Теория и опыт разработки месторождений природных газов - Вяхирев Р.И.
Скачать (прямая ссылка):
Vz = - cp(s, u) f - ^ ру 1 - ™ P2Y 2 + ^ Р2
dz ц 1 ц 2 ц 2 dz
Так как по предположению vz = 0, то
dp
dz
+ у 2
1 - F(s, p)j
dz
¦ Ау
где Ау = у2 — Y1; у, = р,g; p = Р1.
Тогда окончательно систему (8.6) — (8.7) можно записать виде
p)—
dy
dp dy
P(s, Р) ^
dy
, d[s(p2 - р1) - р21 ;
df
¦7- p)vx ] + ^- p)vy] + ГГ-
dxdydz
где
kk 2(s)
ц 2
Р2[1 - F(s, Р)]-
-™dp2(1 - s) dt
(8.8)
(8.9)
Системы (8.6) — (8.7) и (8.8) — (8.9) отличаются друг от друга вторыми уравнениями. Таким образом, для л-слойного пласта необходимо решить л плоских уравнений (8.8) — (8.9) с последующим расчетом капиллярно-гравитационной сегрегации.
354
Простейшую схему расщепления для уравнения в дифференциальной форме можно записать в виде
1
ш+—
f , P)Vx]=-шd[p2(1:;)] 2;
dx dt
3
1 ш+—
d ,пі ш + 9^1 d[p2(1 - s)] 2
— [F(S ^ P)VJ ] = -Ш '-;
dj dt
dz
, ( ш+3 \( dpк(sШ+1) л 1
4>(s 2, P)[ dz -AYj
t
Здесь принято обозначение s"1 = s(k, D1n), где ш — номер временного интервала.
Конечно-разностные аппроксимации уравнений (8.6) — (8.7) и (8.8) — (8.9) рассмотрены в работах [8, 1 0].
Численный анализ процесса обводнения проводился на примере укрупненного пласта 11I1, относящегося к верхней части объекта III [9]. Пласт 11I1 выбран в качестве модельного, так как он изолирован от нижней части объектов II и III и по нему отмечаются активные водопроявления.
Из пяти пластов, входящих в состав IH1, пласты I II1, I II3, I II15 — продуктивные; пласты I II12 и I II14 — разделы.
По геолого-промысловым данным пласты I II11 и I II15 выклиниваются в сторону водоносного бассейна, имеют ухудшенные фильтрационно-емкостные свойства и не относятся к водоопасным. Наиболее водоопасен пласт I II13, отличающийся значительно лучшими коллекторскими свойствами и имеющий гидродинамическую связь с водонапорным бассейном на определенных участках границы.
Численный эксперимент состоял из двух этапов:
1 ) воспроизведение истории разработки;
2) моделирование процессов регулирования продвижения воды в залежь.
На первом этапе подбирались такие параметры пласта, при которых обводнялись скважины, выносящие пластовую воду по фактическим данным (зоны УКПГ-6, 12).
Первоначальные параметры продуктивной части пласта I IIj3 принимали равными: средняя проницаемость — 10 мкм2; средняя пористость — 0,11; запасы — 17,37 млрд. м3; эффективная толщина пласта изменяется от 1 до 5 м; начальная газонасыщенность — 0,65.
д
355
Следует отметить, что в пределах пласта I H1 имеются зоны выклинивания, состоящие из низкопроницаемых пород с повышенной водонасыщенностью. Однако из-за низкой проницаемости (порядка 0,1 мкм2) вода в них неподвижна.
Расчеты показали, что продвижение воды, по существу, не отмечается при проницаемости 10 мкм2 и незначительно при 1 00 мкм2.
Таким образом, были смоделированы условия, при которых расчетное обводнение скважин приближалось к фактическому. ^чальное и текущее положения ГВК на конец 1982 г. показаны на рис. 8.1.
Сравнение результатов показывает, что продвижение ГВК заметно замедляется, если обводнившиеся скважины продолжают работать с выносом воды. Этот же результат указывает на принципиальную возможность регулирования продвижения пластовой воды для принятых условий. В развитие этого вывода было исследовано продвижение воды для случая, когда обводнившиеся скважины переводятся на эксплуатацию с заданным отбором воды. Рассмотрен вариант, в котором каждая из трех укрупненных скважин начиная с 1980 г. продолжает эксплуатироваться с заданным отбор ом воды 1 00 м3/сут.
При такой эксплуатации скважин удалось получить обратное движение ГВК до линии расположения указанных укрупненных скважин, на которой он остановился.
По промысловым и геофизическим данным продвижение пластовой воды наблюдается в районах УКПГ-6, 8 (рис. 8.2). При анализе исходных геолого-промысловых данных выяв-
Рис. 8.1. Схема расчетного продвижения воды по пласту I II3 на конец 1982 г.
356
лена неразбуренная зона A в западной части пласта (УКПГ-12), которая, по-видимому, дренируется в основном за счет площадных перетоков газа в зону основных отборов газа (УКПГ-2, 6, 7, 8). При проведении расчетов проницаемость, пористость, запасы, а также отборы газа были скорректир о-ваны так, чтоб ы воспроизводилось фактическое обводнение скважин. Это оказалось возможным при проницаемости пласта 1000 мкм2, пористости 8 — 9 %. Проницаемость в зонах выклинивания принималась равной 1 мкм2.
В первые годы разр аботки наиболее интенсивное продвижение воды наблюдалось в южной части пласта в районах УКПГ-6, 8, т.е. в зоне, где б ыстро снижалось пластовое давление. При этом вдоль границ зон выклинивания образуются языки прорыва воды, что приводит к "разрезанию" залежи и к макрозащемлению значительного объема газа (см. рис. 8.2). Из результатов численного моделирования видно, что суще-
357
ствовали предпосылки для активного обводнения значительной части пласта I II7 к 1987 г. (суммарный отбор « 50 % от начальных запасов).
Процесс обводнения на ОГКМ определяется в большей степени не параметрами отдельных пластов, а сочетанием пород различного типа, поэтому представляет интерес исследовать продвижение воды по совокупности таких пропласт-ков с учетом их капиллярно-гравитационного взаимодействия. Эти процессы могут способствовать формированию сложной, необычной формы границы раздела газ — вода, что необходимо учитывать при анализе геолого-промысловых материалов по обводнению и разработке рекомендаций по регулированию процесса обводнения.
