Расчет основных показателей разработки нефтяной залежи методом создания внутрипластового движущегося очага горения

 

Рассчитать основные показатели разработки пятиточечного элемента участка пласта методом создания внутрипластового дви­жущегося очага горения (ВДОГ).

 

Таблица 8.1 - Исходные данные для расчета показателей разработки нефтя­ной залежи методом ВДОГ

Наименование исходных параметров	Значение
Толщина пласта	h, м	6
Коэффициент открытой пористости породы пласта	m	0.28
Пластовая температура	t0C	21
Плотность нефти в пластовых условиях	ρ, кг/м3	945
Плотность воды	ρ, кг/м3	1000
Нефтенасыщенность пород пласта	Sн	0.72
Водонасыщенность	SВ	0.23
Расстояние между нагнетательной и экс­плуатационной скважинами	l. м	150
Абсолютное давление на забое эксплуата­ционных скважин	РЗ, МПа	8
Радиусы нагнетательных и эксплуатацион­ных скважин	rc, м	0.084
Эффективная проницаемость породы для окислителя (воздух)	k, мД	176
Объемный коэффициент охвата пласта оча­гом горения	Av	0.575
Безразмерный параметр формы фронта го­рения	id	6.06
Коэффициент нефтеотдачи из участков, не охваченных фронтом горения	ήн	0.4
Лабораторными экспериментами на модели пласта установлено
Пористость	m’	0.4
Расход топлива (удельное количество кок­сового остатка)	g’ко,кг/м3	21
Удельный расход окислителя	Vост, м3/кг	12
Количество образующейся реакционной воды	gв, кг/м3	25
Теплота сгорания нефти	Qh,ккал/кг	10000
Теплота сгорания газообразных продук­тов	Qг, ккал/м3	300
Вязкость окислителя при пластовой темпе­ратуре	μОК, мПа∙с	0.018
Минимальная скорость перемещения фрон­та горения	wф, м/сут	0.0375
Максимальная скорость перемещения фронта горения	w’ф, м/сут	0.15

РЕШЕНИЕ

Определим удельное количество коксового остатка в породе пятиточечного элемента участка пласта.

g_ко= g’_ко =25.2 кг/м³                                               (8.1)

Объем окислителя (воздуха), требующегося для выжигания единицы объема пласта составит:

V_ок =V_ост ∙ g_{ко =} 302 м³/м³                                                                     (8.2)

Применяя минимальную скорость перемещения фронта горения определим минимальную плотность потока окислителя:

V_f = v_ок∙w_ф=11,3 м³/сут∙м²                                                   (8.3)

Используя объемный коэффициент охвата пласта очагом горения определим объем требующегося воздуха для вы­работки заданного пятиточечного элемента системы разработки пласта:

υ= 4 l ^{2 ∙}h∙V_ок∙A_V = 51∙10⁶ м³                                                  (8.4)

Определим предельный максимальный расход окислителя:

V_т^пр= l ∙h∙v_f∙i_d=61,6 м³/сут                                                   (8.5)

При максимальной скорости перемещения фрон­та горения определим продолжительность первого периода разра­ботки, при котором расход окислителя достигнет значения V_т^пр:

(8.6)

Количество израсходованного за этот период окислителя составит:

υ₁=  ∙V_т^пр∙t₁=7,4 ∙ 10⁶м³                                                                 (8.7)

­Количество израсходованного воздуха (окислителя), составит:

υ₂ = υ - 2υ₁ = 36,2∙10⁶м³                     (8.8)

Продолжительность основного периода:

                                                        (8.9)

Общая продолжительность разработки всего участка пласта методом внутрипластового горения составит:

t= 2t₁+t₂= 1068 сут.           (8.10)

Абсолютное давление на устье нагнетательной скважины  [кгс/см ]²определяется по формуле:

Для вычисления коэффициента нефтеотдачи необходимо знать количество коксового остатка S_о и углеводородного газа S_ТХ, выра­женное в долях от порового объе м а:

Используя известный объемный коэффициент охвата пласта очагом горения и коэффициент нефтеотдачи из участков, не охваченных фронтом горения определим общий коэффициент нефтеотдачи: 

Определим количество извлекаемой нефти из заданного участка пласта:

V _Н = S ∙ h ∙ m ∙ S _{н ∙} η_н = 34,9∙10³ м³(8.14)

Определяем удельное количество образующейся воды:

Суммарное количество получаемой воды вычисляем по формуле:

Принимаем допущение о том, что дебит нефти одного пятито­чечного элемента пласта прямо пропорционален расходу окислителя для выработки этого элемента. Исходя из этого допущения, опреде­лим дебит нефти элемента в основной период разработки [м³/сут]:

Дебит нефти в первый период разработки q_1нбудет линейно возрас­тать от 0 до q _2н, а в третий период будет убывать от q _2н до 0.

