Гидродинамические исследования нелинейной фильтрации в низкопроницаемых коллекторах

UDK: 622.276:532.5
DOI: 10.24887/0028-2448-2021-1-32-37
Ключевые слова: низкопроницаемые пласты, нелинейный закон Дарси, гидродинамические исследования (ГДИ)
Авт.: А.М. Свалов (Институт проблем нефти и газа РАН), д.т.н.

В настоящее время доля низкопроницаемых коллекторов нефти и газа на вновь открываемых месторождениях неуклонно растет и даже становится определяющей. В связи с этим особую значимость приобретают аналитические исследования процессов нелинейной фильтрации. В этом случае теряют правомерность традиционные представления о закономерностях протекания фильтрационных процессов в пласте, поскольку они основаны на аналитических решениях линейного уравнения пьезопроводности. Как показано в работе, нелинейность этого уравнения принципиальным образом меняет вид аналитических зависимостей, описывающих вид кривых давления при гидродинамических исследованиях в скважинах. Показано, что применение принятых в настоящее время методов обработки данных промысловыхисследований приводит к ошибочному определеению характеристик низкопроницаемых продуктивных пластов. На основе анализа свойств обобщенных автомодельных решений получены зависимость изменения дебита скважины от временем при постоянном значении депрессии, а также зависимость давления в стволе скважины при вводе эксплуатацию с постоянным дебитом от времени. Отмечено, что в случае степенной зависимости скорости фильтрации от градиента давления дебит скважины при постоянной депрессии, а также давление в стволе скважины при постоянном отборе пластовой жидкости также представляются степенными функциями времени. В сравнении с логарифмическими функциями времени степенные функции характеризуются более высокими темпами изменения во времени, а следовательно, в низкопроницаемых коллекторах практически невозможны квазистационарные режимы работы скважин. Указанные особенности работы добывающих скважин в низкопроницаемых коллекторах могут ошибочно оцениваться как свидетельство существования ограниченных в размерах нефтенасыщенных линз вокруг скважин. С физических позиций эта особенность обусловлена тем, что размер депрессионной воронки вокруг ствола скважины при степенной форме закона Дарси очень медленно растет со временем и, более того, существует подвижная граница, отделяющая область возмущенного фильтрационного течения вокруг ствола скважины от находящейся в покое пластовой жидкости вдали от скважины. 

Представленные в работе аналитические зависимости сопоставлены с результатами численного решения соответствующих задач. Сопоставление подтвердило справедливость полученных зависимостей. Аналитические результаты, полученные в работе, позволяют объяснить некоторые особенности, характерные для разработки низкопроницаемых коллекторов, а также более корректно интерпретировать результаты гидродинамических исследований скважин. 

Список литературы

1. Нелинейная фильтрация в низкопроницаемых коллекторах. Анализ и интерпретация результатов лабораторных исследований керна Приобского месторождения / В.А. Байков, Р.Р. Галлеев, А.В. Колонских [и др.] // Вестник ОАО НК «Роснефть». – 2013. – Вып. 31. – № 2. – С. 8–12. 

2. Transient pressure behavior for dual porosity low permeability reservoir based on modified Darcy’s equation / J. Xu, R., Jiang L., Xie M. Yang [et al.] // 

SPE–153480-MS. – 2012. 

3. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. – М.: Недра,1982. – 211 с.

4. Ребиндер П.А., Кусаков М.М, Зинченко К.Е. Поверхностные явления в процессах фильтрации // Доклады АН СССР. – 1940. – Т. 28. – № 5. – С. 42–49. 

5. Арье А.Г. Физические основы фильтрации подземных вод. – М.: Недра, 1984. – 101 с.

6. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. – М.: Наука, 1964. – 488 с.

7. Курант Р. Уравнения с частными производными. – М.: Мир, 1964. – 830 с.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.