Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных

И газовых месторождений

ПОДЗЕМНАЯ ГИДРОМЕХАНИКА

Учебно-методическое пособие

(для специальности РЭНГМ)

Ижевск 2005

УДК 622. 276. 031: 53 (075)

ББК 26.325.31

Рецензент: к.ф.-м.н., доцент кафедры РЭНГМ Зубов Н.В.

Составитель: к.т.н. С.Ю.Борхович

Подземная гидромеханика: Учеб.-метод.пособие / Сост. С.Ю.Борхович. Ижевск, 2005, 59 с.

Учебно-методическое пособие включает рабочую программу дисциплины «Подземная гидромеханика», перечень вопросов для подготовки к экзамену, краткое изложение материала по основным разделам дисциплины, а также задания для выполнения курсовых работ студентами. Пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения, обучающихся по специальности: 650700 «Нефтегазовое дело».

УДК 622. 276. 031: 53 (075)

ББК 26.325.31

© Борхович С.Ю., сост., 2005

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА

Дисциплина «Подземная гидромеханика» входит в перечень общепрофессиональных дисциплин Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования подготовки дипломированного специалиста по направлению 090600 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений.

Целью изучения дисциплины является образование базы знаний о движении жидкостей, газов и их смесей в пористых горных породах, то есть тех знаний, которые являются теоретической основой разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Полученные в результате изучения дисциплины знания, в свою очередь, позволят сформировать базу знаний по объектам будущей профессиональной деятельности выпускника (буровые скважины, нефтяные и газовые месторождения), а также по видам деятельности: производственно-технологической, организационно-управленческой, научно- исследовательской, проектной, эксплуатационной.

Дисциплина «Подземная гидромеханика» опирается на ранее изученные дисциплины: математика, физика, теоретическая механика, механика сплошной среды, физика пласта, гидравлика, и, в свою очередь, является теоретической и специальной базой для изучения последующих дисциплин и исследовательской работы в области разработки нефтяных и газовых месторождений, техники и технологии нефте- и газодобычи, подземного хранения газа и выполнения курсовых и дипломных работ.

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Студент должен знать:

- законы фильтрации нефти, газа и воды;

- размерности и физический смысл основных фильтрационно-емкостных пара метров;

- методы расчета и основные расчетные формулы для одномерных установившихся потоков жидкости и газа (при линейных и нелинейных законах фильтрации);

- потенциалы простейших плоских потоков и решение плоских задач методом потенциалов;

- методы расчета и основные расчетные формулы теории упругого режима;

- приближенные методы теории упругого режима;

- постановку и решение задач неустановившихся течений газа;

- основные понятия и уравнения многофазных потоков.

Студент должен уметь:

- решать и проводить анализ задач по темам;

- установившиеся потоки жидкости и газа (при линейных и нелинейных законах фильтрации);

- плоские потоки и решение плоских задач методом потенциалов;

- теория упругого режима; приближенные методы теории упругого режима; неустановившееся течение газа;

приближенные методы теории упругого режима;

- постановку и решение задач неустановившихся течений газа;

- особенности фильтрации неньютоновских жидкостей и в трещиноватых пластах;

- использовать основные понятия и уравнения многофазных потоков при решении задач совместного течения двух жидкостей (жидкости и газа).

Полученные знания и умения должны позволить студенту, после изучения дисциплины, иметь навыки исследовательской работы в области разработки нефтяных и газовых месторождений, техники и технологии нефте- и газодобычи, подземного хранения газа и выполнения курсовых и дипломных работ и УНИРС.

Кроме лекций предусматриваются практические занятия и курсовая работа.

ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ (час)

Вид учебной работы Всего часов Семестр (5)    
 
Общая трудоемкость    
Аудиторные занятия    
Лекции (Л)    
Практические занятия (ПЗ)    
Лабораторные работы (ЛР)    
Рецензирование контрольных работ    
Курсовой проект (работа)    
Консультации    
Вид итогового контроля (зачет, экзамен) 9/12 зачет, экзамен  


СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ (час)

№ п/п Раздел дисциплин Лекции
1. Введение. Основные понятия подземной гидромеханики
2. Математические модели однофазной фильтрации
3. Одномерные течения в однородной среде
4. Одномерные течения в неоднородной среде
5. Методы потенциала в решении плоских задач
6. Теория упругого режима
7. Неустановившееся движение газа в пористой среде.
8. Взаимное вытеснение жидкостей и газов
9. Классическая теория двухфазного течения несмешивающихся жидкостей

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение. Основные понятия подземной гидромеханики

Подземная гидромеханика как теоретическая основа разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений и как прикладной раздел физики сплошных сред. Исторические сведения. Российские и зарубежные исследователи проблем подземной гидравлики, гидромеханики и гидрогазодинамики. Особенности движения жидкости и газа в пористой среде. Физические основы макроскопического (феноменологического) описания фильтрации нефти, газа, воды иих смесей. Макроскопические характеристики пластов и насыщающих их флюидов. Скорость фильтрации и еесвязь со средней скоростью движения. Опыты Дарси.Вектор скорости фильтрации и дифференциальная форма закона Дарси. Обобщение закона Дарси на случай анизотропных сред. Особенности фильтрационных течений в анизотропных пластах. Основные определяющие соотношения для анизотропных пористых сред, классификация типов анизотропии. Причины нарушения закона Дарси и пределы его применимости. Нелинейные законы фильтрации. Влияние инерционных эффектов. Степенной и двучленный законы.

Несмешивающихся жидкостей

Одномерные модели двухфазных потоков. Теория Баклея-Леверетта. Определение фазовой проницаемости, фронтовой и средней насыщенности. Модель Рапопорта-Лиса. Влияние силы тяжести и капиллярного давления на процесс вытеснения.

5. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОГАЗОДИНАМИКИ

Подземная гидрогазодинамика - наука о движении жидкостей, газов и их смесей в пористых и трещиноватых средах; по своей сути она является одним из специальных разделов общего курса механики жидкостей. С другой стороны, подземная гидрогазодинамика является теоретической базой для описания процессов фильтрации при разработке нефтяных и газовых месторождений и обеспечивает решение широкого круга прикладных задач в практической деятельности специалистов-нефтяников. Подземная гидрогазодинамика при решении стоящих перед ней теоретических и практических задач пользуется всеми известными в механике жидкостей приемами и методами: бесконечно малых величин, средних величин, анализа размерностей, аналогий и методами обработки результатов экспериментов. Объектом изучения подземной гидрогазодинамики является поток жидкости и газа в пористой среде, называемый фильтрационным потоком; движущиеся в пласте жидкости и газы рассматриваются как непрерывные сплошные среды, на которые распространяются все свойства, присущие сплошным средам, и все законы механики сплошных сред.

Законы фильтрации

Движение реальной жидкости в потоке описывается, как известно, уравнением Бернулли

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

Однако фильтрационные потоки в пористой среде в значительной мере отличаются от потока в круглой цилиндрической трубе. Основное отличие таких потоков сводится, в основном, к двум особенностям:

- в фильтрационном потоке жидкость движется в капиллярных и субкапиллярных поровых каналах, имеющих очень сложную, не поддающуюся простому количественному описанию форму,

- в фильтрационном потоке жидкость движется с весьма малыми скоростями.

По этим причинам удобно вместо скорости движения жидкости по поровому каналу использовать некоторую статистическую скорость – скорость фильтрации, которая будет определяться как отношение расхода жидкости в фильтрационном потоке к площади полного живого сечения пласта (т.о. мысленно предполагается, что жидкость движется по всему сечению пласта, т.е. при отсутствии самой породы). В таком случае зависимость между скоростью фильтрации v и действительной скоростью движения жидкости u определиться следующим соотношением:

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ,

где Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - скорость фильтрации жидкости в пласте; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - действительная скорость движения жидкости в поровых каналах; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - коэффициент открытой пористости (в долях единицы).

Если под величиной средней скорости жидкости в живом сечении потока в уравнении Бернулли понимать скорость фильтрации, то это уравнение будет справедливо и для фильтрационного потока. Поскольку скорости фильтрации весьма малы, то и величины скоростного напора являются бесконечно малыми по сравнению с пьезометрическими напорами и величиной потерь напора.

