авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Исследование нестационарной двухфазной фильтрации в слоисто-неоднородных пластах

0-734607

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ФЁДОРОВ ВЛАДИСЛАВ НИКОЛАЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ДВУХФАЗНОЙ

ФИЛЬТРАЦИИ В СЛОИСТО-НЕОДНОРОДНЫХ ПЛАСТАХ

01.02.05 - механика жидкости, газа и плазмы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата физико-математических наук

КАЗАНЬ-2003

Работа выполнена в Отделении механики Научно-исследовательского инсти тута математики и механики им. Н.Г. Чеботарева Казанского государственного университета.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, доцент А.Н. Чекалин

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Ю.М. Молокович доктор физико-математических наук, профессор Г.В. Голубев

Ведущая организация: Институт механики и машиностроения Казанского научного центра РАН.

Защита состоится " ' июня 2003 г. в 14 час. 30 мин. в аудитории физ. 2 на засе дании диссертационного Совета Д 212.081.11 при Казанском государственном университете по адресу: 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И. Лобачевско го Казанского государственного университета.

Автореферат разослан " " мая 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат физ.-мат. наук, доцент А.А. Саченков 0-7346О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Вопросу вытеснения нефти водой в пористой среде посвящено большое число исследований, что связано как с актуальностью данной проблемы, так и со значительными трудностями, возникающими при его решении. Для более глубо кого понимания этого вопроса необходимы как промысловые и лабораторные, так и вычислительные эксперименты. Современная технология вычислительного экс перимента включает в себя выбор гидродинамической, математической и числен ной моделей, обеспечивающих достижение цели исследования, разработку соот ветствующих алгоритмов и их программную реализацию.

Как известно, в сильно неоднородных пластах нагнетаемая вода прорыва ется к добывающим скважинам по высокопроницаемым слоям и зонам, оставляя невытесненной нефть в малопроницаемых областях. Дополнительный охват за воднением не вовлеченных в разработку нефтенасыщенных зон и участков может способствовать увеличению нефтеотдачи пластов при обычном заводнении, про длению безводного периода добычи нефти, уменьшению относительных объемов добываемой воды и т.п. Одним из способов достижения указанной цели может служить предложенное в 50-е годы циклическое заводнение послойно неоднород ных продуктивных пластов.

На основании промысловых экспериментов и математического моделиро вания показана эффективность циклического воздействия на трещиновато пористые пласты с коротким периодом (часы, дни). В то же время в рамках обыч ных предположений теории двухфазной фильтрации из-за того, что не учитывает ся различие относительных фазовых проницаемостей пропластков, не удается объяснить эффективность циклического воздействия на пласты, образованные слоями. Таким образом, возникает необходимость в более глубоком изучении и анализе данного явления.

В данной работе предлагается учесть различия относительных фазовых проницаемостей пропластков, исследовать влияние циклического воздействия на процесс фильтрации и определить каким образом эффективность периодического воздействия зависит от фильтрационно-ёмкостных параметров пласта.

Цели диссертационной работы:

- разработка численной модели с учетом различия относительных фазо вых проницаемостей пропластков и создание на ее основе программы для ЭВМ, позволяющей проводить вычислительный эксперимент по моделированию про цесса нестационарной двухфазной фильтрации в слоисто-неоднородных пластах;

- исследование с помощью вычислительного эксперимента процесса фильтрации при периодическом воздействии на слоистые пласты и пласты с включениями;

- анализ влияния фильтрационно-ёмкостных параметров слоистого пла ста на величину нефтеотдачи при циклическом воздействии.

Научная новизна результатов 1. При помощи используемой модели оценена эффективность циклического воздействия на пласты, образованные слоями.

2. Получена оценка глубины проработки пропластков в слоистых пластах за счет периодического воздействия.

3. Получены зависимости оптимального периода циклического воздействия от протяженности и упругоемкости пласта.

