Определение объема внедряющейся в залежь воды по данным характеристики вытеснения нефти водой Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

A UNIVERSUM:

№2(35)_m ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_Февраль. 2017 г.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ВНЕДРЯЮЩЕЙСЯ В ЗАЛЕЖЬ ВОДЫ ПО ДАННЫМ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ВОДОЙ

Сапашов Икрамжан Яумытбаевич

ассистент, кафедра технологии нефти и газа Каракалпакского государственного университета имена Бердаха, 230112, Республика Каракалпакстан, г.Нукус, ул. Ч.Абдирова, 1

E-mail: sapashov85@mail.ru

Санетуллаев Ерназар Есбосынович

ассистент, кафедра технологии нефти и газа Каракалпакского государственного университета имена Бердаха, 230112, Республика Каракалпакстан, г.Нукус, ул. Ч. Абдирова, 1

Ешмуратов Анвар Балтабаевич

ассистент, кафедра технологии нефти и газа Каракалпакского государственного университета имена Бердаха, 230112, Республика Каракалпакстан, г.Нукус, ул. Ч. Абдирова, 1

Абдикамолов Дуйсенбай Ходжабаевич

студент Каракалпакского государственного университета имена Бердаха, 230112, Республика Каракалпакстан, г. Нукус, ул. Ч.Абдирова, 1

Комолов Руслан Илхомбекович

студент Каракалпакского государственного университета имена Бердаха, 230112, Республика Каракалпакстан, г.Нукус, ул. Ч.Абдирова, 1

VOLUME DETERMINATION OF WATER PENETRATED INTO THE RESERVOIR ACCORDING TO CHARACTERISTICS OF WATER-OIL DISPLACEMENT

Ikramjan Sapashov

assistant, department of technology of oil and gas, Karakalpak state university named after Berdakh,

230112, Republic of Karakalpakstan, Nukus, Ch. Abdirova st., 1

Ernazar Sanetullaev

assistant, department of technology of oil and gas, Karakalpak state university named after Berdakh,

230112, Republic of Karakalpakstan, Nukus, Ch. Abdirova st., 1

Anvar Eshmuratov

assistant, department of technology of oil and gas, Karakalpak state university named after Berdakh,

230112, Republic of Karakalpakstan, Nukus, Ch. Abdirova st., 1

Duysenbay Abdikamalov

student, Karakalpak state university named after Berdakh, 230112, Republic of Karakalpakstan, Nukus, Ch. Abdirova st., 1

Ruslan Komolov

student, Karakalpak state university named after Berdakh, 230112, Republic of Karakalpakstan, Nukus, Ch. Abdirova st., 1

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматриваются проблемы определение объема внедряющейся в залежь воды по данным характеристики вытеснения нефти водой. Определение объёма воды, внедряющейся в залежь, когда разработка её ведется при водонапорном режиме, является достаточно сложной задачей и поэтому все известные способы решения являются достаточно приближенными.

Библиографическое описание: Определение объема внедряющейся в залежь воды по данным характеристики вытеснения нефти водой // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. Сапашов И.Я. [и др.]. 2017. № 2(35) . URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/4358

1д UNIVERSUM:

№2(35)_ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_Февраль. 2017 г.

ABSTRACT

In the article problems of volume determination of water penetrated into the reservoir according to characteristics of water-oil displacement are considered. Volume determination of water penetrated into the reservoir, when its development is carried out at the water drive, is a difficult objective, and all known methods of solution are quite approximate.

Ключевые слова: внедряющийся в залежь, пласт и жидкость, вязкость жидкости, нефтенасыщенная, дифференциальное уравнение.

Keywords: intruding into the reservoir, of the reservoir and the liquid, the viscosity of the fluid, oil-saturated, differential equations.

Определение объёма воды, внедряющейся в залежь, когда разработка её ведется при водонапорном режиме, является достаточно сложной задачей и поэтому все известные способы решения являются достаточно приближенными.