Эксперимент, проведённый на модели французским инженером Дарси, подтвердил справедливость такого допущения, т.е. подтвердил, что в фильтрационном потоке существует прямая пропорциональная зависимость между скоростью фильтрации и гидравлическим уклоном (или градиентом давления), называемая линейным законом фильтрации:

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru , Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ,

где Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - коэффициент фильтрации; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru – коэффициент проницаемости пористой среды.

Коэффициент фильтрации и проницаемости связаны между собой соотношением вида:

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ,

где Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - коэффициент динамической вязкости; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - ускорение свободного падения; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - плотность жидкости.

Однако, в связи с тем, что линейный закон фильтрации Дарси всё-таки является приближённым законом, при увеличении скорости фильтрации жидкости и соответствующем увеличении величин скоростного напора сделанное ранее при выводе линейного закона фильтрации допущение может оказаться несправедливым, и тогда возникнут погрешности в расчётах. В этих случаях говорят, что линейный закон фильтрации имеет верхнюю границу своего применения. Граница применимости линейного закона фильтрации может быть связана с понятием критической скорости фильтрации и критического значения числа Рейнольдса

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ,

где Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - некоторый характерный линейный размер пористой среды; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - кинематический коэффициент вязкости флюидов Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

В таких случаях принято говорить о так называемых нелинейных законах фильтрации. Общий вид уравнения нелинейного закона фильтрации выразится в виде следующего уравнения:

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ,

где Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru – скоростной коэффициент; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru – показатель закона фильтрации.

Нелинейный закон фильтрации в дифференциальной форме можно записать в виде обобщённых двучленных формул:

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru , Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ,

где Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - градиент давления; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru и Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - коэффициенты, определяемые экспериментально; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - скорость фильтрации; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - константа пористой среды, определяемая экспериментально.

Помимо верхней границы применимости линейного закона фильтрации также существует и нижняя, обусловленная тем, что при аномально низких скоростях фильтрации на контакте между жидкостью и твёрдой средой возникают процессы электрохимического взаимодействия между этими средами, что порождает дополнительные сопротивления в потоке.

5.5. Математические модели задач подземной гидрогазодинамики

Математическая модель – это система дифференциальных уравнений, описывающая процесс фильтрации в рассматриваемом конкретном объекте разработки, с заданными начальными и граничными условиями, обеспечивающими единственность решения поставленной задачи.

Этапами подготовки математической модели являются:

- создание геологической модели;

- обоснование размерности модели и выбор основных уравнений для описания процесса;

- задание начальных и граничных условий.

В модельных задачах подземной гидрогазодинамики обычно рассматривают упрощенные геологические модели, в которых участок разработки или залежь в целом схематизируется в прямоугольную или круговую область фильтрации с постоянной толщиной пласта. В геологической модели должны быть также заданы основные геолого-физические параметры пластовой системы (пористой среды и фильтрующихся флюидов). В упрощенных моделях – это средние значения этих параметров в моделируемой области.

Для простейших линейно-параллельного и радиального потоков в пласте постоянной толщины применимы одномерные модели фильтрации. Для сложных течений в областях, содержащих произвольные системы скважин, используются двумерные (в случае тонких пластов) и трехмерные (в наиболее общем случае) модели фильтрации.

К основным уравнениям математической модели относятся:

- уравнения неразрывности (законы сохранения массы) для каждой фильтрующейся фазы;

- уравнения движения (обобщенный закон Дарси) для каждой фазы;

- уравнение сохранения энергии (в случае неизотермической фильтрации);

- уравнения состояния;

- дополнительные соотношения, устанавливающие взаимосвязи между фазовыми насыщенностями, между фазовыми и капиллярными давлениями.

Главное условие, чтобы число уравнений в системе соответствовало числу искомых неизвестных (давления, насыщенности, потоки, температура).

Для решения рассматриваемой системы уравнений требуется задание начальных и граничных условий. В качестве начальных условий задаются исходные значения давления в пласте, исходные значения насыщенностей и температуры.

Различают граничные условия на внешнем контуре области фильтрации и на скважинах.

Подземной гидрогазодинамики

Одним из основных способов изучения движения жидкости в фильтрационном потоке является замена прямого описания движения частиц жидкости переменным фильтрационным полем (метод Эйлера). Исходя из таких соображений, можно вывести основное дифференциальное уравнение состояния жидкости как непрерывной сплошной среды (уравнение неразрывности):

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru

и общее дифференциальное уравнение движения жидкости (при линейном законе фильтрации):

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru

где Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - коэффициент пьезопроводности.