4. Проведен анализ процесса фильтрации в пластах с включениями при ста ционарном и периодическом режимах воздействия. Показано, что в этом случае распределение скорости фильтрации в пласте и эффективность цик лического воздействия существенно зависят от расположения включений.

5. Проведены вычислительные эксперименты по определению влияния усло вий периодического воздействия на процесс фильтрации. Анализ получен ных результатов показал, что циклическое воздействие, осуществляемое на обеих галереях, более эффективно по сравнению со случаями, когда перио дическое воздействие производится только на нагнетательной, либо только на добывающей галереях. Получены оценка глубины проработки в зависи мости от разности фаз колебаний, осуществляемых на нагнетательной и добывающей галереях, и зависимость нефтеотдачи пласта от амплитуды колебаний.



Научное и практическое значение работы Работа носит теоретический и прикладной характер. Предложенная мате матическая модель нестационарной двухфазной фильтрации, программа для рас четов и визуализации результатов, а также выводы, сделанные на основе прове денных исследований, могут быть использованы в области разработки месторож дений, например, для оценки эффективности периодического воздействия на пласт и определения оптимального периода. Данная работа также может быть использована в учебных заведениях в качестве методического материала по изу чению процесса фильтрации в слоисто-неоднородных пластах.

Достоверность результатов Используемая в диссертации математическая модель основана на общих законах и уравнениях механики сплошной среды, а также на физически естест венных гипотезах и упрощениях. Произведено тестирование численной модели.

Контроль точности вычисления производится по балансовым соотношениям. По лученным с помощью вычислительных экспериментов результатам дано физиче ское обоснование. Произведено качественное сравнение результатов лаборатор ного эксперимента и численного расчета, проведенного на его основе. Анализ этого сравнения показывает, что результаты, полученные с помощью физического эксперимента и численного моделирования, согласуются друг с другом.

На защиту выносится:

1. Результаты анализа влияния периодического воздействия на процесс фильтрации в слоисто-неоднородных пластах.

2. Полученные оценки глубины проработки слоистых пластов за счет цикли ческого воздействия.

3. Результат оценки эффективности периодического воздействия на слоисто неоднородные пласты и определение зависимости величины оптимального периода от параметров пласта.

4. Численная модель нестационарной двухфазной фильтрации в разрезе пла ста и реализованная на ее основе программа для расчета и визуализации процесса фильтрации.

Апробация работы Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:

1. На всероссийской научной конференции "Краевые задачи и их приложе ния", г. Казань, октябрь 1999 г.





2. На конференции "Проблемы и состояние их решения при эксплуатации горизонтальных скважин и боковых горизонтальных стволов", г. Азнакае во, ноябрь 1999г.

3. На международном семинаре "Нелинейное моделирование и управление", г. Самара, июнь 2000 г.

4. На научно-практической конференции "Нефть. Газ - 2000", г. Казань, сен тябрь 2000 г.

5. На международном семинаре "Нелинейное моделирование и управление", г.Самара, июль 2001 г.

6. На семинарах отделения механики НИИММ при КГУ.

Публикации По теме диссертации опубликовано 6 работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения и списка ли тературы. Работа изложена на 131 странице, содержит 47 рисунков и 13 таблиц.

Список литературы насчитывает 80 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечается актуальность темы, дан обзор литературы, отме чается недостаточная изученность нестационарной двухфазной фильтрации в слоистых пластах. Здесь же формулируются цели исследования и положения, вы носимые на защиту.

В первом разделе формулируется постановка задачи нестационарной двухфазной плоскопараллельной фильтрации в разрезе пласта, описывается чис ленная модель, и приводятся результаты тестирования модели.

Принципиальным моментом в данной работе является учет различия отно сительных фазовых проницаемостей по пропласткам, т.к. неучет этого фактора не дает возможности объяснить наблюдаемое на практике влияние циклического воздействия на характеристики разработки.

