Расчет плоскорадиальной модели пласта Туймазинского месторождения

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Майкопский государственный технологический университет Инженерно-экономический факультет Кафедра сервиса транспорта и технологических машин и оборудования КУРСОВАЯ РАБОТА По дисциплине «Подземная гидромеханика»

Тема:

Расчет плоскорадиальной модели пласта Туймазинского месторождения Студент группы НД-31

Анфилофьев Антон Васильевич Руководитель: к.т.н., с.н.с.,

Цыбулько Анатолий Михайлович Майкоп — 2013

Реферат Курсовая работа содержит 20 страниц, 2 рисунка, 4 таблицы, 6 источников литературы.

Ключевые слова:

Фильтрация, плоскорадиальный, линия тока, пласт Объектом исследования является Туймазинское месторождение. В работе определяется характер течения несжимаемой жидкости при плоскорадиальном потоке. Проведены расчеты плоскорадиальной модели пласта.

Расчеты плоскорадиальной модели пласта Туймазинского месторождения СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ

1. Постановка задачи

2. Вывод расчетных формул с описанием всех физических величин

3. Результаты расчетов анализ результатов расчета

4. Анализ результатов расчета ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ВВЕДЕНИЕ Нефтегазовая подземная гидромеханика получает дальнейшее развитие под влиянием новых актуальных задач, выдвигаемых практикой разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. В связи с этим, наряду с изложением традиционных вопросов, гораздо большее внимание уделяется задачам взаимного вытеснения жидкостей и газов в пористых средах, задачам с подвижной границей и эффективным приближенным методам их решения.

Данная курсовая работа посвящена изучению простейших одномерных установившихся потоков жидкости в пористой среде по линейному и нелинейному закону фильтрации.

Одномерным называется фильтрационный поток жидкости или газа, в котором скорость фильтрации, давление и другие характеристики течения являются функциями только одной координаты, отсчитываемой вдоль линии тока. В нашем случае рассмотрим плоскорадиальный фильтрационный поток.

Целью курсовой работы является освоение методик расчета основных показателей процесса одномерной установившейся фильтрации несжимаемой жидкости в однородной пористой среде.

1. Постановка задачи Плоскорадиальный фильтрационный поток Предположим, что имеется горизонтальный пласт постоянной толщины h и неограниченной или ограниченной протяженности. В пласте пробурена одна скважина, вскрывшая его на всю толщину и имеющая открытый забой (Такая скважина называется гидродинамически совершенной). При отборе жидкости или газа их частицы будут двигаться по горизонтальным траекториям, радиально сходящимся к скважине. Такой фильтрационный поток называется плоскорадиальным. Картина линий тока в любой горизонтальной плоскости будет одинакова, и для полной характеристики потока достаточно изучить движение флюида в одной горизонтальной плоскости. В плоскорадиальном одномерном потоке давление и скорость фильтрации в любой точке зависят только от расстояния r данной точки от оси скважины.

Рис. 1.1 Схема плоскорадиального потока в круговом пласте, а — общий вид; б — план На рис. 1.1, а, б приведена схема плоскорадиального фильтрационного потока. Схематизируемый пласт ограничен цилиндрической поверхностью радиусом (контуром питания), на которой давление постоянно и равно; на цилиндрической поверхности скважины радиусом (забой скважины) давление равно. Кровля и подошва пласта непроницаемы. На рис. 1.1,б приведены сечение пласта горизонтальной плоскостью и радиальные линии тока, направленные к скважине. Если скважина не добывающая, а нагнетательная, то направление линий тока надо изменить на противоположное.

Таблица 1.1

Характеристика модели пласта

Таблица 1.2

Характеристика модели нефти

Для предложенных исходных данных требуется рассчитать:

· распределение давления по пласту P® при фильтрации

· распределение объемной скорости фильтрации по пласту V®

· распределение градиента давления по пласту Д P/Д r®

· массовый и объемный расход (Qm и Q)

· депрессию на участке контур-координата r₁

· время движения частиц от контура питания до точки с координатой (r₁)

· количество газа, которое выделиться из вытесненной нефти за время t₁

· массовую скорость в точке (r₁)

· средневзвешенное давление

· объем пластовой и дегазированной нефти, вытесненной из рассматриваемого элемента пласта за время t₁

· запасы нефти в элементе пласта

· коэффициент нефтеотдачи в момент времени t₁

При расчётах фильтрации в пласте считать, что пористая среда однородна, насыщена только нефтью, нефть не сжимаема, вытеснение изотермическое.

По результатам расчетов построить графики:

1. P®

2. V_ф ®

3. Grad P®

Исходный данные для расчетов.

В таблице 1.2 приведены характеристики моделей элементов и условия их разработки.

В таблице 1.3 даны характеристики пластовых нефти для конкретных месторождений.

2. Вывод расчетных формул с описанием всех физических величин Найдем распределения давления по пласту P®:

(2.1)

где давление забоя скважины радиус забоя скважины давления контура питания радиус контора питания Распределение объемной скорости фильтрации по пласту w:

(2.2)

Где k проницаемость вязкость нефти Распределения градиента давления по пласту P®:P® (2.3)Массовый расход :

(2.4)

где плотность нефти Объемный расход Q:

(2.5

где h высота пласта Депрессия на участке контур-координата r1: (2.6)Время движения частиц от контура питания до точки с координатой r1:

(2.7)

где m пористость Массовая скорость в точке r1:

(2.8)

Средневзвешенное давление для пласта:

(2.9)

Объем пластовой нефти, вытесненной из рассматриваемого элемента пласта за время t1:

(2.10)

Количество газа, которое выделиться из вытесненной нефти за время t1:

(2.11)

Объем дегазированной нефти, вытесненной из рассматриваемого элемента пласта за время t1:

(2.12)

где (2.13)

где — температурный коэффициент

на одну атмосферу Запасы нефти в элементе пласта :

(2.14)

Коэффициент нефтеотдачи в момент времени t1 [5]:

(2.15)

Таблица 1.3

Расчетные формулы

3. Расчеты плоскорадиальной модели пласта Для удобства расчетов используем программу Microsoft «Exel», которая состоит из главного меню, строки ввода формул и рабочего поля, представляющее совокупность ячеек. Каждая ячейка имеет свою координату (сопоставимо с Декартовой системой координат), где буквенное значение — название столбца, а числовое — название строки.