Оба этих уравнения были выведены при допущении, что сам твёрдый скелет породы не подвергается деформации при изменении давления. Тем не менее, можно простым приёмом учесть упругие свойства самой породы, введя понятие об упругой (деформируемой) пористой среде, насыщенной упругой жидкостью, т.е. заменить реальную жидкость на модель, учитывающую и упругие свойства твёрдой среды. Тогда коэффициент объёмного сжатия модельной жидкости (так называемый коэффициент упругоёмкости) определяется равенством

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

При этом сам скелет породы снова будет считаться несжимаемым.

В подземной гидрогазодинамике любые, даже весьма сложные фильтрационные потоки могут быть представлены как комбинации простейших потоков.

Классификация простейших фильтрационных потоков основана на зависимости вектора скорости фильтрации от координат пространства, что даёт возможность все фильтрационные потоки разделить на одномерные, плоские и трёхмерные фильтрационные потоки. Среди плоских и трёхмерных потоков можно выделить так называемые радиальные потоки, когда между координатами точек потока существует определённая связь:

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

В пористых средах

Однородные жидкости в процессе совместного залегания в пласте и, особенно, в процессе совместного и одновременного движения по пласту образуют сложные жидкости, состоящие из простых однородных компонент (исходных жидкостей). В качестве таких компонент могут быть как природные жидкости (нефть, газ, вода), так и техногенные, появляющиеся в пласте в результате проведения различных технологических процессов, направленных на повышение коэффициента нефтеизвлечения. Смеси природных и техногенных компонентов в пластах могут образовывать однородные жидкости, называемые растворами (гомогенные смеси), а также неоднородные многофазные смеси (гетерогенные смеси). Основной отличительной особенностью между ними является то, что в гомогенных смесях компоненты перемешиваются на уровне молекул вещества, тогда как в гетерогенных смесях компоненты (по терминологии гидрогазодинамики – фазы, т.е. нерастворимые компоненты) образуют смеси на базе макрочастиц вещества (ассоциаций однородных молекул). В результате образования таких смесей в неоднородной жидкости образуются поверхности раздела между макрочастицами фаз, вдоль которых действуют силы поверхностного натяжения. В присутствии твёрдой среды возникают поверхностные эффекты, порождающие так называемые силы капиллярного давления. Появляющиеся в неоднородной многофазной жидкости силы поверхностного натяжения порождают дополнительные сопротивления движению неоднородной жидкости по пласту. Характер действия таких сил сложен, он связан и с процессами деформации макрочастиц при их совместном движении по пласту. По этим причинам пласт приобретает избирательную способность пропускать через себя фазы многофазной жидкости. Эту избирательную способность пропускать через себя отдельные фазы неоднородной жидкости называют фазовой проницаемостью. Величина фазовой проницаемости ki, очевидно, будет зависеть от фазовой насыщенности σi (доли порового пространства, занимаемого данной фазой) Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru . Для двухфазной жидкости эта зависимость однозначна. Для многофазной жидкости величина фазовой проницаемости i-той фазы будет зависеть от соотношения всех фазовых насыщенностей, образующих данную смесь: Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru . Для характеристики таких зависимостей удобно пользоваться не абсолютной величиной фазовой проницаемости, а относительной фазовой проницаемостью, т.е. отношением величины фазовой проницаемости к абсолютной (к проницаемости пористой среды для однородной жидкости) Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

Зависимости относительных фазовых проницаемостей от фазовых насыщенностей определяются экспериментально для каждого типа смеси. На базе этих данных разработаны полуэмпирические методы расчёта процесса фильтрации неоднородных жидкостей.

К несовершенным скважинам

Кроме так называемых гидродинамически совершенных скважин (вскрывших пласт на всю толщину и сообщающихся с пластом по всей площади живого сечения забоя скважины) в реальных ситуациях чаще приходится иметь дело с несовершенными скважинами. К категории несовершенных скважин относятся скважинами, вскрывшие пласт не полностью (скважины, несовершенные по степени вскрытия), а также скважины, сообщающимися с пластом через перфорационные каналы искусственного фильтра (скважины, несовершенные по характеру вскрытия). Приток жидкости к несовершенным скважинам можно представить как поток, в котором имеются дополнительные фильтрационные сопротивления Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru , обусловленные изменением структуры потока (уменьшением площади живого сечения и искривлениями линий тока).