Математическое моделирование нестационарного вытеснения нефти водой в слоистом пласте осуществляется в рамках крупномасштабного приближения, когда пренебрегается капиллярным давлением и силой тяжести. В данной работе исследуется нестационарная фильтрация. Поэтому в математической модели учи тывается упругоемкость пласта. Как известно, в этом случае система уравнений, описывающая процесс двухфазной фильтрации, может быть записана в следую щем виде:

(1) (2) где grad р, р - давление, s - водонасыщенность, - пористость, - упру гоемкость воды, нефти и поровой среды, - вязкость воды и нефти, к - абсолютная проницаемость, - относительные фазовые прони цаемости воды и нефти, - относительная подвижность.

Полученная система уравнений (1), (2) является гиперболической относи тельно функции водонасыщенности и параболической относительно функции давления. Предполагается, что функция водонасыщенности принадлежат классу однозначных, кусочно-непрерывных, ограниченных функций, а функция давления - классу непрерывных функций с кусочно-непрерывными производными.

В предлагаемой модели считается, что пласт состоит из гидродинамически связанных слоев с существенно различными физическими характеристиками, та кими как толщина, пористость, абсолютная и относительные фазовые проницае мости и другие параметры. Следовательно, на границах разделения слоев должны выполняться обычные условия сопряжения.

Граничные условия по водонасыщенности на нагнетательной галерее опре деляются из условия отсутствия потока нефти. На нагнетательной и добывающей галереях задается периодический закон изменения значения дебита или давления.

Считается, что кровля и подошва пласта непроницаемы.

В качестве начальных условий задается первоначальное распределение по лей водонасыщенности и давления.

Фильтрационная задача является нелинейной, поэтому для ее решения ис пользуются разностные методы. При численном моделировании с целью улучше ния аппроксимации потоков выбрана сдвинутая на полшага сетка как по горизонтали, так и по-вертикали. Далее записываются консервативные разност ные уравнения, аппроксимирующие уравнения поставленной фильтрационной задачи. Водонасыщенность в полуузлах выражается через среднеинтегральные значения с помощью дробно-линейной интерполяции в зависимости от направле ния потока.

Расчет давления производится с помощью быстро сходящегося итерацион ного метода. Водонасыщенность вычисляется по явной схеме. Используемая раз ностная схема для вычисления водонасыщенности устойчива, если временной шаг удовлетворяет условию (критерию) Куранта. Дополнительно на временной шаг налагается ограничение, связанное с периодичностью воздействия на процесс фильтрации. Для хорошей аппроксимации закона циклического воздействия в одном периоде должно укладываться несколько временных шагов.

На основе представленной математической модели создана программа на ЭВМ, позволяющая рассчитать динамику изменения полей давления и водонасы щенности, основные характеристики разработки, а также дающая возможность визуально наблюдать процесс фильтрации. Проведено тестирование модели.

Во втором разделе производится исследование влияния циклического воз действия на процесс фильтрации в слоистых пластах. Как известно, в таких пла стах при стационарной фильтрации нагнетаемая вода проходит преимущественно по высокопроницаемым пропласткам, оставляя невыработанными слабопрони цаемые. И чем больше различия слоев по фильтрационным свойствам, тем мень ше охватываются заводнением пропластки с низкой проницаемостью (см. рис. 1).

Рис. 1. Распределение водонасыщенности в слоистом пласте на момент закачки =0.12 порового объема воды 1. Проведенные вычислительные эксперименты показывают, что использование периодического воздействия в слоистых пластах приводит к дополнительно му перетоку жидкости через границу раздела слоев. В результате происходит охват заводнением нетронутых при стационарном режиме участков пласта.

В подразделе 2.1. исследовалось влияние циклического воздействия на процесс фильтрации при вариации относительных фазовых проницаемостей сло ев. Функциональная зависимость для относительных фазовых проницаемостей включает в себя три параметра: степенной показатель, связанная и предельная водонасыщенность. Показывается, что на эффект дополнительного вовлечения в процесс фильтрации слоев с плохими фильтрационными свойствами влияют все три варьируемых параметра, входящих в функциональную зависимость относительных фазовых проницаемостей от водонасыщенности. Эффект тем больше, чем сильнее отличаются эти параметры в слоях.