 

ВАРИАНТЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ К ЗАДАЧЕ 8.1

Варианты	1	2	3		4	5
Толщина пласта, h ( м)	37	27	19		31	10
Коэффициент открытой пористости породы пласта, m	0.27	0.17	0.19		0.21	0.22
Пластовая температура,  t (0C)	49	37	32		51	44
Плотность нефти в пластовых условиях, ρ, (кг/м3)	980	966	948		961	950
Плотность воды, ρ, (кг/м3)	1000	1000	1000		1000	1000
Нефтенасыщенность пород пласта, Sн	0.56	0.49	0.59		0.50	0.62
Водонасыщенность, SВ	0.23	0.28	0.21		0.19	0.33
Расстояние между нагнетательной и экс­плуатационной скважинами, l ( м)	150	170	200		250	100
Абсолютное давление на забое эксплуата­ционных скважин РЗ, (МПа)	12	10	8		14	11
Радиусы нагнетательных и эксплуатацион­ных скважин,rc, (м)	0.084	0.084	0.084		0.084	0.084
Эффективная проницаемость породы для окислителя (воздух), k (мД)	166	179	182		188	196
Объемный коэффициент охвата пласта оча­гом горения,Av	0.731	0.643	0.573		0.823	0.775
Безразмерный параметр формы фронта го­рения, id	6.1	6.2	6.3		6.0	6.4
Коэффициент нефтеотдачи из участков, не охваченных фронтом горения, ήн	0.32	0.35	0.37		0.31	0.38
Лабораторными экспериментами на модели пласта установлено
Пористость				m’			0.25
Расход топлива (удельное количество кок­сового остатка)				g’ко,кг/м3			19
Удельный расход окислителя				Vост, м3/кг			15
Количество образующейся реакционной воды				gв, кг/м3			28
Теплота сгорания нефти				Qh,ккал/кг			10000
Теплота сгорания газообразных продук­тов				Qг, ккал/м3			420
Вязкость окислителя при пластовой темпе­ратуре				μОК, мПа∙с			0.022
Минимальная скорость перемещения фрон­та горения				wф, м/сут			0.0415
Максимальная скорость перемещения фронта горения				w’ф, м/сут			0.18

 

Рассчитать основные параметры процесса внутрипластового горения

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная литература

1. Лушпеев В.А., Мешков В.М., Ешимов Г.К. и др. Основы разработки нефтяных и газовых месторождений.- Тюмень, 2011.-245с

2. Юшков И.Р. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений: учеб.-метод. пособие / И.Р. Юшков, Г.П. Хижняк, П.Ю. Илюшин. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн.ун-та, 2013. – 177 с.

3. Разработка нефтяных и газовых месторождений: учебное пособие / А. К. Ягафаров, И. И. Клещенко, Г. П. Зозуля и др. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2010. – 396 с.

Дополнительная литература

4.Акулыиин А. И. Прогнозирование разработки нефтя­ных месторождений. – М.: Недра-бизнесцентр, 2011. – 240с.

5. Багринцева К..И., Давыдов А.В и др. Трещиноватоеть осадочных                 пород., М.: Недра, 1982 – 256с.

6. Бадьянов,В. А., Батурин Ю. Е. Совершенствование систем разработки нефтяных месторождений Запад­ной Сибири Свердловск.
Среднеуральское книжное издательство, 1975. – 288с.

7. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М., Движение жидкостей и
газов в природных пластах., М. Недра, 1988. – 211с.

8. Борисов Ю. П., Воинов В. В., Рябинина 3. К. Особенности проектиро­вания разработки нефтяных месторождений с учетом их неоднородности. М.: НедраБизнессцентр, 2009. – 287с.

9. ЖелтовЮ. П. Разработка нефтяных месторождений: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1986. – 332 с.

10. Земенков Ю.Д. и др. Сбор и подготовка нефти и газа: учебник/Ю.Д.Земенков, Л.М.Маркова,.- М.: Академия, 2009.

11. Матвеев С.Н. и др. Теория и практика добычи нефти. - Сургут,2008.-244с