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

Величину дополнительных фильтрационных сопротивлений несовершенной скважины можно выразить в форме, соответствующей фильтрационному сопротивлению совершенной скважины:

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

Тогда дебит несовершенной скважины определится по формуле:

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ,

где Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru – коэффициенты дополнительных фильтрационных сопротивлений несовершенной скважины (определяются по графикам Щурова), Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru , Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru , где Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru – эффективная толщина пласта; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru – вскрытая толщина пласта;

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - диаметр скважины; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - число отверстий перфорации в колонне скважины; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - диаметр отверстий; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru – абсолютная глубина проникновения пуль в породу.

Оценка несовершенства скважины через её приведённый радиус

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ,

откуда: Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

По своей сути под приведённым радиусом несовершенной скважины следует понимать радиус такой гидродинамически совершенной скважины, дебит которой равен дебиту реальной несовершенной скважины. Таким образом, с помощью понятия о приведённом радиусе несовершенной скважины можно в процессе гидродинамических расчётов заменить несовершенную скважину эквивалентной гидродинамически совершенной, что бывает весьма удобно. Можно также оценить степень совершенства скважины по соотношению фильтрационных сопротивлений гидродинамически совершенной и несовершенной скважин:

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

Интерференция скважин

Вопросы размещения скважин напрямую связаны с проблемами оценки оптимальной плотности сетки скважин. Теоретически в бесконечном пласте влияние работающей скважины распространяется на достаточно большое расстояние, но практически такое влияние ограничено. С помощью методов оценки интерференции можно получить полезные зависимости для решения практических задач. Известны меры для оценки взаимного влияния скважин (одиночная j и групповая U):

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ,

где q1 - дебит скважины до ввода взаимодействующей скважины; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - дебит скважины после ввода взаимодействующей скважины,

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru ,

где q1 - отбор из скважины до ввода взаимодействующей скважины; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru + Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru - отбор из системы взаимодействующих скважин (после ввода взаимодействующей скважины).

ЗАДАНИЕ ДЛЯ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ ПО ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОМЕХАНИКЕ

Задание № 1.

Определить условия переноса песка в пласте при плоскорадиальной фильтрации нефти и воды.

1.Теоретическая часть.

1.1. Методика расчета параметров фильтрации при поршневом вытеснении нефти водой.

2. Расчетная часть.

2.1. Рассчитать градиенты давления на линии вытеснения и на стенке скважины при перемещении ВНК для режима постоянной депрессии на пласт и постоянного дебита скважины при линейном и нелинейном законе фильтрации.

2.2. Рассчитать критический градиент давления переноса песка водой и нефтью.

2.3. Определить условия переноса песка при каждом режиме фильтрации.

Выводы.

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993 г., 209-213 с.

Задание № 2.

Определить условия переноса песка в пласте при плоскорадиальной фильтрации газа и воды.

1. Теоретическая часть.

1.1. Методика расчета параметров фильтрации при поршневом вытеснении газа водой.

2. Расчетная часть.

2.1. Рассчитать градиенты давления на линии вытеснения и на стенке скважины при перемещении ГВК для режима постоянной депрессии на пласт и постоянного дебита скважины при линейном и нелинейном законе фильтрации.

2.2. Рассчитать критический градиент давления переноса песка водой и газом.

2.3. Определить условия переноса песка при каждом режиме фильтрации.

Выводы.

Источник:

Басниев и др. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993 г., 203- 209 с.,

85-88 с.

Задание № 3.

Определить коэффициенты водонасыщенности и нефтеотдачи и их динамику с использованием функции Бакли-Леверетта.

1. Теоретическая часть.

1.1. Методика определения коэффициентов водонасыщенности и нефтеотдачи с использованием функции Бакли- Леверетта.

2. Расчетная часть.

2.1. Задаться функциями для фазовой проницаемости в системе “нефть-вода”.