В проведенных экспериментах расчеты заканчиваются после закачки в пласт полутора поровых объёмов воды. На протяжении всего процесса фильтра ции прослеживается тенденция увеличения нефтеотдачи в плохопроницаемых пропластках и уменьшения в хорошопроницаемых за счет межслойных перетоков жидкости, возникающих благодаря периодическому воздействию. Но, следует отметить, что различия значений нефтеотдачи при стационарном и циклическом режимах воздействия достигают в определенный момент времени максимального значения, а затем снова уменьшаются (см. рис. 2).

Рис. 2. Временные зависимости нефтеотдачи слоев при стационарном (с индексом s) и периодическом воздействии на пласт Проведена серия экспериментов, в которой исследуется влияние различия слоев по пористости. При уменьшении пористости хорошопроницаемого слоя по сравнению с остальными влияние нестационарного воздействия увеличивается.

В подразделе 2.2. производится оценка глубины проработки плохопрони цаемого слоя. Под глубиной проработки понимается линейный размер области пропластка, дополнительно вовлекаемый в процесс заводнения за счет периоди ческого воздействия на пласт. Исследования процесса фильтрации только на ос новании значения нефтеотдачи по пропласткам не достаточно для определения того, насколько интенсивно вовлекаются в процесс фильтрации слои с плохими фильтрационными свойствами. Для более детального анализа полученных резуль татов проведено сравнение полей водонасыщенности, рассчитанных при стацио нарном режиме и при периодическом воздействии, и дана оценка глубины прора ботки.

Проведены эксперименты, в которых циклическое воздействие на пласт производится со стороны нагнетательной галереи, со стороны добывающей гале реи и с обеих сторон. Эффективность каждого из этих способов и, соответствен но, глубина проработки различны. Наибольший эффект получен для варианта, в котором воздействие производится на обеих галереях, промежуточный - при цик лическом изменении дебита только на нагнетательной галерее, наименьший - на добывающей галерее.

Далее проводится серия экспериментов, целью которой является исследо вание процесса фильтрации в зависимости от толщины слоя с высокой проницае мостью. Анализ полученных результатов не позволяет определить при какой толщине высокопроницаемого слоя глубина проработки больше, а при какой меньше. Но есть определенная тенденция. При заданных параметрах пласта мож но определить, на какую глубину в слой с низкой проницаемостью проникают дополнительные перетоки в результате циклического воздействия. Показано, что в случае, когда толщина плохопроницаемого слоя близка к этому значению глу бины проработки, эффективность нестационарного воздействия будет максималь на. Более детально этот вопрос изложен в подразделе 2.4.

Следующая серия экспериментов посвящается исследованию зависимости глубины проработки от отношения абсолютных проницаемостей пропластков.

Анализ производится на основании полученной зависимости прироста нефтеотда чи от положения Z за счет циклического воздействия (см. рис. 3). С ростом от ношения абсолютных проницаемостей происходит снижение глубины проработки слоя с низкой проницаемостью. Но, несмотря на это, с увеличением различия от носительных проницаемостей растет приращение нефтеотдачи слоя с низкой про ницаемостью и, как следствие, повышается эффективность циклического воздей ствия на пласт.

Рис. 3. Зависимость прироста нефтеотдачи от (координата по-вертикали) при различных отношениях абсолютных проницаемостей слоев На основе результатов серии экспериментов, описанной в подразделе 2.2.2, сделан вывод о том, что наиболее эффективно периодическое воздействие, оказы ваемое с обеих сторон. Возникает вопрос о влиянии на процесс фильтрации раз ности фаз колебаний на галереях. Проведенные эксперименты показали, что наи больший прирост нефтеотдачи за счет нестационарного воздействия получается в случае, когда колебания на галереях производятся в фазе (синхронно).

