Модель трубок тока для анализа и прогнозирования разработки нефтяных месторождений

UDK: 622.276.43
DOI: 10.24887/0028-2448-2020-11-88-93
Ключевые слова: заводнение пластов, линии тока, трубка тока
Авт.: И.В. Афанаскин (Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований РАН), к.т.н.

Главным методом разработки нефтяных месторождений в России является заводнение. Большинство месторождений находятся на III-IV стадиях разработки. Добывающие скважины в основном характеризуются низкими дебитами нефти и высокой обводненностью (90-98 %). В этих условиях актуальной является задача минимизации добычи и закачки воды при сохранении или даже увеличении дебита нефти. Для этого реализуются мероприятия по контролю и управлению разработкой. Для реализации таких мероприятий необходима достаточно простая с вычислительной точки зрения модель, которая в то же время учитывает все основные факторы, влияющие на процесс разработки. В статье представлена усовершенствованная математическая модель В.С. Ковалева и М.Л. Сургучева для оперативного расчета показателей заводнения нефтяных пластов. Модель позволяет частично учесть непоршневой характер вытеснения (используется поршневая модель вытеснения, но учитывается неполнота вытеснения нефти водой) и расстановку скважин, а также неоднородность пласта по фильтрационно-емкостным свойствам. Неоднородность пласта по площади учитывается косвенно при построении линий тока. При расчетах продвижения воды для всех трубок тока предполагается использование одного распределения проницаемости, описывающего послойное обводнение. При необходимости возможны поскважинные расчеты с адаптацией распределения проницаемости по каждой скважине. Предложен оригинальный способ построения распределения линий тока для преобразования течения в системе скважин к течению к криволинейной галерее. Модель основана на двух методах: методе трубок тока и методе криволинейной галереи. Сравнение результатов расчетов по предложенной модели и в коммерческом гидродинамическом симуляторе Rubis Kappa Engineering показывает удовлетворительную, с практической точки зрения, точность.

Список литературы

1. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Проектирование разработки / под ред. Ш.К. Гиматудинова. – М.: Недра, 1983. – 464 с.

2. Борисов Ю.П., Воинов В.В., Рябинина З.К. Влияние неоднородности пластов на разработку нефтяных месторождений. – М.: Недра, 1970. – 288 с.

3. Ковалев В.С., Житомирский В.М. Прогноз разработки нефтяных месторождений и эффективность систем заводнения. – М.: Недра, 1976. – 248 с.

4. Сургучев М.Л. Методы контроля и регулирования процесса разработки нефтяных месторождений. – М.: Недра, 1968. – 300 с.

5. Ковалев В.С. Расчет процесса заводнения нефтяной залежи. – М.: Недра, 1970. – 137 с.

6. Акульшин А.И. Прогнозирование разработки нефтяных месторождений. – М.: Недра, 1988. – 240 с.

7. Ertekin T., Abou-Kassem J.H., King G.R. Basic Applied Reservoir Simulation. – Richardson: H.L. Doherty Memorial Fund of AIME SPE, 2001. – 421 p.

8. Fanchi J.R. Principles of Applied Reservoir Simulation. – Amsterdam: Elsevier, 2005. – 532 p.

9. Исследование особенностей оценки взаимовлияния скважин на примере модели CRM / А.А. Ручкин, С.В. Степанов, А.В. Князев [и др.] // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2018. – Т. 4. – № 4. – С. 148–168.

10. The Use of Capacitance–Resistance Models for Rapid Estimation of Waterflood Performance and Optimization / M. Sayarpour, E. Zuluaga, C.S. Kabir, L.W. Lake // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2009. – V. 69 (3–4). – P. 227–238.

11. Houze Olivier, Viturat Didier, S. Ole Fjaere. Dynamic Data Analysis. – Paris: Kappa Engineering, 2020. – 852 p.

12. CMG Users Guide 2018.10. Calgary: Computer Modelling Groupe LTD. – 2018. – 1136 p.

13. РД 39-100-91. Методическое руководство по гидродинамическим, промыслово-геофизическим и физико-химическим методам контроля разработки нефтяных месторождений. – М.: Миннефтегазпром, 1991. – 540 с.

14. РД 153-39.0-10-01. Методические указания по комплексированию и этапности выполнения геофизических, гидродинамических и геохимических исследований нефтяных и газовых месторождений. – М.: Минэнерго, 2002. – 76 с.

15. Брил Дж.П., Мукерджи П. Многофазный поток в скважинах / Под ред. М.Н. Кравченко. – М.–Ижевск: ИКИ, 2006. – 384 с.

16. Королев А.В., Кац Р.М. Тестирование математических моделей, применяемых при проектировании разработки с применением горизонтальных скважин. – М.: ВНИИнефть им. ак. А.П. Крылова, ИНПЕТРО, 1994. – 26 с.

17. Odeh Aziz S. Comparison of Solutions to a Three-Dimensional Black-Oil Reservoir Simulation Problem // SPE-9723-PA. – 1981.



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