книги / Основы разработки нефтяных и газовых месторождений
..pdfСОДЕРЖАНИЕ
Предисловие |
V |
Выражение признательности |
VII |
В память о Лоренсе П. Дейке |
VIII |
Номенклатура |
XVII |
1.Некоторые основные концепции, лежащие в основе разра
ботки нефтяных и газовых месторождений |
1 |
1.1. Введение |
1 |
1.2. Подсчет начальных запасов углеводородов |
2 |
1.3. Изменение давления в залежи по глубине |
4 |
1.4. Нефтеотдача: коэффициент извлечения нефти |
13 |
1.5. Разработка газовых месторождений в условиях газового |
|
режима |
16 |
1.6. Применение уравнения состояния реального газа |
25 |
1.7. Материальный баланс для газовой залежи: коэффициент |
|
извлечения газа |
31 |
1.8. Фазовые состояния углеводородов |
47 |
Список литературы |
53 |
2. Анализ РУТ-свойств пластовых флюидов |
55 |
2.1. Введение |
55 |
2.2. Определение основных параметров |
56 |
2.3. Отбор проб пластовых флюидов |
65 |
2.4. Получение основных данных РУТ в лаборатории и преоб |
|
разование их для использования на месторождениях |
70 |
2.5. Другой метод выражения результатов лабораторных |
|
исследований РУТ |
82 |
2.6. Полный комплекс исследований РУТ |
86 |
Список литературы |
88 |
3.Применение метода материального баланса при разработке
нефтяных месторождений |
89 |
3.1. Введение |
89 |
3.2. Уравнение материального баланса для залежей нефти и |
|
газа в общем виде |
90 |
3.3. Линейное уравнение материального баланса |
96 |
3.4. Режимы работы залежи |
98 |
3.5. Упругий режим, переходящий в режим растворенного |
|
газа |
99 |
3.6. Газонапорный режим |
110 |
3.7. Естественный водонапорный режим |
117 |
3.8. Упруго-пластичный режим |
122 |
Список литературы |
127 |
4. Закон Дарси и его применение |
129 |
4.1. Введение |
129 |
4.2. Закон Дарси. Потенциальная энергия флюидов |
130 |
4.3. Присвоение знаков |
134 |
4.4. Единицы измерения. Переход от одной системы |
|
единиц к другой |
135 |
4.5. Потенциальная энергия реального газа |
141 |
4.6. Приведенное давление |
143 |
4.7. Установившаяся радиальная фильтрация. Интенси |
|
фикация притока нефти в скважину |
144 |
4.8. Двухфазный поток. Фазовая и относительная |
|
проницаемости |
151 |
4.9. Методы повышения нефтеотдачи |
155 |
Список литературы |
162 |
5.Основное дифференциальное уравнение радиальной
фильтрации |
165 |
5.1. Введение |
165 |
5.2. Вывод основного дифференциального уравнения |
|
радиальной фильтрации |
166 |
5.3. Начальные и граничные условия |
169 |
5.4. Линеаризация основного дифференциального |
|
уравнения радиальной фильтрации флюидов с |
|
малой и постоянной сжимаемостью |
173 |
Список литературы |
177 |
6.Уравнения квазиустановившегося и установившегося
притоков в скважину |
179 |
6.1. Введение |
179 |
6.2. Решение для квазиустановившегося потока |
180 |
6.3. Решение для установившегося потока |
183 |
6.4. Пример использования уравнений квазиустановив |
|
шегося и установившегося притоков |
184 |
6.5. Обобщенная форма уравнения квазиустановившегося |
|
притока |
189 |
Список литературы |
192 |
7.Решение уравнения пьезопроводности при постоянном
дебите и использование его для исследования
нефтяных скважин |
|
193 |
7.1. Введение |
|
193 |
7.2. Решение при постоянном дебите |
194 |
|
7.3. Решение при постоянном дебите для условий неуста- |
|
|
новившейся и квазиустановившейся фильтрации |
196 |
|
7.4. Безразмерные параметры |
209 |
|
7.5. Принцип суперпозиции. Общая теория исследования |
|
|
скважин |
|
218 |
7.6.Анализ результатов исследования скважин методом восстановления давления, предложенный Мэтьюзом,
Бронсом и Хейзбреком |
225 |
7.7. Практический анализ результатов исследования |
|
скважин методом восстановления давления |
242 |
7.8. Исследование методом многократного изменения |
