зон с различной проницаемостью (Рис 5.1. б).


Рисунок 6.1 Плоскорадиальный поток в :

а) слоисто-неоднородном

б) зонально-неоднородном пластах

Рассмотрим особенности фильтрации в слоисто- и зонально-неоднородных круговых пластах.

а) случай слоисто-неоднородного пласта

1. При стационарной одномерной плоскорадиальной фильтрации несжимаемой жидкости по закону Дарси в слоисто-неоднородном пласте, состоящем из 2-х пропластков с различной проницаемостью К₁ и К₂ (рисунок, а), распределение давления в каждом из пропластков носит логарифмический характер и определяется выражением

(5.1)

где Р(r) - установившееся давление на расстоянии г от скважины. Па;

r - текущий радиус, м;

Р_к - установившееся пластовое давление на контуре питания r_k, Па;

R_к - радиус контура питания пласта, м;

2 Градиенты давления в каждом пропластке одинаковы и определяются следующим выражением:

(5.2)

V Скорости фильтрации по пропласткам:

(5.3)

где μ - динамическая вязкость, Па*с.

При равенстве градиентов давления в каждом пропластке из уравнений следует справедливость следующего соотношения:

V₁/V₂=K₁/K₂ (5.4)

т. е. для слоисто-неоднородного кругового пласта скорости фильтрации по пропласткам прямо пропорциональны проницаемостям.

Т.о. жидкость будет двигаться с опережением по более нысокопроницаемому пропластку. Необходимо принимать меры по иыравниванию фронтов движения жидкостей в пропластках с различной проницаемостью.

4. Выразим дебит скважины Q для случая слоисто-неоднородного пласта через к_ср:

(5.5)

Средняя проницаемость в общем виде:

k_cp =∑k_ih_i / h, (5.6)

б) случай зонально-неоднородного пласта

В практике разработки нефтяных и газовых месторождений значительный интерес представляет задача о притоке жидкости к скважине при наличии вокруг забоя скважины кольцевой зоны с проницаемостью, отличной от проницаемости остальной части пласта, т. е. пласт состоит из двух зон различной проницаемости. Такая задача возникает в следующих случаях: при торпедировании или кислотной обработке призабойной зоны, установке гравийного фильтра, глинизации или парафинизации призабойной зоны, вы­носе мелких фракций породы из этой зоны и т.д.

Очень важной при этом бывает необходимость установления влияния различия проницаемостей кольцевой призабойной зоны и остальной части пласта на продуктивность скважины

1. При стационарной одномерной плоскорадиальной фильтрации несжимаемой жидкости по закону Дарси в зонально-неоднородном пласте, состоящем из 2-х зон с различной проницаемостью ki и к₂ (рис. 5.1, б), распределение давления в каждой зоне подчиняется логарифмическому закону, но характер распространения пьезометрической линии зависит от давления Р' на границе этих зон:

i=1,2,…,n, (5.7)

где r - текущий радиус, м:

r^! -радиус границы между первой и второй зоной, м;

Р_i-1 - давление на границе этих зон, Па;

r_i - радиус контура питания пласта, м:

Р_i - установившееся пластовое давление на контуре питания r_k., Па: Распределение градиентов давления в каждой зоне подчиняется гиперболическому закону, но характер их распространения также зависит от давления Р' на границе этих зон:

i=1,2,…,n, (5.8)

3. Скорости фильтрации по зонам прямо пропорциональны градиентам давления в зонах:

(5.9)

4. Дебит потока в силу установившегося движения несжимаемой жидкости будет постоянен через любую цилиндрическую поверхность, соосную скважине:

(5.10)

Среднее значение проницаемости определится:

(5.11)
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Исходные данные:

Р_к=8,4 МПа; Р_с = 5,9 МПа; R_к = 1400 м; r_c = 0.140 м; μ = 5 мПа*с; к₁ = 0,2 мкм²; к₂ = 0,9 мкм²; h₁ = 3 м; h₂ = 4 м; r^!=700 м

а) случай слоисто-неоднородного пласта

1. Скорости фильтрации по зонам прямо пропорциональны градиентам давления в зонах:




2. Среднее значение проницаемости определится:



3. Дебит потока в силу установившегося движения несжимаемой жидкости будет постоянен через любую цилиндрическую поверхность, соосную скважине:

б) случай зонально-неоднородного пласта

1. Средневзвешанное давление: 2. Дебит потока в силу установившегося движения несжимаемой жидкости будет постоянен через любую цилиндрическую поверхность, соосную скважине:




3. Среднее значение проницаемости определится: