УПРУГИЙ РЕЖИМ ПЛАСТА И ЕГО ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 4

Цель и задачи курсовой работы.. 6

1 УПРУГИЙ РЕЖИМ ПЛАСТА И ЕГО ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ.. 7

2 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ неустановившейся ФИЛЬТРАЦИИ УПРУГОЙ ЖИДКОСТИ В УПРУГОЙ ПОРИСТОЙ СРЕДЕ. 9

2.1 Дифференциальное уравнение фильтрации упругой жидкости в упругой пористой среде по закону Дарси. 9

2.2 Дифференциальное уравнение фильтрации упругой жидкости в упругой пористой среде по двучленному закону фильтрации. 11

3 Решения Дифференциальных уравнений фильтрации упругой жидкости в упругой пористой среде и ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА ТЕОРИИ УПРУГОГО РЕЖИМА.. 13

3.1 Прямолинейно-параллельный фильтрационный поток упругой жидкости. Случай первый. 13

3.2 Прямолинейно-параллельный фильтрационный поток упругой жидкости. Случай второй. 14

3.3 Плоскорадиальный фильтрационный поток упругой жидкости. 15

4 Принцип суперпозиции.. 17

Примеры числовых расчетов и графических решений.. 19

Пример первый. 19

Пример второй. 20

Практическое использование полученных результатов.. 23

заключение. 25

Список использованных источников.. 27

Введение

Подземная гидромеханика – наука о фильтрации жидкостей, газов и их смесей в пористых и трещинных горных породах. Объектом изучения подземной гидромеханики является фильтрационный поток – поток флюидов (жидкости, газа, газожидкостной смеси) в поровой или трещинной среде. Подземная гидромеханика является одной из составляющих теории разработки нефтяных и газовых месторождений и технологии нефтегазодобычи. Знание законов подземной гидромеханики необходимо при решении задач выбора систем и режимов разработки залежей, рациональных для данных пластовых условий.

Современное состояние и перспективы дальнейшего развития нефтяной и газовой промышленности характеризуются переходом на интенсивные методы разработки месторождений, существенным усложнением горно-геологических и термобарических условий их эксплуатации. В связи с этим применяются новые методы повышения нефтеотдачи пластов, основанные на дальнейшем совершенствовании методов гидродинамического воздействия на пласты.

Разработка нефтяных и газовых месторождений осуществляется не единичными скважинами. Для обеспечения необходимого уровня добычи жидкости или газа нужно определенное количество скважин. Сумма дебитов этих скважин должна обеспечить заданный отбор из месторождения. Поэтому в фильтрационных расчетах, связанных с разработкой месторождений, необходимо рассматривать множество скважин, размещенных определенным образом на площади нефтегазоносности, в зависимости от параметров пластов и свойств насыщающих их флюидов. При этом возникают гидродинамические задачи определения давлений на забоях скважин при заданных дебитах или определения дебитов скважин при заданных из технических или технологических соображений забойных давлениях. Аналогичные задачи возникают при рассмотрении системы нагнетательных скважин, используемых для поддержания пластового давления.

При решении этих задач нужно учитывать, что при работе скважин наблюдается их взаимное влияние друг на друга – интерференция скважин. Это влияние выражается в том, что при вводе в эксплуатацию новых скважин суммарная добыча из месторождения растет медленнее, чем число скважин.

В работе рассматриваются задачи интерференции скважин в условиях упругого режима.

Цель и задачи курсовой работы

Курсовая работа по дисциплине "Подземная гидромеханика" предназначена для углубления и закрепления полученных знаний по изучаемой дисциплине, а также развития навыков самостоятельного применения теории, привлечения дополнительных данных, анализа практических данных, оценки и проверки правильности решения, закрепление навыков расчета с применением вычислительной техники, привлечения справочно-реферативной литературы, оформления и ведения инженерно-технической документации.

Цель работы – изучение задач интерференции скважин в условиях упругого режима.

Для этого поставлены следующие задачи:

1. Изучение упругого режима фильтрации и основных принципов интерференции скважин на основе научной литературы,

2. Описание вопросов практического применения методик,

3. Приведение примеров численных расчетов решения данных задач,

4. На основе проделанной работы формулирование заключения и выводов.

УПРУГИЙ РЕЖИМ ПЛАСТА И ЕГО ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

В практике разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений в пластах часто возникают неустановившиеся процессы, связанные с пуском или остановкой скважин, с изменением темпов отбора флюида из скважин. Характер этих процессов проявляется в перераспределении пластового давления, в изменениях во времени скоростей фильтрационных потоков, дебитов скважин и т.д. Особенности этих неустановившихся процессов зависят от упругих свойств пластов и насыщающих их жидкостей. Это означает, что основной формой пластовой энергии, обеспечивающей приток жидкости к скважинам в этих процессах, является энергия упругой деформации жидкостей (нефти и воды) и материала пласта.

При этом, для проявления упругих сил необходимо, чтобы фильтрационный поток был однофазным, т. е. давление в любой точке потока должно быть выше давления насыщения жидкости газом. При пуске скважины в эксплуатацию в условиях упругого режима движение жидкости начинается за счет использования потенциальной энергии упругой деформации пласта и жидкости сначала в ближайших окрестностях забоя, затем во все более удаленных областях пласта.

При снижении пластового давления объем сжатой жидкости увеличивается, а объем порового пространства сокращается за счет расширения материала пласта. Все это способствует вытеснению жидкости из пласта в скважину. Хотя коэффициенты объемной упругой деформации жидкости и породы пласта очень малы, но зато очень велики бывают объемы пласта и насыщающих его флюидов, поэтому объемы жидкости, извлекаемой из пласта за счет упругости пласта и жидкости, могут быть весьма значительными.

В некоторых случаях приток жидкости к забоям скважин поддерживается и напором воды, поступающей в пласт из области питания. Тогда режим пласта следует называть упруговодонапорным. Различают и вторую разновидность упругого режима – замкнуто-упругий режим. Встречаются залежи нефти в закрытых со всех сторон пластовых ловушках, когда на небольших расстояниях от нефтяной залежи продуктивный пласт либо выклинивается, либо экранирован сбросом. В начальной стадии разработки такой залежи, до тех пор, пока пластовое давление не снизилось до давления насыщения, имеет место замкнуто-упругий режим фильтрации.

Характерная особенность проявления упругого режима в процессе разработки нефтяных месторождений – длительность процесса перераспределения пластового давления после начала работы скважины или изменения темпа отбора жидкости из скважины. Это связано с тем, что при фильтрации вязкой жидкости в пласте возникают очень большие силы сопротивления. Неустановившиеся процессы протекают тем быстрее, чем больше коэффициент проницаемости k, и тем медленнее, чем больше вязкость жидкости μ и коэффициенты объемной упругости (β): жидкости β_ж и пласта β_с.