|
режима работы скважины |
269 |
7.9. Влияние несовершенства скважины по степени и |
|
характеру вскрытия |
282 |
7.10. Некоторые практические аспекты исследования |
|
скважин |
284 |
7.11. Учет притока в скважину после ее остановки |
289 |
Список литературы |
301 |
8. Поток реального газа. Исследование газовых скважин |
305 |
8.1. Введение |
305 |
8.2. Линеаризация и решение основного дифферен |
|
циального уравнения радиальной фильтрации |
|
реального газа |
306 |
8.3. Метод Рассела, Гудрича и др. |
307 |
8.4. Метод Аль-Хусейни, Рейми и Кроуфорда |
311 |
8.5. Сравнение метода, использующего квадрат давле |
|
ния, и метода, использующего псевдодавление |
317 |
8.6. Отклонение потока от закона Дарси |
319 |
8.7. Определение коэффициента Г, учитывающего |
|
отклонение от закона Дарси |
323 |
8.8. Решение при постоянном дебите для случая |
|
фильтрации реального газа |
325 |
8.9. Общая теория исследования газовых скважин |
330 |
8.10. Исследование газовых скважин методом много |
|
кратного изменения режима |
332 |
8.11. Исследование газовых скважин методом |
|
восстановления давления |
355 |
8.12. Анализ результатов исследования методом восста |
|
новления давления на нефтяных залежах, работающих |
|
на режиме растворенного газа |
368 |
8.13. Краткий обзор методов анализа результатов |
|
исследования скважин |
371 |
Список литературы |
378 |
9. Приток воды в залежь |
381 |
9.1. Введение |
381 |
9.2. Теория неустановившегося притока воды Херста и |
|
ван Эвердингена |
382 |
9.3. Применение теории притока воды из водоносной |
|
области Херста и ван Эвердингена для воспроизведения |
|
истории разработки |
394 |
9.4. Приближенная теория Фетковича притока воды в залежь |
|
для случая ограниченной водоносной области |
406 |
9.5. Прогнозирование объема притока |
416 |
9.6. Применение методов расчета притока воды к |
|
циклическим паротепловым обработкам |
420 |
Список литературы |
425 |
10. Несмёшивающееся вытеснение |
427 |
10.1. Введение |
427 |
10.2. Физические допущения и их следствия |
428 |
10.3. Уравнение для расчета доли флюида в потоке |
439 |
10.4. Теория одномерного вытеснения Бакли-Леверетта |
444 |
10.5. Расчет добычи нефти |
|
451 |
10.6. Вытеснение в условиях гравитационной сегрегации |
|
463 |
10.7. Учет влияния переходной зоны конечной высоты в |
|
|
расчетах вытеснения |
|
485 |
10.8. Вытеснение из слоисто-неоднородных пластов |
|
495 |
10.9. Вытеснение при полном отсутствии вертикального |
|
|
равновесия |
|
510 |
10.10. Численное моделирование несмешивающегося вытес |
|
|
нения при фильтрации несжимаемых жидкостей |
|
511 |
Список литературы |
|
532 |
УПРАЖНЕНИЯ |
|
|
1.1. Градиент гидростатического давления газа в залежи |
|
29 |
1.2. Материальный баланс газовой залежи |
|
42 |
2.1. Отобранный объем, приведенный к пластовым |
|
|
условиям |
|
64 |
2.2. Преобразование данных дифференциального разгазиро- |
|
|
вания в промысловые РУТ-параметры В0, К8 и Вс |
|
79 |
3.1. Упругий режим (недонасыщенная нефть) |
|
101 |
3.2. Режим растворенного газа (давление ниже давления |
|
|
насыщения) |
. |
103 |
3.3. Закачка воды начинается после уменьшения пластового |
|
|
давления ниже давления насыщения |
|
108 |
3.4. Газонапорный режим |
|
113 |
4.1. Переход от одной системы единиц к другой |
|
139 |
6.1. Учет изменения проницаемости призабойной зоны |
|
187 |
7.1. Логарифмическая аппроксимация функции Е1(х) |
|
202 |
7.2. Исследование скважины методом однократного изменения |
||
режима |
|
205 |
7.3. Безразмерные параметры |
|
210 |
7.4. Переход от неустановившейся фильтрации к квази- |
|
|
установившейся фильтрации |
|
214 |
7.5. Получение зависимостей для безразмерного давления |
|
238 |