Представляет интерес исследование зависимости глубины проработки от количества закачанной в пласт воды. Дополнительные перетоки жидкости через границу раздела слоев происходят на протяжении всего времени. Таким образом, глубина проработки слоя с низкой проницаемостью со временем увеличивается, но скорость увеличения уменьшается. Это объясняется тем, что на поздней стадии разработки пласта водонасыщенность вблизи границы раздела пропластков по обе ее стороны выравнивается, и, следовательно, уменьшаются перетоки нефти в вы сокопроницаемый слой.

В подразделе 2.3. идет речь об определении оптимального периода цикли ческого воздействия. Под оптимальным понимается такой период воздействия на пласт, при котором суммарная нефтеотдача на момент окончания расчета макси мальна. Значение оптимального периода воздействия существенно зависит от па раметров пласта.

Исследуется зависимость оптимального периода от протяженности пласта при прочих одинаковых параметрах. В экспериментах циклическое воздействие производится только со стороны нагнетательной галереи. Анализ полученных результатов показал, что более протяженному пласту соответствует большее зна чение оптимального периода.

Далее исследуется влияние сжимаемости воды и нефти на значение опти мального периода. Вычислительные эксперименты показали, что циклическое воздействие приводит к эффекту только если значения упругоемкостей отличны от нуля. Анализ результатов показывает, что оптимальный период и соответст вующее значение дополнительной нефтеотдачи в большей степени зависят от уп ругоемкости нефти.

Следующая серия экспериментов посвящается параметрическому анализу влияния периодического воздействия на процесс фильтрации в слоистом пласте.

В пластах слоистой структуры толщина слоев и их абсолютные проницае мости существенно влияют на процесс фильтрации. Поэтому в экспериментах данной серии исследуется зависимость характеристик разработки от этих факто ров. Моделирование производится на пласте, состоящем из двух пропластков.

Первый слой обладает плохими фильтрационными свойствами (низкая абсолют ная проницаемость, кубические относительные фазовые проницаемости). Второй — напротив, обладает высокой абсолютной проницаемостью и линейными фазо выми проницаемостями.

В подразделе 2.4.1 показано, что чем больше различие абсолютных прони цаемостей слоев, тем сильнее влияние нестационарного режима воздействия на значение конечной нефтеотдачи по сравнению со стационарным режимом. При вариации отношения толщин слоев с высокой и низкой проницаемостью (подраз дел 2.4.2) показано, что если хорошопроницаемый слой превосходит плохопрони цаемый по толщине, то циклическое воздействие не приводит к сколько-либо ощутимому повышению нефтеотдачи пласта в целом. Аналогичный результат получается и в случае очень узкого хорошопроницаемого слоя. Таким образом, ощутимую эффективность в результате циклического воздействия удается, наблю дать только если толщины пропластков, составляющих пласт, лежат в определен ном диапазоне значений (для каждого слоя свой диапазон).

Для обобщения результатов подразделов 2.4.1 и 2.4.2 проведена серия экс периментов, отличительной особенностью которой является то, что при измене нии отношения толщин и проницаемостей слоев толщина пласта в целом и сред неинтегральное значение абсолютной проницаемости пласта остаются неизмен ными.

На основании полученных результатов можно заключить, что с ростом от ношения абсолютных проницаемостей слоев наблюдается повышение значения максимума относительного увеличения нефтеотдачи за счет нестационарного воз действия и сдвиг оптимального значения отношения толщин слоев, при котором эффект увеличения нефтеотдачи максимален (см. рис. 4). Косвенно обоснование этим эффектам дается в подразделах 2.4.1 и 2.4.2. В частности, увеличение отно сительного изменения нефтеотдачи с ростом различия слоев по проницаемости в заданных пределах связано с уменьшением значения конечной нефтеотдачи при стационарном режиме фильтрации притом, что абсолютное изменение нефтеот дачи в результате циклического воздействия на пласт немного увеличивается.