2.2. Построить функцию Бакли- Леверетта, ее первую производную.

2.3. Определить искомые коэффициенты на конец безводной эксплуатации и на конец разработки залежи.

Выводы.

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993 г., 26-29 с., 228-233 с., 241-246 с.

Задание № 4.

Определить коэффициенты водонасыщенности и газоотдачи и их динамику с использованием функции Бакли-Леверетта.

1.Теоретическая часть.

1.1Методика определения коэффициентов водонасыщенности и газоотдачи с использованием функции Бакли-Леверетта.

2.Расчетная часть.

2.1.Задаться функциями для фазовой проницаемости в системе “газ-вода”.

2.2.Построить функцию Бакли-Леверетта, ее первую производную.

2.3.Определить искомые коэффициенты на конец безводной эксплуатации и на конец разработки залежи.

Выводы.

Источник:

К.С.Басниев и др. Подземная гидромеханика.: Недра, 1993 г., 26-29 с,

228-233 с., 241-246 с.

Задание № 5.

Рассчитать показатели разработки нефтяной залежи как укрупненной скважины.

1.Теоретическая часть

1.1. Методика расчета показателей разработки залежи как укрупненной скважины.

2. Расчетная часть.

2.1. Расситать изменение во времени объема внедрившейся воды и требуемого количества скважин при принятом законе изменения депрессии на пласт.

2.2. Рассчитать изменение во времени забойного давления и депрессии на пласт, а также требуемого числа скважин при принятом законе изменения объема внедрившийся воды.

Выводы

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.:Недра,1993 г., 172-179 с.

Задание № 6.

Рассчитать показатели разработки газовой залежи как укрупненной скважины.

1.Теоретическая часть

1.2. Методика расчета показателей разработки залежи как укрупненной скважины.

2.Расчетная часть.

2.1.Рассчитать изменение во времени объема внедрившейся воды и требуемого количества скважин при принятом законе изменения депрессии на пласт.

2.2. Рассчитать изменение во времени забойного давления и депрессии на пласт, а также требуемого числа скважин при принятом законе изменения объема внедрившийся воды.

Выводы

Источник:

Басниев К. С. и др. Подземная гидромеханика. М.:Недра,1993 г., 172-179 с.

Задание № 7.

Рассчитать показатели разработки нефтяной залежи при упругом режиме разработки.

1.Теоретическая часть.

1.1.Теория упругого режима.

2.Расчетная часть.

2.1.Подсчитать упругий запас нефти в пласте.

2.2. Рассчитать падение пластового давления во времени при режиме постоянного отбора жидкости.

2.3.Рассчитать динамику отбора жидкости и пластового давления при режиме постоянной депрессии на пласт.

Выводы.

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.: Недра,1993 г., 131-151с., 159-171с.

Задание № 8.

Рассчитать показатели разработки газовой залежи при упругом режиме разработки.

1.Теоретическая часть.

1.1.Теория упругого режима.

2.Расчетная часть.

2.1.Подсчитать упругий запас газа в пласте.

2.2. Рассчитать падение пластового давления во времени при режиме постоянного отбора газа.

2.3.Рассчитать динамику отбора газа и пластового давления при режиме постоянной депрессии на пласт.

Выводы.

Источник:

К.С.Басниев и др. Подземная гидромеханика. М.: Недра,1993 г., 181-188 с., 199-201 с.

Задание № 9.

Оценить влияние частоты пульсации забойного давления на коэффициент продуктивности нефтяной скважины.

1.Теоретическая часть.

1.1.Основная формула теории упругого режима (уравнение Лейбензона).

1.2.Интерференция скважин в условиях упругого режима.

2.Расчетная часть.

2.1.Рассчитать забойное давление при пуске и остановке скважины с интервалом времени Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru , где n =1, 2, 3, 10, 50; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

2.2.Определить среднее значение забойного давления.

2.3.Рассчитать коэффициенты продуктивности.

2.4.Оценить зависимость коэффициента продуктивности от частоты пульсации забойного давления.

Выводы.

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.:Недра,1993 г., 145-156 с.

Задание № 10.

Оценить влияние частоты пульсации забойного давления на коэффициент продуктивности газовой скважины.

1.Теоретическая часть.