7.6. Анализ результатов исследования методом восстанов |
|
|
ления давления. Бесконечный пласт |
|
257 |
7.7. Анализ результатов исследования методом восстановления |
||
давления. Ограниченный дренируемый объем |
|
260 |
7.8. Анализ результатов исследования методом многократного |
||
изменения режима работы скважины |
|
272 |
7.9. Методы анализа дополнительного притока в скважину |
|
после ее остановки |
297 |
8.1. Анализ результатов исследования газовой скважины |
|
методом многократного изменения режима с допуще |
|
нием о существовании условий квазиустановившейся |
|
фильтрации |
337 |
8.2. Анализ результатов исследования газовой скважины |
|
методом многократного изменения режима с допуще |
|
нием о существовании условий неустановившейся |
|
фильтрации |
346 |
8.3. Анализ результатов исследования методом восстанов |
|
ления давления |
360 |
9.1. Применение решения при постоянном давлении |
393 |
9.2. Подгонка модели законтурной водоносной области с |
|
использованием теории неустановившегося притока |
|
Херста и ван Эвердингена |
397 |
9.3. Расчет притока воды в залежь по методу Фетковича |
412 |
10.1. Расчет доли воды в притоке |
455 |
10.2. Прогнозирование добычи при заводнении |
460 |
10.3. Вытеснение вусловиях гравитационной сегрегации |
477 |
10.4. Построение кривых усредненных относительных фазовых |
|
проницаемостей для слоисто-неодноролного пласта |
|
(условия гравитационной сегрегации) |
504 |
Предметный указатель |
535 |
НОМЕНКЛАТУРА
Латинские
Аплощадь
Вкоэффициент Дарси в уравнении квазиустановившегося притока газа к скважине (гл. 8)
объемный коэффициент газа Во объемный коэффициент нефти В^ объемный коэффициент воды
сизотермическая сжимаемость
се эффективная сжимаемость (приме нительно к поровому объему, зани маемому углеводородами)
сг сжимаемость породы с{ суммарная сжимаемость (примени
тельно к поровому объему)
ссуммарная сжимаемость компонен тов водоносной области (сш+ сг)
Спроизвольная постоянная интегри рования
Скоэффициент в степенной формуле притока газа (гл. 8)
Споправочный коэффициент для учета уменьшения дополнительного прито ка в скважину (метод Рассела, гл. 7)
СА коэффициент формы Дитца
Бкоэффициент, учитывающий откло нение от закона Дарси, который вхо дит в выражение для скин-фактора, зависящего от расхода (гл. 8)
е основание натуральных логарифмов е1 интегральная показательная функция
Екоэффициент расширения газа
Ег>мг член уравнения материального ба ланса, учитывающий расширение остаточной воды и уменьшение объ ема порового пространства
член уравнения материального ба ланса, учитывающий расширение газа газовой шапки
Ро член уравнения материального ба ланса, учитывающий расширение нефти и первоначально растворен ного в ней газа
Гдоля
Гдоля любого флюида в потоке при совместной фильтрации
Гфункция: например, Г (р) - функция давления
Рнакопленный относительный объем газа при дифференциальном разгазировании (гл. 2)
Ркоэффициент, учитывающий откло нение от закона Дарси в уравнениях фильтрации газа (гл. 8)
Рдебит в уравнении материального баланса (гл. 3,9)
Р«скважинный параметр» (метод МакКинли, гл. 7)
%ускорение свободного падения
%функция: например, %(р) - функция давления
Сначальный объем (начальные геоло гические запасы) газа в залежи
Сбезразмерный гравитационный па раметр (гл. 10)
Сградиент давления флюидов в сква жине (метод МакКинли, гл. 7)
Са «кажущиеся» запасы газа в газовой залежи, дренируемой при водона порном режиме (гл.1)
Ср накопленная добыча газа
Ьтолщина пласта
Ь |
длина интервала перфорации |
М |
молекулярная масса |
|||
Н |
полная высота переходной зоны |
М$ отношение подвижностей на фронте |
||||
} |
функции Бесселя (гл. 7) |
|
п |
величина, обратная угловому коэффи |
||
} |
коэффициент продуктивности |
