Каракчиев Э.И. Методические указания: Разработка нефтяных месторождений
Подождите немного. Документ загружается.
Таблица 11
Исходные данные для выполнения задания по теме №11
Вариант
Показатель
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
L, км
1,2 1,0 0,8 0,6 0,7 0,9 1,1 1,0 0,8 0,6 0,7 0,9 1,1 1,2 1,0 0,9 0,7 0,6 0,8 1,0
b, км
0,8 0,7 0,5 0,5 0,4 0,6 0,8 0,7 0,5 0,5 0,6 0,5 0,8 0,9 0,7 0,6 0,5 0,4 0,7 0,8
h, м
12 15 14 10 18 16 20 17 14 11 9 7 11 10 12 14 20 15 12 10
m, %
22 18 16 20 21 22 21 18 17 16 15 18 20 22 23 21 19 18 16 15
s
св
, % 8 6 9 12 14 16 9 7 13 6 5 8 10 14 12 18 20 22 18 15
µ
н
, мПа*с
5 6 7 9 4 3 2 4 5 7 9 8 4 6 5 7 9 11 8 10
µ
р
, мПа*с
6 7 8 11 7 5 4 8 10 12 15 18 10 15 8 9 12 15 12 16
µ
в
, мПа*с
1,1 1,0 0,7 0,9 1,2 1,1 1,0 1,1 0,9 0,7 0,9 0,8 1,0 1,2 1,1 1,0 0,8 0,9 1,0 1,2
a,
кг
/
кг
2 3 5 6 8 10 9 7 5 3 2 4 5 7 9 10 8 6 4 2
S
1
,%
65 60 58 63 67 70 65 64 62 60 70 72 69 67 65 63 61 59 63 68
S
3
,%
50 52 47 52 54 61 57 56 52 48 57 55 52 49 51 54 51 47 45 49
K
нПАВ
(S
св
)
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
K
нвода
(S
св
)
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
K
вПАВ
(S
св
)
0,6 0,7 0,8 0,7 0,6 0,7 0,6 0,8 0,6 0,8 0,7 0,6 0,7 0,8 0,7 0,8 0,6 0,7 0,8 0,7
K
ввода
(S
св
)
0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2 0,1 0,1 0,2 0,1 0,2
q, м
3
/сут
150 200 120 100 80 60 70 80 60 50 40 50 70 100 120 90 80 60 50 70
41
12. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО ПЛАСТУ
ВОКРУГ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ ДЛЯ МЕТОДА
ТЕПЛОВЫХ ОТОРОЧЕК (ТЕМА №12)
В нагнетательную скважину закачивается теплоноситель – горячая
вода с температурой на забое
Т
заб
и расходом q в течение времени t
*
. По
истечении этого времени вытеснение нефти осуществляется путем закачки
воды с тем же расходом и температурой, равной начальной температуре
пласта
Т
о
.
Плотность пород пласта –
ρ
п
.
Плотность окружающих пород –
ρ
окр
.
Плотность пластовой воды –
ρ
в пл
.
Плотность закачиваемой воды -
ρ
в зак
= 1000 кг/м
3
.
Теплопроводность окружающих пород
– λ
окр
.
Теплоемкость пород пласта –
С
п
.
Теплоемкость окружающих пород –
С
окр
.
Толщина пласта –
h.
Пористость –
m.
Теплоемкость нагнетаемой и пластовой воды –
С
в
= 4,2 кДж/(кг*
о
С).
Теплоемкость пластовой нефти – С
н
= 1,2 кДж/(кг*
о
С).
Насыщенность связанной водой - s
св.
Остаточная нефтенасыщенность - s
ност.
Рассчитать профили температуры на различные моменты времени t
=
1 год, 2 года, 3 года, 4 года.
При расчете учесть различие объемных теплоемкостей пласта и
окружающих пород.
Исходные данные для расчета представлены в таблице 12.
42
Указания.
