CC BY
4
УДК 004.942
Овчинников А.С. аспирант
кафедра «Бизнес информатики и математики» Тюменский индустриальный университет
Россия, г. Тюмень СИМУЛЯЦИЯ РАБОТЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ
Аннотация: В статье рассматривается разработанная математическая модель для расчета продуктивности газовой скважины, а также созданное на основе этой модели программное обеспечение.
Ключевые слова: горизонтальная скважина, профиль притока, перфорированная скважина, дебит газовой скважины.
Ovchinnikov A.S.
Post-graduate student of the Department of Business Informatics and
Mathematics Tyumen Industrial University Russia, Tyumen
SIMULATION OF THE WORK OF THE HORIZONTAL GAS WELL OF THE COMPLEX PROFILE
Abstract: The article deals with the developed mathematical model for calculating the productivity of a gas well, as well as software developed on the basis of this model.
Key words: horizontal well, inflow profile, perforated well, gas well production rate.
Проведение разведочных работ по поиску нефтяных и газовых месторождений, помогают производить первичный расчет потенциального дебита разрабатываемой скважины. На этом этапе очень важно произвести расчеты с максимальной точностью, а также продумать размещение сетки скважин, чтобы получить максимальную выгоду от залежи. На основе данных исследований и будет строиться вся дальнейшая работа на месторождении. На сегодняшний день разработано множество моделей, при помощи который возможен теоретический расчет дебита. В настоящее время разработано множество моделей, позволяющих с большой точностью предсказать работу скважины. Ранее приоритетным направлением считалась разработка нефтяных месторождений, но в последнее время все больше компаний стали обращать свое внимание на газовые месторождения. Большинство используемых алгоритмов достаточно сложны, чтобы производить расчеты вручную, поэтому на их основе создаются специальные программные модули, проводящие расчеты с большой скоростью и точностью вычислений. Многие из таких модулей входят в состав более крупных программных продуктов (например Surfer, ArcGis и т.д.) Однако, большая часть таких решений имеет
следующие недостатки:
- цена. Программные продукты стоят денег и чаще всего больших, что делает их недоступными для небольших компаний;
- закрытый исходный код. Разработчики не предоставляют исходные коды программ. Таким образом, если требуется внести какие-либо изменения в расчеты, то это становится весьма непростой задачей;
- малое количество решений для газа. Как уже отмечалось выше, разработка газовых месторождений стала популярна не так давно, поэтому это направление еще не сильно развито.
Исходя из вышеперечисленных пунктов видно, что существует необходимость создания модели и программного модуля, при помощи которых было бы возможно проводить симуляцию работы газовых скважин различных типов и просчитывать наиболее оптимальный вариант бурения.
В данной статье будет рассмотрена разрабатываемая математическая модель, а также алгоритм работы разработанной программы, позволяющей не только рассчитать приблизительный дебит будущей скважины, но и провести оптимизацию параметров скважины для повышения эффективности работы.
Алгоритм расчетов.
Разработка математической и алгоритма работы ведется на основе имеющихся исследований, проводимых Сохошко С.К. и Колевым Ж.М [1,2].
Главная формула, лежащая в основе расчетов выглядит следующим образом:
(4.55)
1=1 ОД 1 Ф /,
где П¥1 = (Бил - ¥з)1 - разность функций Лейбензона для пластового и забойного давлений для /го отверстия, кг-Па/м3;
ш1 - массовый дебит гго отверстия, кг/с;
%1 и хг - пьезопроводность по направлениям X и Ъ, м2/с;
X/ и Ъ/ - координаты точек, в которых определяется функция Лейбензона, м;
Xi и Zi - координаты перфорационных отверстий, м;
И - толщина пласта, м;
1 - время, с;
к - проницаемость пласта по простиранию, м2;
N - число перфорационных отверстий, б/р.
Последовательно решая данное уравнение для каждого перфорационного отверстия, можно найти дебит всей скважины. Стоит отметить, что здесь используется итерационный подход, т.е. на каждом шаге итерации происходит проверка, удовлетворяют ли полученные значения
дебитов указанной точности (задано начальное приближение).
Данная разработка позволит небольшим компаниям и проектным институтам не тратить средства на покупку дорогих программных решений и производить расчеты с высокой точностью. А учитывая возможность оптимизировать параметры бурения, польза от данного решения вырастает еще больше.
Использованные источники:
1. Сохошко С. К. Развитие теории фильтрации к пологим и горизонтальным газовым и нефтяным скважинам и ее применение для решения прикладных задач.. дис.... докт. техн. наук, / Сергей Константинович Сохошко. — Тюмень, 2008. — 212 с.
2. Колев Ж. М. Разработка и исследование методов расчета продуктивности нефтяных скважин сложного профиля. дис. канд. техн. наук, / Колев Жеко Митков. — Тюмень, 2015. — 128 с.
УДК 004.942
Овчинников А.С. аспирант
кафедра «Бизнес информатики и математики» Тюменский индустриальный университет
Россия, г. Тюмень ОПТИМИЗАЦИЯ МОДЕЛИ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ
Аннотация: В статье рассмотрен алгоритм оптимизации на основе разработанной модели расчетов производительности газовой скважины.
Ключевые слова: горизонтальная скважина, приток к скважине, повышение эффективности скважины, оптимизация модели.
UDC 004.942
Ovchinnikov A.S.
Post-graduate student of the Department of Business Informatics and
Mathematics Tyumen Industrial University Russia, Tyumen
OPTIMIZATION OF THE MODEL OF THE DEVELOPED GAS WELL OF THE COMPLEX PROFILE.
Abstract: The algorithm of optimization is considered on the basis of the developed model of calculations ofproductivity of a gas well.
Key words: horizontal well, inflow to well, increase of well efficiency, model optimization.
В рамках работ по изучению вопроса притока к газовым горизонтальным скважинам, проводимых на базе Тюменского Индустриального Университета, был разработан алгоритм расчетов
