Расчет переходных процессов в Гидравлике

Расчет переходных процессов в Гидравлике

Министерство образования Республики Беларусь

Гомельский государственный технический университет

им. П.О. Сухого

Кафедра: «Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений, транспорт нефти»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: «Подземная гидромеханика»

на тему: «Расчет параметров фильтрации нефти к скважине»

Выполнил студент

группы НР – 42

Андреев C.В.

Принял преподаватель

Михневич А.В.

Гомель 2002

Содержание.

Начальные сведения.

1. Постановка задачи.

2. Исходные данные.

3. Описание задания

Расчетная часть

I. Водонапорный установившийся режим.

2.   Определение установившегося дебита одиночной скважины Q для следующих вариантов ее расположения в круговом пласте:

а) в центре;

б) на расстоянии 0,1 R_к от центра;

в) на расстоянии 0,5 R_к от центра;

г) на расстоянии 0,1 R_к от контура.

3.   Оценка применимости линейного закона Дарси для рассматриваемых случаев фильтрации нефти.

4.   Определение давления на различных расстояниях от скважины (0,5м, 1м, 2м, 5м, 10м, 100м ….) и построение кривых депрессии Р(r) при заданном забойном давлении Р_с.

5.   Определение средневзвешенного по объему пластового давления .

6.   Определение условного времени отбора всей нефти из пласта при поддержании постоянных давлений Р_к и Р_с и при расположении скважины в центре пласта.

7.   Определение изменения дебита скважины, расположенной в центре пласта, если на расстоянии 200 м расположить такую же скважину с том же забойным давлением.

8.   Определение дебита каждой скважины и суммарного дебита, если данный круговой пласт разрабатывается пятью скважинами, из которых 4 расположены в вершинах квадрата, а пятая – в центре.

9.   Определение изменения распределения и дебита одиночной скважины, расположенной в центре кругового пласта, при стягивании контура нефтеносности под напором контурных вод. Построение графика зависимости дебита скважины от положения контура нефтеносности r_н. Определение времени вытеснения всей нефти из кругового пласта водой.

10.  Определение положения фронта водонасыщенности в различные моменты времени r_ф(t) и определение фронтовой водонасыщенности σ_ф, если начальная водонасыщенность σ₀ = 12%.

II. Упругий неустойчивый режим.

1.   Определение упругого запаса нефти в пласте при уменьшении давления от Р_к до Р_с. Определение полного запаса нефти.

2.   Определение изменения дебита скважины после пуска ее в эксплуатацию.

3.   Определение давление на забое скважины в моменты t = 1 час, 5 час; 20 час; 100 час; 500 час. после остановки и построение графика изменения давления на забое скважины во времени Р_с(t).

Список используемой литературы.

Постановка задачи.

Рассчитать параметры фильтрации нефти к скважине и группе скважин при различных (заданных) вариантах их расположения в плоском круговом пласте с ограниченным контуром питания для водонапорного и упругого режимов работы пласта.

Горизонтальный однородный круговой пласт имеет радиус контура питания:             R_к = 7000 м;

Мощность пласта: h = 20 м;

Коэффициент пористости пласта: m = 0,18;

Коэффициент проницаемости пласта: К = 0,6 Д

Динамический коэффициент вязкости нефти: μ_н = 7·10^-3 Па·с;

Плотность нефти: ρ_н = 850 кг/м³;

Коэффициент сжимаемости нефти: β_н = 1,04·10^-9 1/Па;

Коэффициент сжимаемости породы пласта: β_с = 0,72·10^-10 1/Па;

Водонасыщенность нефтяного пласта: σ_о = 12%;

Коэффициент вязкости пластовой воды: μ_в = 1,2·10^-3 Па·с;

Коэффициент сжимаемости пластовой воды: β_в = 4,6·10^-10 1/Па.

Пласт вскрывается скважинами на глубину b = 17 м.