Первые попытки определить объём воды, внедряющейся в залежь, были предприняты Херстом в начале 40-х годов, когда была предложена следующая зависимость

W =С[

Ар logr

dr

(1)

где t - время;

С - константа, учитывающая физические свойства пласта и жидкости;

Ар - падение давления в залежи.

Зависимость (1) позднее была обобщена с учетом неустановившегося притока воды из водоносной области, более сложной зависимостью следующего вида

ллт 2nk h ctR2 г dp „ W =- — G

ИХ

, dr

t - r)

Л

R2

dr

(2)

где к - проницаемость; И - толщина пласта; Я -средний радиус месторождения; t - время; р -давление; <г - часть контура месторождения, через которую поступает вода в нефтяную залежь; и -вязкость жидкости;

2 - пьезопроводность пласта.

В 1946 году Шилсюизом был предложен метод, согласно которому объем внедряющейся воды определяется выражением [3, 4]

W =K\Apdr

(3)

где кв - фазовая проницаемость для нефти;

Я - эквивалентный радиус залежи;

р0 - начальное пластовое давление.

В 1949 году Ван Эвердингеном и Херстом на основе так называемой теории "укрупненной скважины" была предложена еще одна зависимость для определения объема воды, поступающей в залежь из-за контура.

Этот метод впоследствии нашел широкое применение в практике проектирования разработки газовых месторождений при водонапорном режиме, зависимость которой имеет вид

Арй (/) , (5)

ИХ

-/ Ч 4 г (1-ехР(*2/о))^

Q(/о)=-тI, (6)

где / = 2 - параметр Фурье; !0, 70 - функции

Бесселя первого и второго рода нулевого порядка.

Краткий обзор приведенных выше зависимостей показывает, что практическое их использование представляет собой довольно трудную задачу, в связи с чем ниже предпринята попытка определения объема внедряющейся в пласт воды, используя характеристики вытеснения нефти водой, так как последние в интегральной форме учитывают все особенности процесса извлечения нефти с помощью вытеснения ее из пор водой.

Если нефтяная залежь разрабатывается в условиях водонапорного режима, то зависимость между суммарным отбором нефти, нефтенасыщенностью и объемом внедряющейся в нефтяную залежь воды в рамках теории Баклея-Леверетта может быть описана следующим соотношением

Qн = V [_ЦФ (2)+(К - 2)] , Ф (2) = 1^*, (7)

где К - константа вторжения вод.

Для оценки величины К предложены различные методы, по одному из которых величину К рекомендуется определять по формуле

K =-

2nkh

(p0 - p) ln 1 P Ин Ь»

p k dp,

(4)

Здесь V - объем пор пласта; / - содержание нефти в потоке жидкости;

7 - нефтенасыщенность в обводненной зоне пласта; К = 1 - яв - яон -коэффициент использования пор при бесконечно долгой промывке пласта;

Ж*£ - суммарный объем внедрившейся в пласт воды в долях объема пор;

0

0

• 7universum.com

№ 2 (35)

A UNIVERSUM:

ЛД, ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

, вон - содержание связанной воды и остаточная нефтенасыщенность пласта.

В работах [1, 4] показано, что жидкостно-нефтяной фактор может быть представлен линейной зависимостью от суммарного отбора жидкости

= я=а+ъаж, (8)

где а, Ь - постоянные величины, определяемые по промысловым данным;

Я - жидкостно-нефтяной фактор.

Из (8) следует, что величина / и суммарная добыча нефти могут быть выражены следующими формулами:

февраль, 2017 г.

Но так как R - a = bQx , то последнее выражение запишем в виде:

W*z= Qx +(1 - a )2/( ab) . (16)

Из зависимости (16) видно, что объем внедряющейся в пласт воды равен объему извлеченной из пласта жидкости плюс величину, зависящую от параметров характеристики вытеснения.