Рис. 4. Зависимость относительного приращения нефтеотдачи от отношения толщин и абсолютных проницаемостей слоев В заключение исследования влияния нестационарного режима воздействия на процесс фильтрации в слоистых пластах в подразделе 2.4.3 приводятся резуль таты расчетов, в которых варьируется амплитуда циклического воздействия.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что с ростом амплитуды эффективность нестационарного воздействия на пласт увеличивается.

Эксперименты при очень больших значениях амплитуды колебаний не производились. Но уже для приведенных значений видно, что полученная зависимость относительного изменения нефтеотдачи от амплитуды циклического воздействия выпуклая вверх.

В третьем разделе проводится исследование процесса фильтрации в пла стах сложного строения. В лаборатории НИИММ при КГУ Ю.А. Корнильцевым создана установка, позволяющая моделировать процесс фильтрации в слоистых, трещиновато-пористых пластах. В частности, на этой экспериментальной уста новке проведена серия экспериментов по исследованию процесса фильтрации в пласте с высокопроницаемыми включениями.

Построенная математическая модель позволяет провести исследование процесса фильтрации не только в слоистых пластах, но также в пластах, в кото рых физические свойства (абсолютные и фазовые проницаемости, пористость) могут изменяться по-горизонтали или, другими словами, в пластах с включения ми. Выбирается 4 варианта схем пласта с включениями, на которых производится моделирование процесса фильтрации: две схемы с высокопроницаемыми включе ниями (симметричная и несимметричная) и две схемы с крупными низкопрони цаемыми включениями (симметричная и несимметричная) (см. рис. 5). Несиммет ричная схема пласта с высокопроницаемыми включениями выбирается подобной той, что исследуется в одном из физических экспериментов, проведенных Ю.А. Корнильцевым. Проведенный вычислительный эксперимент подтверждает, что в этом случае кроме горизонтальных потоков жидкости также наблюдаются интенсивные вертикальные потоки, в результате чего процесс фильтрации проис ходит по змеевидной траектории.

б) г) Рис. 5. Схемы пласта с высокопроницаемыми (а и б) и низкопроницаемыми (в и г) включениями На приведенных рисунках (рис. 5) масштаб по-вертикали и по-горизонтали различный. Поэтому для наглядности на рис.6 приводится без нарушения пропор ций изображение фрагмента схемы пласта с высокопроницаемыми включениями, выделенного затенением на рис. 5а.

Рис. 6. Изображение с соблюдением пропорций фрагмента схемы пласта с высо копроницаемыми включениями, выделенного затенением на рис. 5а На основании полученных распределений скорости фильтрации и динами ки распределения водонасыщенности во времени для всех четырех вариантов схемы пласта с включениями делаются выводы:

1. Наличие неоднородности по проницаемости приводит к значительному изменению поля распределения скорости фильтрации по сравнению со слоистым пластом. В результате возникают вертикально направленные по токи жидкости и, соответственно, повышается эффективность нефтеизвле чения.

2. В симметричных схемах пласта процесс фильтрации вблизи горизонталь ной линии симметрии происходит с малыми скоростями. В результате по являются области, которые долгое время остаются с большим содержанием нефти. В отличие от этого, в несимметричных пластах движение происхо дит от кровли до подошвы и обратно. Это приводит к тому, что весь пласт охватывается заводнением и областей с высоким содержанием нефти прак тически не остается. Таким образом, симметрия строения пласта неблаго приятна для эффективности нефтеизвлечения.

3. Процесс фильтрации в пласте с высокопроницаемыми включениями про исходит более эффективно, чем в схожих схемах пласта, в которых вклю чениями являются области с низкой проницаемостью.

В итоге наиболее благоприятной, с точки зрения получаемого нефтеизвле чения, является схема пласта с несимметрично расположенными высокопрони цаемыми включениями. Промежуточное положение занимают варианты с сим метричными высокопроницаемыми и несимметричными плохопроницаемыми включениями. И последним следует расположить вариант с симметричными пло хопроницаемыми включениями.