1.1.Основная формула теории упругого режима (уравнение Л.С. Лейбензона)

1.2.Интерференция скважин в условиях упругого режима.

2.Расчетная часть.

2.1.Рассчитать забойное давление при пуске и остановке скважины с интервалом времени Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru , где n =1, 2, 3, 10, 50; Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных - student2.ru .

2.2.Определить среднее значение забойного давления.

2.3.Рассчитать коэффициенты продуктивности.

2.4.Оценить зависимость коэффициента продуктивности от частоты пульсации забойного давления.

Выводы.

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.:Недра,1993 г., 181-199 с.

Задание №11.

Оценить влияние совместной работы куста скважин на индикаторную линию центральной скважины в нефтяном пласте с удаленным контуром питания при плоскорадиальной фильтрации нефти.

1. Теоретическая часть.

1.1. Методика расчета депрессии на пласт при работе группы нефтяных скважин.

2. Расчетная часть.

2.1. Рассчитать депрессию на пласт при исследовании центральной скважины при работе скважин в кусте (для n = 5,10,20).

2.2. Построить индикаторные линии.

2.3. Рассчитать коэффициенты продуктивности для центральной скважины.

2.4. Оценить зависимость коэффициента продуктивности от числа скважин в кусте.

Выводы.

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993 г.,103-109 с.,

58-80 с.

Задание №12.

Оценить влияние совместной работы куста скважин на индикаторную линию центральной скважины в газовом пласте с удаленным контуром питания при плоскорадиальной фильтрации газа.

1.Теоретическая часть.

1.1.Методика расчета депрессии на пласт при работе группы газовых скважин.

2.Расчетная часть.

2.1.Рассчитать депрессию на пласт при исследовании центральной скважины при работе скважин в кусте (для n= 5,10,20).

2.2.Построить индикаторные линии.

2.3.Рассчитать коэффициенты продуктивности для центральной скважины.

2.4.Оценить зависимость коэффициента продуктивности от числа скважин в кусте.

Выводы.

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993 г., 103-109 с., 58-90 с.

Задание № 13.

Выполнить диагностику нефтяной скважины по результатам гидродинамических исследований при установившейся фильтрации.

1. Теоретическая часть.

1.1.Методика обработки данных гидродинамических исследований при плоскорадиальной фильтрации.

1.2.Приток жидкости к несовершенным скважинам.

2.Расчетная часть.

2.1.По данным исследования определить коэффициенты фильтрационного сопротивления.

2.2.Рассячитать теоретические значения коэффициентов фильтрационного сопротивления для гидродинамически совершенной скважины.

2.3.Оценить гидродинамическое несовершенство скважины.

Выводы.

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993 г., 58-88 с.,

117-126 с.

Задание № 14.

Выполнить диагностику газовой скважины по результатам гидродинамических исследований при установившейся фильтрации.

2. Теоретическая часть.

1.1.Методика обработки данных гидродинамических исследований при плоскорадиальной фильтрации.

1.2.Приток газа к несовершенным скважинам.

2.Расчетная часть.

2.1.По данным исследования определить коэффициенты фильтрационного сопротивления.

2.2.Рассчитать теоретические значения коэффициентов фильтрационного сопротивления для гидродинамически совершенной скважины.

2.3.Оценить гидродинамическое несовершенство скважины.

Выводы.

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993 г., 58-88 с.,

117-126 с.

Задание № 15.

Оценить влияние давления на индикаторную линию при плоскорадиальной фильтрации нефти в пористой среде.

1.Теоретическая часть.

1.1. Зависимость параметров флюидов и пористой среды от давления.

1.2. Плоскорадиальный фильтрационный поток сжимаемой жидкости и породы.

2.Расчетная часть.

2.1. Рассчитать депрессию на пласт при установившейся фильтрации нефти для различных пластовых давлений.

2.2. Определить коэффициенты продуктивности, построить индикаторные линии

2.3. Оценить влияние давления на форму индикаторной линии.

Выводы:

Источник:

Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993 г., 48-54 с.,

72-78 с.

Задание № 16.

Оценить влияние давления на индикаторную линию при плоскорадиальной фильтрации газа в пористой среде.

1.Теоретическая часть.

1.1.Зависимость п

Наши рекомендации