Расчет технологических показателей разработки залежей при вытеснении нефти водой

Определить дебиты эксплуатационных скважин однородной по проницаемости и толщине пласта нефтяной залежи с круговыми рядами, работающей в условиях водонапорного режима при следующих данных:

Наименование исходных параметров	Значение
Радиус контура питания Rк [м]
Радиусы эксплуатационных рядов: R1 [м]
R2 [м]
R3 [м]
Количество скважин в рядах : n1
n2
n3
Радиус скважины rc [м]	0.1	0.1	0.1
Мощность пласта h [м]
Проницаемость пласта k [м2]	0.9* 10-12	0.9* 10-12	0.9* 10-12
Вязкость нефти m [мПа.с]	4.5	4.5	4.5
Давление на контуре питания пласта Pк [Мпа]
Давление на забоях скважин Pзаб [Мпа]		8.5	9.5

РЕШЕНИЕ

Представляем фильтрационную схему пласта эквивалентной ей электрической схемой. Для расчета давлений на забоях скважин в эксплуатационных рядах составляем уравнение интерференции рядов скважин (используем закон фильтрации Дарси однородной несжимаемой жидкости в пористой среде) путем обхода схемы сопротивлений от P_к до P₃ :

P_к – P₁ = (n₁q₁ + n₂q₂ + n₃q₃)W₁ + n₁q₁w₁

P₁ – P₂ = (n₂q₂ + n₃q₃)W₂ + n₂q₂w₂ - n₁q₁w₁

P₂ – P₃ = n₃q₃ W₃ + n₃q₃w₃ - n₂q₂w₂

Где ; -

внешнее и внутреннее фильтрационные сопротивления i-го ряда.

Полученная система уравнений устанавливает количественную связь между дебитами скважин и давлением на их забоях и на контуре питания пласта. Система разрешается относительно неизвестных q₁, q₂, q₃.

РАЗРАБОТКА ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Физико-химические свойства природных газов и конденсата.

Основные параметры

Газовые законы

· · закон Авогадро - 1кмоль газа при нормальных условиях ( р=760 мм рт. ст.; Т=0⁰С) занимает объём 22.41м³;

· · закон Дальтона - аддитивности парциальных давлений p_i

· р= å р_i ; (1.1)

· · закон Амаги - аддитивности парциальных объёмов v_i

· v=å v_i . (1.2)

Определения:

· · аддитивным называется суммарное физическое свойство смеси, определяемое как сумма произведений молярных (объёмных) долевых концентраций компонентов в смеси на свойства этих компонентов;

· · парциальное давление компонента смеси p_i - давление, которое он бы имел при удалении из объёма, занимаемого смесью, остальных компонент при неизменных величинах начального объёма и температуры;

· · парциальный объём компонента смеси v_i- объём, который он бы имел при удалении из объёма, занимаемого смесью, остальных компонент при неизменных величинах начального давления и температуры.

Параметры газовых смесей

Плотность газа в нормальных условиях определяется по закону Авогадро

r = М/22.41, кг/м³, (1.3)

где М - молекулярная масса, М=G/m.

Относительная плотность - плотность газа отнесённая к плотности воздуха r_в при тех же значениях давления и температуры

. (1.4)

При определении относительной плотности надо иметь в виду, что стандартными условиями в физике считаются 0⁰С и 0,1013МПа, а коммерческие расчеты в газовой промышленности приводятся к условиям t=20⁰С и p=0,1013МПа. Соответственно, плотность воздуха в первом случае r_в0= 1,293кг/м³, а во втором - r_в0= 1,205кг/м³. Плотность воздуха при требуемом давлении определяется по формуле

r_в = 1,1665р (1.4.1)

Для сравнительной характеристики газа удобнее использовать относительную плотность при нормальных физических условиях

D₀=r₀ / 1,293. (1.4.2)

Состав природного газа характеризуется концентрациями (содержанием) компонент, которые подразделяются на:

· · массовые g_i=G_i /G;

· · молярные y_i=m_i /m;

· · объёмные x_i=v_i /v.

Здесь: i - номер компоненты; G,m,v - масса, число молей и объём; величины без индексов относятся к смеси.

При известных молекулярных массах компонент М_i и смеси М можно осуществить переход от объёмных концентраций к массовым и наоборот:

g_i=x_i M_i /M. (1.5)

При этом по закону Авогадро y_i=x_i.

При известных концентрациях и параметрах компонент средние характеристики смеси определяются следующим образом:

· · давление р=p_i /x_i (1.6)

· · объём v=v_i /x_i (1.7)

· · молекулярная масса M= å (x_i М_i)/100=100/ å (g_i /M_i) (1.8)

· · плотность r =100/ å (g_i / r _i)=100M/ å (x_i M_i)/ r_i= å (x_i r _i) (1.9)

В формулах (1.8, 1.9) концентрация дана в процентах.

Содержание тяжелых углеводородов в газе.

Объём паров после испарения жидкости

Принято считать, что в газе три тяжелые фракции: пропановая, бутановая и газовый бензин. Последний принимается состоящим по массе из 1/3 бутана и 2/3 пентана (плюс вышекипящие).

Если дан массовый или молярный состав газа, то содержание тяжелых компонентов в г/м³ определяется по формуле

А_i=10g_ir_см= 10у_ir_i, г/м³. (1.10)

Здесь: g - содержание данного тяжелого углеводорода в газе, мас.%; r_см - средняя плотность природного газа, кг/м³; у - содержание данного тяжелого углеводорода в газе, мол.%; r - плотность данного тяжелого углеводорода, кг/м³.

После определения содержания в газе отдельных компонентов пересчитывают содержание в нём n- бутана и газового бензина При этом считают, что в газовый бензин целиком переходит пентан плюс вышекипящие и часть нормального бутана, по величине равная половине содержания пентана плюс вышекипящие.

Пропан бутановая фракция при повышенных давлениях находится в жидком состоянии и переходит в газообразное при понижении давления до атмосферного. Объём паров, получаемый после испарения жидкого углеводорода( при нормальных физических условиях р=0,1013МПа, Т=273 К ), можно вычислить по формуле

V_п=G / r_п= 22,41 G / М, м³, (1.11)

где М - молекулярная масса углеводорода, r_п - плотность паров углеводорода при нормальных условиях; G - масса жидкого углеводорода, кг.

Если имеется смесь жидких углеводородов, то объём паров подсчитывается по (1.11) с подстановкой средней молекулярной массы смеси испарившихся углеводородов.