Принцип суперпозиций при условии
τ
>
ξ
τ
+
*
выражается
формулой:
()
,
)(2)(2
*
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
ξ−τ−τ
ρ⋅
ρ
ξ
⋅
′
∆+
′′
∆+
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
ξ−τ
ρ⋅
ρ
ξ
⋅
′
∆=−
С
C
erfcТТ
С
C
erfcТТТ
пп
вв
пп
во
где
2
4
hC
t
пп
ρ
λ
τ
=
- безразмерное время;
2
*
*
4
hC
t
пп
ρ
λ
τ
= - безразмерное время закачки теплоносителя;
овв
ТТТ
−
=
′
∆ - избыточная температура при закачке теплоносителя;
овв
ТТТ
−
′′
=
′′
∆ - избыточная температура после закачки
теплоносителя, по условиям задачи 0
=
′
′
∆
в
Т ;
в
п
qhCв
r
ρ
πλ
=ξ
2
4
.
43
Таблица 12
Исходные данные для выполнения задания по теме №12
Вариант
Показатель
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Т
у
,
о
С
200 180 160 140 150 170 190 210 230 220 200 170 140 110 120 130 150 180 210 230
q, м
3
/сут
150 120 100 140 180 160 130 180 150 80 120 170 170 90 120 100 120 100 130 140
t
*
, сут 100 250 150 200 250 200 250 100 250 150 200 100 150 120 250 150 200 100 250 200
Т
о
,
о
С
22 18 16 14 12 25 23 28 17 12 14 30 24 21 16 24 23 14 20 18
ρ
п
, кг/м
3
2400 2450 2350 2180 2220 2400 2450 2350 2180 2220 2180 2220 2400 2450 2350 2220 2180 2220 2400 2550
ρ
окр
, кг/м
3
2700 2750 2800 2740 2550 2750 2810 2520 2600 2530 2650 2500 2620 2700 2720 2600 2550 2550 2700 2750
ρ
в пл
, кг/м
3
1,05 1,10 1,02 1,08 1,09 1,02 1,03 1,09 1,08 1,04 1,01 1,10 1,07 1,05 1,11 1,05 1,06 1,12 1,03 1,07
λ
п
, Вт/(м*
о
С) 1,2 2,0 1,5 1,1 1,6 1,4 2,0 1,8 1,7 1,3 2,1 1,9 1,5 1,3 2,1 1,9 1,5 1,2 1,8 2,0
С
п
, кДж/(кг*
о
С) 1,05 1,10 1,02 1,08 1,09 1,02 1,03 1,09 1,08 1,04 1,01 1,10 1,07 1,05 1,11 1,05 1,06 1,12 1,03 1,07
С
окр
,кДж/(кг*
о
С) 1,10 1,12 1,12 1,25 1,32 1,24 1,50 1,20 1,23 1,32 1,21 1,20 1,15 1,36 1,42 1,23 1,32 1,35 1,45 1,41
h, м
20 35 25 45 30 65 35 80 40 95 45 90 50 85 55 80 60 75 65 70
m, %
18.4 20.1 15.4 18.6 16.2 14.3 20.5 18.8 17.2 13.5 21.1 19.2 15.3 12.8 21.4 19.4 15.6 22.6 18.7 19.7
s
ност
, % 70 72 64 62 70 68 66 65 63 61 64 66 68 69 70 71 65 62 68 62
s
св
, % 5.0 10.8 14.6 18.0 6.0 10.9 15.7 18.6 7.0 19.7 11.4 15.4 8.0 20.4 12.6 16.8 9.1 13.4 17.8 10.5
44
13. РАСЧЕТ НЕФТЕОТДАЧИ КРУГОВОГО ЭЛЕМЕНТА ПЛАСТА
ПРИ ЗАКАЧКЕ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ (ТЕМА №13)
В нагнетательную скважину закачивается теплоноситель – горячая
вода с температурой на забое
Т
заб
и расходом q. Вокруг скважины на
расстоянии
R расположена галерея добывающих скважин, суммарный отбор
жидкости из которых равен объему нагнетания
q = Σq
доб
i
.
Начальная пластовая температура - Т
о
,
Плотность пород пласта равна плотности окружающих пород –
ρ
п
,
Теплопроводность окружающих пород
- λ
п
,
Теплоемкость окружающих пород –
С
п
,
Толщина пласта –
h,
Пористость –
m,
Теплоемкость нагнетаемой воды –
С
в
= 4,2 кДж/(кг*
о
С)
Остаточная нефтенасыщенность при начальной пластовой температуре –
s
ност
(Т
о
).
