Кафедра В«ВТЛі гідравліки В»
Курсоваробота
З дисципліниПідземна гідромеханіка
На тему Дослідженняроботи свердловини
2010
Реферат
Вкурсовій роботі досліджується гідродинамічні та інші характеристики роботисвердловини. Розглядається режим витіснення нафти водою з пласта в свердловину.Такий режим називається водонапірний. Нафта і вода в пласті рухаютьсяодночасно, поступово нафту витісняється в свердловину, а пласт заповнюєтьсяводою. В результаті проведених досліджень було встановлено, що чим ближчеположення кордону ВНК до свердловини, тим вище дебіт. Курсова робота виконана на25 сторінок, наведено 11 малюнків, 4 таблиці. Виконано побудову трьохіндикаторних діаграм, двох кривих депресії і двох гідродинамічних полів.Бібліографія включає в себе три джерела.
Введення
Підземна гідромеханіка -наука про рух рідини, газів та їх сумішей в пористих і тріщинуватих гірськихпородах. Підземна гідромеханіка розглядає особливий вид руху рідини -фільтрацію [2].
У нафтогазовій галузівона дозволяє визначити характер зміни швидкостей фільтрації і рухурідини, розподілу тиску по довжині пласта від контуру харчування досвердловини; визначення дебіту, коефіцієнта продуктивності, час проходженняфильтрующейся рідини від контуру до свердловини. Отримані дані дозволяютьвирішувати завдання прогнозування й контролю розробки нафтових, газових,нафтогазових і газоконденсатних пластів. Крім того, в рішенні враховуютьсяхарактер неоднорідності пласта, характер недосконалості свердловини.
Пласт розкритийгідродинамічно досконалої свердловиною, така свердловина є теоретичною тавикористовується для навчальних розрахунків. Існує чіткий поділ між водної танафтової зонами, що свідчить про поршневому витисненні, якеприймається при теоретичних розрахунках [1].
Витіснення нафти водоює одним з основних методів підвищення продуктивності пласта. Цей методзастосовується в Російській Федерації та за кордоном, так як він один зпорівняно простих методів застосовуваних при видобутку нафти після того яквичерпалася природна енергія пласта [3].
Основою методу єзакачування води в продуктивний пласт через нагнітальні свердловини. Можутьзастосовуватися рядні, контурні і точкові системи заводнення.
1. Теоретична частина
Заданий процес єприкладом роботи свердловини на водонапірної режимі. Нафта витісняється у видобувнусвердловину з продуктивного пласта під дією напору води закачується внагнітальну свердловину. У нафтоносному контурі утворюються водна і нафтовачастини, а так само водонефтяной контакт [1].
При відборі рідини зсвердловини частинки рідини в пласті будуть рухатися по горизонтальнимпрямолінійним траєкторіях, радіально сходяться до центру свердловини. Такийфільтраційний потік називається плоскорадіальним. У початковий момент часу,при наявності в пласті тільки нафти можна застосувати розрахункову схему (рис.1) іЗалежно для плоскорадіального фільтраційного потоку.
Малюнок1 - Схема плоскорадіального фільтраційного потоку [1]
Результати дослідження свердловини надекількох режимах наведені в таблиці 1.
Таблиця 1 - Результати дослідженнясвердловини
Дебіт свердловини Q, м3/сут
12,4
29,0
45,1
50,2
57,4
65,8
Тиск на вибої свердловини рс, МПа
10,2
8,7
7,3
6,8
6,2
5,4
Для того щоб визначити, за якимзаконом відбувається фільтрація нафти в початковий момент часу, необхідно поданими дослідження свердловини побудувати індикаторну діаграму. При цьомунаносяться точки, і підбирається теоретична індикаторна діаграма (рисунок2).
Малюнок 2 - Індикаторна діаграма
Розглянемо задачу провитісненні нафти водою в умовах плоскорадіального руху за законом Дарсі впласті, зображеному на малюнку 3. На контурі харчування радіусу RК підтримується постійний тискрк, на вибої свердловини радіуса rс -постійний тиск рс, товщина пласта h і його проникність k також постійні. Позначимо через R0 і rнвідповідно початкове і поточне положення контуру нафтоносності,концентричні свердловині і контуру харчування, через рв і рн - тиск у будьточці водоносної і нафтоносній області відповідно, через р - тиск намежі розділу рідин.
Рисунок 3 - Схема пластапри плоскорадіальном витісненні нафти водою
У випадку сталогоплоскорадіального руху однорідної рідини і якщо ізобари, збігається вНаразі з контуром нафтоносності, прийняти за свердловину, то розподілтиску і швидкість фільтрації в водоносної області можна виразити так:
(1)
(2)
А якщо цю ж ізобари,збігається з, прийняти за контур харчування, торозподіл тиску і швидкість фільтрації в нафтоносній області можна записатитак:
(3)
(4)
Тиск на кордонірозділу рідин p ​​знайдемо зумови рівності швидкостей фільтрації нафти і води на цьому кордоні, для чогоприрівняємо (1) і (3) при В результаті отримаємо
(5)
Визначимо характеристикирозглянутого плоскорадіального фільтраційного потоку нафти і води.
1. Розподіл тиску в водоносної інафтоносної областях знайдемо з рівнянь (1) і (3), підставивши в них значеннятиску на межі розділу p з (5).В результаті отримаємо
, при; (6)
, при. (7)
2. Швидкості фільтрації рідинвизначаємо
при; (8)
при. (9)
З формул (8) та (9) видно, що швидкості фільтрації, як води, так і нафтиростуть в часі (так як знаменник у зазначених формулах зменшується підчасу).
3. Дебіт свердловини Q знайдемо, помноживши швидкість фільтрації на площу:
(10)
(11)
При постійній депресії дебіт свердловини збільшується підчасу, тобто з наближенням до неї контуру нафтоносності. Такемимовільне збільшення дебіту нафти перед проривом води в свердловинупідтверджується і промисловими спостереженнями. При формула (10) перетворюється вформулу Дюпюї.
4. Час проходження частинкою рідинизаданої ділянки від до визначаємо
(12)
5. Час витіснення всієї нафти водою T знайдемо, підставивши в рівняння (12). В результатіотримаємо (нехтуючи в порівнянні з)
(13)
6.Визначаємокоефіцієнт продуктивності за формулою
.(14)
7.Для визначення лінійності фільтрації визначимо число Рейнольдса за формулоюЩелкачева В.Н.:
, (15)
свердловинафільтрація нафту плоскорадіальний
де кінематичний коефіцієнт в'язкості води, визначуванийза формулою [1]
. (16)
2. Математичнийрозрахунок
2.1 Дослідженняфільтрації при різному положенні радіусу водонефтяного контакту
Розрахуємо коефіцієнтфільтрації за формулою (11) взявши значення з графіка на малюнку 2:
Для визначення законуфільтрації визначимо швидкість фільтрації води у свердловини за формулою (2):
Для визначеннялінійності фільтрації знайдемо число Рейнольдса за формулою (15):
.
Отже, Re <0,032 - вода фільтрується полінійним законом.
Дослідження свердловини приrВНК = 0,4 RК
rВНК = 0,4 в€™ 850 = 340 м.
За формулою (5) визначаємотиск на кордоні ВНК:
Дебіт визначаємо заформулою (10):
Визначаємо коефіцієнтпродуктивності за формулою (14):
Розподіл тиску вводоносної і нафтоносної областях визначається за формулами (6) і (7).
При r = 150м:
Розподіл швидкостейфільтрації визначаємо за формулами (8) і (9). При r = 150 м:
Результати розрахункутиску і швидкостей фільтра...