В подразделе 3.2. приводятся результаты вычислительных экспериментов по моделированию процесса нестационарной фильтрации в пластах сложного строения. Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы:

1. Эффективность циклического воздействия выше:

а) для схем пласта, обладающих симметрией, по сравнению с подобными несимметричными схемами пласта.

б) для случая пласта с плохопроницаемыми включениями.

2. В исследуемых схемах пласта влияние циклического воздействия происхо дит только в непосредственной близости к нагнетательной галерее из-за то го, что в них по протяженности происходит смена проницаемости облас тей, за исключением варианта с симметрично расположенными плохопро ницаемыми включениями.

3. Схему пласта с симметрично расположенными плохопроницаемыми вклю чениями можно трактовать как слоистый пласт, в котором верхний и ниж ний слой с высокой проницаемостью, а средний плохопроницаемый слой с регулярно расположенными высокопроницаемыми включениями. В силу этого факта изменение направления скорости фильтрации благодаря цик лическому воздействию наблюдается по всей протяженности пласта. Не смотря на то, что амплитуда изменения давления в пласте максимальна у нагнетательной галереи и уменьшается при удалении от нее, наибольшая эффективность от периодического изменения давления на галерее наблю дается в средней по протяженности части пласта.

В заключении приводятся основные результаты проведенных исследова ний. На их основании делаются выводы об эффективности использования метода циклического воздействия на слоисто-неоднородные пласты.

Автор выражает глубокую признательность и искреннюю благодарность своему научному руководителю Чекалину Анатолию Николаевичу за предложен ную тему исследований и постоянный интерес к работе, а также всем сотрудни кам отделения механики НИИММ при КГУ за внимание и поддержку при выпол нении работы.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Федоров В.Н. Об эффекте циклического воздействия на слоистый нефтяной пласт. // Материалы Всероссийской научной конференции "Краевые задачи и их приложения". Казань, 18-24 октября 1999 г. - Казань: "Унипресс", 1999г. С. 178-181.

2. Волков Ю.А., Файзуллин И.Н., Кормильцев Ю.В., Фёдоров В.Н., Чекалин А.Н. О циклическом воздействии через горизонтальные скважины на пласты, представленные различными типами коллекторов. // Тр. научно-практической конференции "Проблемы и состояние их решения при эксплуатации горизон тальных скважин и боковых горизонтальных стволов". Азнакаево, 22-25 но ября 1999г. - Казань: "Новое знание", 2000г. - С. 254-263.

3. Чекалин А.Н., Конюхов В.М., Федоров В.Н. Моделирование вытеснения нефти водой при нестационарном воздействии на слоисто-неоднородные пла сты // Материалы международного семинара "Нелинейное моделирование и управление", 26-30 июня 2000 г., Самара. - Самара, 2000. - С. 136-137.

4. Конюхов В.М, Чекалин А.Н., Корнильцев Ю.А., Федоров В.Н. Исследова ние нестационарного заводнения в пластах сложного строения с помощью физического и численного моделирования // Новые идеи поиска, разведки и разработки нефтяных месторождений. Труды научно-практической конфе ренции, Казань, 5-7 сентября 2000г. - Казань, 2000. - Т.2. - С. 493-501.

5. Конюхов В.М, Чекалин А.Н., Федоров В.Н. Исследование влияния цикли ческого воздействия на нефтяные пласты сложного строения // Обозрение прикладной и промышленной математики. Т.8, Вып.1, Изд-во "ТВП": Моск ва.-2001.-С. 410-411.

6. Чекалин А.Н., Федоров В.Н., Конюхов В.М. Моделирование вытеснения нефти водой при нестационарном воздействии на слоисто-неоднородные пла сты // Изв. РАЕН, МММИУ, 2001, т. 4, № 3-4, С. 76-102.

Подписано в печать 02.04.2003 Формат бумаги 60x90 1/ Усл. печ. л 1,25 Заказ 41 Тираж Отпечатано на ризографе в ЗАО "Леон" Адрес: 420124, г.Казань, ул. Проточная,

 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.