Остаточная нефтенасыщенность при температуре закачки –
s
ност
(Т
заб
).
Насыщенность связанной водой -
s
св
.
Принимая зависимость s
ност
(Т) в виде линейной функции
s
ност
(Т) = s
ност
(Т
о
) – [(s
ност
(Т
о
) - s
ност
(Т
заб
))/( Т
заб
- Т
о
)] x (Т- Т
о
),
рассчитать для кругового элемента пласта нефтеотдачу и объем
дополнительно добытой нефти на различные моменты времени (
10 суток, 1
месяц, 3 месяца, 1год, 5 лет).
Исходные данные по вариантам представлены в таблице 13.
Указания.
1). График для s
ност
имеет вид:
45
2). На фиксированные моменты времени построить профили
насыщенности
)(rSS
остностн
= при <
c
r
r
<
R
.
3). Определить нефтеотдачу по формуле
св
остн
зап
остн
зап
добн
S
S
V
V
V
V
−
−=−==
1
11
η
,
где
(
)
2
22
1
1
2
R
RR
SS
S
ii
ii
остн
∑
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
+
+
- средняя остаточная
нефтенасыщенность в интервале от нагнетательной скважины до
добывающей галереи.
4). Дополнительно добытая нефть определяется по разнице между
и ), следовательно, необходимо вначале построить
профили насыщенности при закачке воды с температурой
в виде:
)(
оостн
ТS
(ТS
остн
о
Т
На графике заштрихованная область соответствует объему
дополнительно добытой нефти.
46
Таблица 13
Исходные данные для выполнения задания по теме №13
Вариант
Показатель
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Т
у
,
о
С
200 180 160 140 150 170 190 210 230 220 200 170 140 110 120 130 150 180 210 230
q, м
3
/сут
150 120 100 140 180 160 130 180 150 80 120 170 170 90 120 100 120 100 130 140
R, м
400 250 350 300 250 300 250 300 250 350 200 300 350 350 250 350 300 300 250 200
Т
о
,
о
С
22 18 16 14 12 25 23 28 17 12 14 30 24 21 16 24 23 14 20 18
ρ
п
, кг/м
3
2400 2450 2350 2180 2220 2400 2450 2350 2180 2220 2180 2220 2400 2450 2350 2220 2180 2220 2400 2550
λ
п
, Вт/(м*
о
С) 1,2 2,0 1,5 1,1 1,6 1,4 2,0 1,8 1,7 1,3 2,1 1,9 1,5 1,3 2,1 1,9 1,5 1,2 1,8 2,0
С
п
, кДж/(кг*
о
С) 1,05 1,10 1,02 1,08 1,09 1,02 1,03 1,09 1,08 1,04 1,01 1,10 1,07 1,05 1,11 1,05 1,06 1,12 1,03 1,07
h, м
20 35 25 45 30 65 35 80 40 95 45 90 50 85 55 80 60 75 65 70
m, %
18.4 20.1 15.4 18.6 16.2 14.3 20.5 18.8 17.2
47
13.5 21.1 19.2 15.3 12.8 21.4 19.4 15.6 22.6 18.7 19.7
s
ност
(Т
о
), % 70 72 64 62 70 68 66 65 63 61 64 66 68 69 70 71 65 62 68 62
s
ност
(Т
заб
), % 35 41 38 32 34 35 38 40 32 30 28 30 31 38 34 41 40 35 38 29
s
св
, % 5.0 10.8 14.6 18.0 6.0 10.9 15.7 18.6 7.0 19.7 11.4 15.4 8.0 20.4 12.6 16.8 9.1 13.4 17.8 10.5
14. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО СТВОЛУ
НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ ПРИ ЗАКАЧКЕ
ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ (ТЕМА №14)
В нагнетательную скважину закачивается теплоноситель – горячая
вода. Рассчитать распределение температуры по стволу работающей
скважины Т = Т(l) в течение пяти лет работы скважины (на моменты времени
10 суток, 1 месяц, 3 месяца, 1год, 5 лет)
Изотермический коэффициент равен
Г
т
= 0,012
о
С/м.
Теплоемкость воды
С
в
= 4,2 кДж/(кг*
о
С).