При этом, если учесть данные, приведенные

выше, то величина (1- a)2/(ab) будет равна

(1 - a )2/( ab) = Q6 2 (Q - Q6 ) , (17)

/и=а я2 , (9)

а =(1 - а я уь. (10)

Дифференцируя (9) по 7, получим:

= —2а(оЯ/й^/Я3 = ]/ . (11)

Подставляя (8), (9) и (10) в (11), после некоторых преобразований, получим следующее дифференциальное уравнение, связывающее между собой величины 7 и Я

Я(йг/йЯ) = 2[(К — 7) —(1 — а/Я)/ЬУ] , (12)

Интегрируя это выражение при условии, что г = К при Я = 1, находим

(К — г) = {\ — 2а/Я — (1 — 2а)/Я2)/ЬУ , (13)

Подставляя (9), (10), (13) в уравнение (5) и разрешая его относительно величины Ж, можно получить

Ж\ =(Я +(1 — 2а)!а)/Ь = Я/Ь +(1 — 2а)/(аЬ). (14)

Последняя формула позволяет по параметрам характеристики вытеснения а и ь , а также по величине жидкостно-нефтяного фактора Я рассчитать суммарный объем внедряющейся в пласт воды, причем из формулы (14) видно, что зависимость между величинами Ж и Я линейная.

Формулу (14) можно преобразовать к несколько иному виду. Прибавим и отнимем в числителе второго члена формулы (14) величину а2.

Тогда получим:

=(Я + (1 — а)7а — а)^. (15)

где Q6 - безводная добыча нефти;

Q - извлекаемые запасы нефти при данной системе разработки.

При разработке залежи в условиях эффективного водонапорного режима с применением различных систем заводнения в нефтенасыщенную зону пласта внедряется вода из пластовой водонапорной системы и вода, закачиваемая через систему нагнетательных скважин.

Одновременно с этим через добывающие скважины отбирается некоторое количество воды вместе с нефтью.

Отсюда видно, что разница между объемом внедряющейся воды и объемом отбираемой воды равна объему воды, накапливаемому в залежи в процессе разработки, что можно выразить следующей формулой

Wz = -Qв = Qx +(1 -a)2/(ab)-Qв =

7 , >(18)

= Qн +(1 - a) /(ab)

которую можно записать и через жидкостно-нефтяной фактор

W =[(l + a + a2 )/a - ajR^/b . (19)

Из формулы (19) видно, что при бесконечно долгой промывке пласта, когда жидкостно-нефтяной фактор стремится к бесконечности R ^ да, максимальный объем воды, накапливающийся в порах, будет равен

Wтах =(l + a + a2)/(ab) . (20)

Если принять, что 1/ b = Q и a = 1 - Qb6/Q , то формула (20) примет вид

W max = Qu (3 + Qнj(Qu - Qh6 )- Qh6 i qu ) . (21)

Из последней формулы видно, что для того, чтобы добыть извлекаемые запасы нефти, объем

1д UNIVERSUM:

№2(35)_ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_Февраль. 2017 г.

внедрившейся в поровое пространство воды должен на компенсацию изменений пористой среды, свя-

составлять от 3-х до 4-х объемов извлекаемых запа- занных с упругими деформациями и раз газировани-

сов, поскольку, по всей вероятности, вода в количе- ем нефти в пласте.

стве 2 - 3 объемов извлекаемых запасов нефти идет

Список литературы:

1. Абакулов Л.Е., Ефремов И.Н. Уточнение запасов нефти по залежам, находящимся в завершающей стадии разработки // Нефтяное хозяйство. - 1989. - № 12. - С. 29-31.

2. Акрамов Б.Ш., Хайитов О.Г., Табылганов М.К. Методы уточнения начальных и остаточных извлекаемых запасов нефти по данным разработки на поздней стадии // Горный журнал. - 2010 - № 2.- С.21-25.

3. Пирсон С.Д. Учение о нефтяном пласте. - М.: Гостоптехиздат, 1961. - 157 с.

4. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Проектирование разработки, добыча нефти / Ш.К. Гиматутдинов, И.Т. Мищенко, А.И. Петров и др. - М.: Недра, 1983. - Т. I. - 463 с.; Т. II. - 455 с.

5. Фадеева Г.А. О пересчете запасов нефти старых месторождений на примере Надеждинского месторождения в Калмыкии // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. - 1998. - № 4. - С. 5-8.