Перед тем как начинать расчеты важно знать, что некоторые величины не входят в систему СИ. Поэтому:

k=250 мД 0,25 510^-12 м²

2.6 сП 0,0026 Па/c

м=20% Pпл (к)=100Па

2.5 Мпа Па Па Распределение давления по пласту

P®.

фильтрация плоскорадиальный пласт нефть Аналогично считаем для восьми точек (r=50; 100; 200; 300; 400; 500; 600; 700) так как нам в дальнейшем потребуется построить график P®:

P (50)= 17 908 627=17.9 МПа

P (100)= 19 898 475=19.89 МПа

P (200)= 21 917 161=21.91 МПа

P (300)= 23 070 696=23.07 МПа

P (400)= 23 907 008=23.90 МПа

P (500)= 24 541 452=24.54 МПа

P (600)= 25 060 543=25.06 МПа

P (700)= 25 521 957=25.52 МПа Распределение объемной скорости фильтрации по пласту w®

Аналогично считаем для восьми точек (r=50; 100; 200; 300; 400; 500; 600; 700) так как нам в дальнейшем потребуется построить график

W®w (50)=

w (100)=

w (200)= м/с

w (300)= м/с

w (400)= м/с

w (500)= м/с

w (600)= м/с

w (700)= м/с Градиент давления grad P®:

grad p (1)=11 275 802 Па Аналогично считаем для восьми точек (r=50; 100; 200; 300; 400; 500; 600; 700) так как нам в дальнейшем потребуется построить график grad P®:

grad p (50)=

grad p (100)=

grad p (200)=

grad p (300)=

grad p (400)=

grad p (500)=

grad p (600)=

Массовый расход :

Объемный расход Q:

Депрессия на участке контур-координата r1:

r1:

Массовая скорость в точке r1:

Аналогично считаем для восьми точек (r=50; 100; 200; 300; 400; 500; 600; 700) так как нам в дальнейшем потребуется построить график w®:

w (50)= 44.54

w (100)= 22.27

w (200)= 11.09

w (300)= 7.39

w (400)= 5.54

w (500)= 4.42

w (600)= 3.69

w (700)= 3.13

Средневзвешенное давление для пласта:

Объем пластовой нефти, вытесненной из рассматриваемого элемента пласта за время t1:

Количество газа, которое выделиться из вытесненной нефти за время t1:

Объем дегазированной нефти, вытесненной из рассматриваемого элемента пласта за время t1:

теперь найдем объем дегазированной нефти:

Запасы нефти в элементе пласта :

Коэффициент нефтеотдачи в момент времени t1:

График 3.1

График 3.2

График 3.3

График 3.4

4. Анализ результата расчета В результате расчетов плоскорадиальной модели пласта были получены зависимости p®, w®,, grad p®.

Проанализируем полученные соотношения для плоскорадиальной фильтрации. Для несжимаемой жидкости давление по пласту вдоль координаты r возрастает. Причем происходит резкое возрастание пластового давления от скважины по мере увеличения радиуса контура питания. Градиент давления, массовая и объемная скорости фильтрации для несжимаемой жидкости наоборот уменьшается по мере увеличения радиуса контура питания. Стоит отметить, что скорость фильтрация и градиент давления имеет большую кривизну вблизи скважины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе были рассмотрены одномерные установившиеся потоки несжимаемой жидкости пористой среде, схема плоскорадиального потока и его описание, приведены расчеты основных характеристик одномерных фильтрационных потоков несжимаемой жидкости. По полученным данным построены графики зависимостей пластового давления, массовой и объемной скорости фильтрации, градиента давления от координаты r. В которых видно, что между скоростью фильтрации и координатой r существует зависимость (гипербола), т. е. с возрастанием радиуса контура уменьшается скорость фильтрации (при прочих не изменяемых условиях). А при расчетах градиента давления видим, что у стенки скважины достигает максимального значения. Также на результаты расчетов влияют погрешности в вычислениях. Графическая зависимость градиента давления от радиуса контура питания показывает, что при уменьшении радиуса контура питания градиент давления в данной точке возрастает. Минимальный градиент давления будет наблюдаться на границе контура питания.

1. Азиз X., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем. М.: Недра, 1982. 407 с.

2. Булыгин В. Я. Гидромеханика нефтяного пласта.-М.: Недра, 1974.-230 с. 21.

3. Данилов В. Л., Каи P.M. Гидродинамические расчеты взаимного вытеснения жидкостей в пористой среде.- М.: Недра, 1980.-264 с.

4. Евдокимова В. А., Кочина И. Н. Сборник задач по подземной гидравлике. М.: Недра, 1979.-169 с.

5. Максимов М. М., Рыбицкая Л. П. Математическое моделирование процессов разработки нефтяных месторождений.- М.: Недра, 1976. 264 с.

6. Научные основы разработки нефтяных месторождений / А. П. Крылов, М. М. Глоговский, М. Ф. Мирчинк и др.-М.-Л.: Гостоптехиздат, 1948.-416 с.