|
циенту графика изменения давления в |
|||
к |
абсолютная проницаемость пласта |
|
газовой скважине, входящая в степен |
|||
|
ную формулу притока газа (гл. 8) |
|||||
|
(гл. 4,9,10) |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
к |
фазовая проницаемость (гл. 5,6, 7,8) |
п |
общее число киломолей |
|||
кг |
относительная |
фазовая |
проницае |
N |
начальный объем нефти в пласте, |
|
|
мость, полученная нормализацией |
|
приведенный |
к поверхностным |
||
|
кривых фазовой проницаемости пу |
|
(стандартным) условиям |
|||
|
тем деления на значения абсолютной |
Ыр |
накопленная добыча нефти |
|||
|
проницаемости |
|
|
|||
|
|
|
Мр(1 безразмерная |
накопленная добыча |
||
|
|
|
|
|||
к. |
относительная |
фазовая |
проницае |
|
нефти, выраженная в долях порово |
|
|
мость, усредненная по толщине |
|
го объема |
|
||
к’г |
относительная |
фазовая |
проницае |
Ыр0безразмерная |
накопленная добыча |
|
|
мость в концевой точке кривой ОФП |
|
нефти, выраженная в долях объема |
|||
|
|
|
|
|
подвижной нефти |
|
ксчетчик итераций
кг |
относительная |
фазовая |
проницае |
р |
давление |
|
|||||
|
мость, полученная |
нормализацией |
ра |
среднее давление в законтурной во |
|||||||
|
кривых |
фазовой |
проницаемости |
|
доносной области (гл. 9) |
|
|||||
|
путем деления на значения фазовой |
рь |
давление насыщения |
|
|||||||
|
проницаемости |
в концевых точках |
|
||||||||
|
рс |
критическое давление |
|
||||||||
|
кривых ОПФ для нефти (гл. 4) |
|
|||||||||
1 |
длина |
|
|
|
|
|
ра |
динамическое давление в ячейке |
|||
ш |
отношение |
начального |
газонасы |
|
сетки |
|
|||||
|
|
|
|
||||||||
|
щенного порового объёма в газовой |
р0 |
безразмерное давление |
|
|||||||
|
шапке к начальному нефтенасыщен |
ре |
давление на внешней границе |
||||||||
|
ному поровому объёму (входящее в |
||||||||||
|
р} |
начальное давление |
|
||||||||
|
уравнение материального баланса) |
|
|||||||||
|
ррс |
псевдокритическое давление |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
т |
наклон начального линейного участ |
ррг |
псевдоприведенное давление |
||||||||
|
ка |
графика |
зависимости |
давления |
р8с |
давление при стандартных условиях |
|||||
|
(псевдодавления) от времени (I), по |
р^г динамическое забойное давление |
|||||||||
|
строенного по данным исследования |
||||||||||
|
Ручтг(1Ьг) |
динамическое забойное давле |
|||||||||
|
скважин |
методом |
восстановления |
||||||||
|
|
ние, зарегистрированное через один |
|||||||||
|
давления, методом однократного или |
|
|||||||||
|
|
час после пуска скважины |
|||||||||
|
многократного изменения режима |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
т |
(р) |
псевдодавление реального газа |
р^5 статическое забойное давление |
||||||||
т ’ (р) |
псевдодавление в случае двух |
Р^(ыы) |
(гипотетическое) |
статическое |
|||||||
|
фазной (газ - нефть) фильтрации |
|
давление, полученное |
экстраполя |
|||||||
М |
отношение подвижностей в конце |
|
цией начального линейного участка |
||||||||
|
|
|
|
||||||||
графика Хорнера
вых точках кривых ОФП
рсреднее давление
р* значение р^(иы) при бесконечной про должительности остановки скважины
Ар разность давлений, перепад давле ний, депрессия*
рс капиллярное давление рс° псевдокапиллярное давление
^дебит
^расход закачки
С} дебит газа
грасстояние по радиусу
ге радиус внешней границы г0 безразмерный радиус = г / гад (гл.7,8)
= г /г о(гл. 9)
геС> безразмерный радиус = ге / г^(гл.7,8)
|
= г / Г0 (гл. 9) |
гь |
радиус прогретой зоны вокруг паро |
|
нагнетательной скважины |
го |
радиус залежи |
|
радиус скважины |
г\ |
эффективный радиус скважины, рас |
|
считанный с учетом скин-фактора, |
|
характеризующего изменение про |
|