Диаметр скважины
d
c
= 168 мм.
Температура нейтрального слоя
Θ
о
= 2
о
С.
Задано:
- глубина скважины –
H;
- температура воды на устье –
Т
у
;
- плотность окружающих пород –
ρ
п
;
- теплопроводность окружающих пород –
λ
п
;
- теплоемкость окружающих пород –
С
п
;
- расход воды –
q.
Исходные данные по вариантам представлены в таблице 11.
Результаты решения представить в виде графиков Т = Т (l,t), Т
заб
=
Т
заб
(t).
Указания
При расчетах использовать расчетную схему А.Ю. Намиота
)exp()()1();( z
Г
Тz
Г
tzT
Т
оу
Т
o
⋅−+−+−⋅+=
β
β
θβ
β
θ
,
где
c
t
п
вв
d
r
сq
⋅
⋅⋅
=
2
ln
1
2
λ
ρ
π
β
; tar
t
⋅= 2;
пп
п
с
a
ρ
λ
= .
48
Таблица 14
Исходные данные для выполнения задания по теме №14
Вариант
Показатель
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
H, м
400 850 950 1000 1450 1400 900 700 450 900 600 200 850 550 1350 1350 1300 1300 1450 1400
Т
у
,
о
С
200 180 160 140 150 170 190 210 230 220 200 170 140 110 120 130 150 180 210 230
ρ
п
, кг/м
3
2400 2450 2350 2180 2220 2400 2450 2350 2180 2220 2180 2220 2400 2450 2350 2220 2180 2220 2400 2550
λ
п
, Вт/(м*
о
С) 1,2 2,0 1,5 1,1 1,6 1,4 2,0 1,8 1,7 1,3 2,1 1,9 1,5 1,3 2,1 1,9 1,5 1,2 1,8 2,0
С
п
, кДж/(кг*
о
С)
1,05 1,10 1,02 1,08 1,09 1,02 1,03 1,09 1,08 1,04 1,01 1,10 1,07 1,05 1,11 1,05 1,06 1,12 1,03 1,07
q, м
3
/сут
150 120 100 140 180 160 130 180 150 80 120 170 170 90 120 100 120 100 130 140
h, м
20 35 25 45 30 65 35 80 40 95 45 90 50 85 55 80 60 75 65 70
49
15. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО ПЛАСТУ ВОКРУГ
НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ ПРИ ЗАКАЧКЕ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
(ТЕМА №15)
Для условий предыдущей задачи рассчитать распределение температуры
по пласту
Т = Т (r) на указанные моменты времени и определить изменение
коэффициента тепловой эффективности процесса
η
т
= η
т
(t).
Задана дополнительно толщина пласта
h (см. табл.14).
Указания.
1). Использовать формулу Х.А. Ловерье
)(
)(2
*
ξ−τσ⋅
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
ξ−τ
ρ⋅
ρ
ξ
=
−
−
С
С
erfc
ТТ
ТТ
пп
ов
о
,
где
вв
п
Chq
r
ρ
λπ
ξ
⋅⋅
⋅
=
2
4
;
2
4
hC
t
пп
п
ρ
λ
τ
= ;
пп
С
ρ
⋅ - объемная теплоемкость пласта;
ρ
⋅
С
- объемная теплоемкость окружающих пород;
)(
*
ξτσ
− - единичная функция равная 0 при 0
≤
−
ξ
τ
и равная 1 при
ξ
τ
− > 0; )(1)( uerfuerfc
−
= ;
∫
−
=
u
z
dzeuerf
0
2
2
)(
π
- интеграл вероятности (см. табл. 14);
0
Т - начальная пластовая температура; - температура воды на забое.
в
Т
2). Тепловая эффективность процесса определяется по формуле
[]
⋅
−ρ⋅⋅⋅
ρ
+
−
ρ
+
−ρπ
==η
)(
])1()1(
оввв
ост ннност нввпп
зак
Т
Т
ТТCtq
mSСSmCmCh
Q
Q
,
)()(
2
1
2
oicc
i
i
TTRR −⋅−⋅
∑
−
где
средняя температура в цилиндрическом пространстве от до
.
срi
Т
1−i
R
i
R
50