Расчет показателей разработки нефтяной залежи при вытеснении нефти двоукосью углерода

 

Задача 4.1

Прямолинейный пласт длиной l = 500 м, шириной b = 250 м, общей толщиной h ₀ = 15 разрабатывают закачкой оторочкой СО₂. Коэффициент охвата пласта вытеснением η₂ = 0,8. Пористость m = 0,25, вязкость нефти μ_Н = 4∙10^-3 Па∙с, вязкость  СО₂ в пласте μ_у = 0,05∙10^-3 Па∙с, насыщенность связанной водой s_CB = 0,05. Объсфальнетов в нефти 20%. При вытеснении нефти оторочкой  углекислоты смолы и асфальтены вытесняются частично. Будем считать, что насыщенность смолами и асфальтенами s_H = 0,l и, водонасыщенность s = 0,9.

Закачка углекислоты и воды в пласт: q = 400 м³/сут. K_μ = 2.45∙10⁵ м/(Па∙с).

Требуется определить объем оторочки углекислоты V_ОТ исходя из того условия, что к моменту подхода к концу пласта х = l середины области смешения СО₂ и нефти в пласте не остается чистой двуокиси углерода. Скорость фильтрации в пласте равна:

                   (4.1)

Истинная скорость движения в области смешивания нефти и СО₂:

                         (4.2)                   

Отсюда находим время t_*, подхода сечения с концентрацией с= 0,5 к концу пласта:

                            (4.3)

Определим значение параметра:

и коэффициента конвективной диффузии:

По при малых λ по сравнению с β, в соответствии с формулой:

имеем: м.

При уточнении по полной формуле получим м.

Определяем среднее количество СО₂ в зоне смеси ее с нефтью:

м³       (4.4)

Поровый объем пласта, охваченный процессом воздействия двуокисью углерода равен:

V_ОП = bhml = 0,25∙250∙12∙500 = 375∙10³ м³.

Учитывая незначительную растворимость СО₂ в воде по сравнению с ее растворимостью в нефти, полагаем, что в сечении ξ₂ = 0 в воде будет растворяться 5 % СО₂. Следовательно, α₂ = 0,05. Объем углекислоты, растворенной в воде к моменту времени t = t_*, определим по формуле:

(4.5)

Имеем:

V_УB =1,0607∙0,25∙250∙12∙0,9∙0,05 (7,271∙10^-7∙6,886∙10⁷)^1/2=253,3 м³.

Всего будет затрачен на оторочку объем СО₂, равный:

V_У = 42 390 + 253,3 = 42,65∙10³ м³.

По отношению к поровому объему пласта это составляет 11,4%.

ВАРИАНТЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ К ЗАДАЧЕ 4.1

Вариант	1	2	3	4	5
длина пласта l (м)	420	300	350	400	600
ширина пласта b (м)	240	180	200	300	550
нефтенасыщенная толщинаh (м)	17	10	19	24	29
Коэффициент охвата пласта процессом вытеснения η2	0,77	0,8	0,69	0,85	0,71
Пористость m	0,20	0,25	0,23	0,22	0,18
вязкость нефти в пластовых условиях μН (Па∙с)	5∙10-3	2∙10-3	3∙10-3	8∙10-3	1∙10-3
вязкость углекислого газа в пластовых условиях μу (Па∙с)	0,05∙10-3	0,05∙10-3	0,05∙10-3	0,05∙10-3	0,05∙10-3
насыщенность связанной водой sCB	0,07	0,06	0,05	0,08	0,077
Содержание смол и асфальтенов в нефти	22%	18%	16%	24%	12%

Требуется определить объем оторочки углекислоты V_ОТ исходя из того условия, что к моменту подхода к концу пласта х = l середины области смешения СО₂ и нефти в пласте не остается чистой двуокиси углерода.

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ ПРИ ВЫТЕСНЕНИИ НЕФТИ РАСТВОРАМИ ПАВ

Задача 5.1

Из прямолинейного пласт длиной l = 400 м, шириной b = 400 м и толщиной, h = 10 м вытесняют нефть водным раствором ПАВ. Вязкость воды = 10^-3 Па∙с, вязкость нефти в = 4∙10^-3 Па*с, пористость пла­ста m = 0,2, s_св= 0,05. Параметр изотермы Генри а= 0,25 м³/м³.

Принимаем, что относительные проницаемости для нефти и воды как при вытеснении нефти водным раствором ПАВ, так и чистой водой линейнозависят от водонасыщен­ности (рисунок 5.1), по данным лабораторных экспериментов s_* = 0,65; s_** = 0,7.

Расход закачиваемой в пласт воды q = 500 м³/сут. Определить время t _* подхода к концу пласта (x = l) нефтяного вала х_*, считая, что вытеснение нефти водой и водным раствором ПАВ происходит поршневым образом.

Положим s₁=s_**= 0,7; s₃=s_*= 0,65. Следовательно конечная нефтеотдача при применении водного раствора ПАВ возрастает на 5% по сравнению с неф­теотдачей при обычном заводнении.

Определим скорость фильтрации воды в области 1:

(5.1)

Отношение скорости фронта сорбции w_сор к скорости фильтрации v равно:    (5.2)

Отсюда w_сор= 0,1447∙10^-5∙0,242 = 0,35∙10^-6 м/с.

 

(5.3)

Рисунок 5.1 –Зависимость относительных проницаемостей k для нефти и воды, а также для и нефти и водного раствора ПАВ от водонасыщенности s. Относительнаяпроницаемость: 1 – для нефти при вытеснении ее водой; 2 – для нефти при вытеснении ее водным раствором ПАВ; 3 – для воды; 4 – для водного раствора ПАВ

 

После подстановки цифровых значений величин, входящих в правую часть (5.3), получим:

                              (5.4)

Таким образом:

Отсюда s₂ = 0,627. Следовательно:

Тогда:

По данным наших расчетов в нефтяной пласт будет закачано 2,084∙10⁶ м³ водного раствора ПАВ или 1042 т сухого вещества ПАВ.

Следовательно, при рассматриваемом вытеснения нефти из пласта водным раствором ПАВ дополнительно извлекаемая нефть станет поступать на поверхность через 11,4 года после начала закачки раствора.

ВАРИАНТЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ К ЗАДАЧЕ 5.1

Вариант	1	2	3	4	5
длина пласта l (м)	420	300	350	400	600
ширина пласта b (м)	240	180	200	300	550
нефтенасыщенная толщина h (м)	20	15	19	37	29
Пористость m	0,20	0,25	0,21	0,18	0,25
вязкость нефти в пластовых условиях μН (Па∙с)	5∙10-3	7∙10-3	3∙10-3	10∙10-3	12∙10-3
Расход закачиваемого в пласт водного раствора ПАВ       q ( м3/сут)	450	300	400	650	520
насыщенность связанной водой sCB	0,07	0,06	0,05	0,08	0,077
Параметр изотермы сорбции Генри а (м3/м3)	0,25	0,24	0,22	0,27	0,20

Определить основные параметры вытеснения нефти из пласта водным раствором ПАВ: (скорость фильтрации,отношение скорости фронта сорбции к скорости фильтрации,время прохождения водного раствора ПАВ по длине пласта, объем закачивания водного раствора ПАВ в нефтяной пласт)