Диаметр скважины D_с = 24,8·10^-2 м;

Забой скважины обсажен и перфорирован при помощи кумулятивного перфоратора. Число круглых отверстий на 1 м. n = 10 шт;

Диаметр отверстий d₀ = 16·10^-3 м. Глубина проникновения пуль в породу           l´ = 0,1 м.

Описание задания

1. Водонапорный установившийся режим.

Давление на контуре питания Р_к – постоянно.

Скважины эксплуатируются при постоянном забойном давлении Р_с.

1. Определить коэффициент совершенства скважины.
2. Определить установившийся дебит одиночной скважины Q для следующих вариантов ее расположения в круговом пласте:

а) в центре;

в) на расстоянии 0,5 R_к от центра;

г) на расстоянии 0,1 R_к от контура.

Рис.1

Построить график зависимости дебита скважины от ее расположения в пласте

Определить коэффициенты продуктивности скважины при различных вариантах расположения скважины в пласте.

Построить индикаторные линии скважины (фильтрацию нефти считать установившейся по линейному закону Дарси).

1. Оценить применимости линейного закона Дарси для рассматриваемых случаев фильтрации нефти.
2. Определить давления на различных расстояниях от скважины (0,5м, 1м, 2м, 5м, 10м, 100м ….) и построить кривые депрессии Р(r) при заданном забойном давлении Р_с для вариантов расположения скважины а), б), в), г) (по линии уу’ рис 1(1))

Определить средневзвешенное по объему пластовое давление .

1. Определить условное время отбора всей нефти из пласта при поддержании постоянных давлений Р_к = 12·10⁶ Па и Р_с = 8·10⁶ Па и при расположении скважины в центре пласта.
2. Определить изменение дебита скважины, расположенной в центре пласта, если на расстоянии 200 м расположить такую же скважину с том же забойным давлением.
3. Определить дебит каждой скважины и суммарный дебит, если данный круговой пласт разрабатывается пятью скважинами, из которых 4 расположены в вершинах квадрата со стороной А = 500 м, а пятая – в центре. Все скважины идентичны и работают с одинаковым забойным давлением Р_с = 8·10⁶ Па.

Рис. 2

1. Определить дебит кольцевой батареи скважин, расположенных по кругу на расстоянии 0,6 R_к от центра (определить зависимость суммарного дебита кольцевой батареи скважин от их числа в батарее: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20). Все скважины идентичны и работают с одинаковым забойным давлением Р_с.

                                                            Рис. 3

1. Определить изменение распределения и дебита одиночной скважины, расположенной в центре кругового пласта, при стягивании контура нефтеносности под напором контурных вод. Расчет выполнить при расположении контура нефтеносности r_н = R_к; 0,75R_к; 0,5R_к; 0,25R_к; 0,01R_к от оси скважины. Для указанных значений r_н построить кривые депрессии давления в призабойной зоне  (r ≤ 0,01R_к). Построить график зависимости дебита скважины от положения контура нефтеносности r_н. Определить время вытеснения всей нефти из кругового пласта водой.
2. Определить положение фронта водонасыщенности в различные моменты времени r_ф(t) и определить фронтовую водонасыщенность σ_ф, если начальная водонасыщенность σ₀ = 12%.

2. Упругий неустойчивый режим.

Замкнутый горизонтальный круговой пласт с радиусом контура имеет начальной пластовое давление Р_к.

Одиночная скважина, расположенная в центре пласта, эксплуатируется при постоянном забойном давлении Р_с.

1. Определить упругий запас нефти в пласте при уменьшении давления от Р_к до Р_с. Определить также полный запас нефти.
2. Определить изменение дебита скважины после пуска ее в эксплуатацию Q(t).
3. Скважина продолжительной время (200 суток) работала с постоянным забойным давлением Р_с, а затем была остановлена. Определить давление на забое скважины в моменты t = 1 час, 5 час; 20 час; 100 час; 500 час. после остановки и построить график изменения давления на забое скважины во времени Р_с(t).