Метод эквивалентных фильтрационных сопротивлений

Одним из методов расчета дебитов многорядных батарей или цепочек скважин является метод эквивалентных фильтра­ционных сопротивлений Ю. П. Борисова.

Суммарный дебит цепочки из п скважин равен

(IV.13)

Используя электрогидродинамическую аналогию и учиты­вая, что аналогом объемного расхода является сила тока, а аналогом разности давлений — разность электрических потен­циалов, выражение, стоящее в знаменателе, можно назвать фильтрационным сопротивлением. Оно складывается из внеш­него фильтрационного сопротивления

(IV.14)

которое представляет собой сопротивление потоку от контура питания до галереи длиной В = 2σп, расположенной на рас­стоянии L от контура питания, и из внутреннего фильтрацион­ного сопротивления

(IV. 15)

которое выражает собой сопротивление, возникающее при под­ходе жидкости к скважинам в зоне радиуса σ/π, где фильтра­ция практически плоскорадиальная.

Формула (IV. 13) примет вид

(IV.16)

Электрическая схема, соответствующая последней формуле, представляет собой два последовательно соединенных провод­ника с сопротивлениями ρ и ρ', с разностью потенциалов p_к и p_c и силой тока Q' (рис. 15).

Если в пласте имеется три цепочки с числом скважин п₁, п₂, n₃ в каждой, с радиусами r_с1 r_с2, r_с3, с забойными давле­ниями p_c1, р_c2, р_c3 и суммарными дебитами Q’₁, Q’₂, Q’₃ соот­ветственно, то схема эквивалентных фильтрационных сопро­тивлений будет разветвленной (рис. 16), так как общее коли­чество жидкости, поступающее от контура питания, в дальней­шем разделяется: дебит Q'₁ перехватывается первой цепочкой, а остальная жидкость двигается дальше, затем дебит Q’₂ пе­рехватывается второй цепочкой и т. д.

В этом случае внешние фильтрационные сопротивления, будут

(IV.17).

где L₁ — расстояние от контура питания до первой цепочки скважин; L₂ — расстояние между первой и второй челочками; L₃—между второй и третьей.

Внутренние сопротивления определяются по формулам

(IV. 18)

Расчет схемы проводится по законам Ома и Кирхгофа; при этом составляются алгебраические линейные уравнения по числу неизвестных (либо Q’₁, Q’₂ Q’₃, либо р_с1, р_c2, p_c3).

Суммарный дебит круговой батареи скважин определяется тоже по формуле (IV.16), в которой внешнее сопротивление

(IV. 19)

а внутреннее имеет вид (IV. 15).

Для этого случая схема эквивалентных фильтрационных сопротивлений будет той же, что и для прямолинейной це­почки.

В случае нескольких круговых батарей (например, трех) схема представлена на рис. 16. При этом внешние фильтраци­онные сопротивления рассчитываются по формулам

(IV.20)

где R₁, R₂, R₃ — радиусы батарей. Внутренние сопротивления определяются по формулам (IV.18).