ницаемости ПЗП (г^ = г^е'8) |
Кэксплуатационный (или текущий) газовый фактор
Куниверсальная газовая постоянная Кр средний газовый фактор
Кпластовый газовый фактор
5скин-фактор, характеризующий из менение проницаемости ПЗП
5насыщенность (всегда выражается в долях объема порового простран ства)
8? газонасыщенность
* Примечание: верхние и нижние индексы, используемые для обозначения вышеука занных давлений, используются также для обозначения псевдодавлений: т (р.); т (р^);
т (Р*в(иы)ИТ-Д-
58г остаточная газонасыщенность (при заводнении)
5о нефтенасыщенность 5ог остаточная нефтенасыщенность (при
заводнении)
8^ водонасыщенность 8^с остаточная водонасыщенность
8^ водонасыщенность на фронте заво днения
5^ водонасыщенность, усредненная по толщине пласта
водонасыщенность, усредненная по объему пласта, за продвигающимся фронтом заводнения
1 величина, обратная псевдоприведенной температуре (Т / Т)
Iвремя безразмерное время
1оа безразмерное время (= / А)
А1 продолжительность остановки сква жины в процессе исследования ме тодом восстановления давления
А*, продолжительность остановки сква жины в процессе исследований ме тодом восстановления давления при
Ршз(иы) “ Р
А^ продолжительность остановки сква жины в процессе исследования ме тодом восстановления давления при
Р\У8(ЫЫ) ~ Р(1
Табсолютная температура
Тгидропроводность (метод МакКин ли, гл. 7)
Ткритическая температура
Трс псевдокритическая температура Трг псевдоприведенная температура
искорость фильтрации
Ипостоянный параметр водоносной области
Vскорость относительный объем газа при диф
ференциальном разгазировании
V объем
V объем залежи
У( объем порового пространства, или поровый объем
накопленный относительный объем газа (привед. к стандартным услови ям) при дифференциальном разга зировании в ходе исследований РУТ
ширина
\У0 безразмерный суммарный приток воды (гл. 9)
суммарный приток воды
\У 1максимально возможный объём притока воды в залежь из водонос ной области, \Уе1 = с\У д (гл. 9)
начальный объем воды в водонос ной области (гл. 9)
накопленная закачка воды (гл.10)
^безразм ерная накопленная закачка воды (в долях порового объема)
безразмерная накопленная закачка воды (в долях объема подвижной нефти)
\Ур накопленная добыча воды
у«приведенная» плотность (уравне ние Холла-Ярборо, гл.1)
2 коэффициент |
сверхсжимаемости |
газа 2 |
|
Греческие
(3 член уравнения Форхгеймера, учи тывающий отклонение от закона Дарси; характеризует инерционную составляющую сопротивления дви жению флюида (гл. 8)
(3 угол между касательной к поверх ности раздела нефти и воды и на
правлением потока при устойчивом вытеснении в условиях гравитаци онной сегрегации (гл.10)
уотносительная плотность (жидкости - по воде (относительная плотность воды равна единице) при стандарт ных условиях; газа - по воздуху (относительная плотность воздуха равна единице) при стандартных условиях)
узначение экспоненциальной функции для постоянной Эйлера (= 1,781)
Дразность (берется как положитель
|
ная разность, например Др = р. - р) |
X |
подвижность |
0 |
угол падения пласта |
©краевой угол
рвязкость
рплотность
омежфазное поверхностное натяже ние
ср пористость
Фудельная (на единицу массы) потен циальная энергия флюида
Тудельная (на единицу объема) по тенциальная энергия флюида (отно сительно плоскости отсчета)
Нижние индексы
Ь давление насыщения Ы прорыв
скапиллярный
скритический
(1 дифференциальный (в исследовани ях РУТ)
<1 безразмерный (выраженный в долях порового объема)
<1 вытесняющая фаза
Ббезразмерный (давление, время, ра диус)
Вбезразмерный (выраженный в долях объема подвижной нефти)
Ба безразмерный (время)
еэффективный, фазовый
ев части пласта, где размещены добы вающие скважины (например, $^е)
{контактное разгазирование (РУТ)