Определение объема закачиваемого агента

Суммарный объем закачиваемого агента зависит от отбора жидкости из залежи, от давления на линии нагнетания, от коллекторских и упругих свойств пластов (главным образом в законтурной области).

Для характеристики давления на линии нагнетания удобно пользоваться понятием «среднее давление на линии нагнетания». Это давление на линии нагнетания, которое установилось, если бы цепочка нагнетательных скважин была заменена, расположенной на ее месте равнодебитной ей нагнетательной галереей.

При законтурном или приконтурном заводнении, если среднее давление на линии нагнетания Р_н равно начальному пластовому Р_пл, в установившемся процессе объем нагнетаемой воды становится равным объему жидкости, добываемой при эксплуатации. Если Р_н> Р_пл, то объем нагнетаемой воды складывается из объема, компенсирующего объем отбираемой из залежи жидкости, и объема потерь нагнетаемой воды в законтурную область вследствие проявления перепада давления между контуром нагнетания и законтурной областью. Если Р_н < Р_пл, то объем нагнетаемой воды будет меньше объема отбираемой при эксплуатации жидкости на объем воды, притекающей к залежи из законтурной области.

Потери или уход (утечка) воды в законтурную область зависит от перепада давления между контуром нагнетания и законтурной областью, от строения пласта, его коллекторских и упругих свойств в законтурной области. Если в пласте на небольшом удалении от залежи имеются области питания, то утечку воды можно определить по формулам для установившегося движения. Если же область питания отсутствует или находится на значительном удалении от залежи, то процесс движения жидкости в законтурную область будет неустановившимся и потери закачиваемой воды в законтурную область могут быть подсчитаны по формулам для неустановившегося (упругого) режима.

В качестве примера рассмотрим случай законтурного заводнения, при котором на линии нагнетания поддерживается среднее давление выше начального пластового. Если залежь и контур нагнетания имеют форму, близкую к круговой, а пласт «бесконечный», суммарный объем закачиваемой воды определится по формуле:

Q_n = Q_а + Q_y, (11.1)

где Q_а − объем жидкости, отбираемой при эксплуатации, Q_Y − потери нагнетаемой воды в законтурную область (утечки).

Далее вычисляют безразмерное время

= t, (11.2)

где − пьезопроводность пласта в законтурной области; r − радиус круга, площадь которого равна площади фигуры, заключенной внутри линии нагнетания; t − время. Затем для данного по графику определяют безразмерный дебит (), по которому затем находят Q_у с помощью следующей формулы:

Q_у = . (11.3)

где z − коэффициент, характеризующий ухудшение коллекторских свойств пласта в законтурной области.

Задаваясь различными значениями времени t, находят соответствующие значений безразмерного времени , а затем с помощью графика определяют значения безразмерного и размерного значений утечек Q_y (t). По результатам расчетов строят график зависимости изменения утечки воды во времени. Начальные участки графиков могут не отражать действительных утечек, так как этот метод расчета предполагает мгновенный пуск всей системы нагнетания с мгновенным повышением давления на линии нагнетания, чего не бывает. Поэтому полученные кривые можно использовать в тех интервалах, для которых время примерно равно или больше предполагаемого периода пуска всей системы нагнетания.

Если среднее давление на линии нагнетания ниже начального и постоянно, то описанным методом можно определить количество притекаемой жидкости к залежи из законтурной области.

В ряде случаев, из-за удаленности источников водоснабжения и необходимости проведения больших работ по водоснабжению, из-за трудностей освоения нагнетательных скважин и т. п., нагнетание воды в требуемых количествах не может быть осуществлено с самого начала разработки. При этом начало нагнетания воды ограничено каким-то сроком, обусловленным конкретными условиями, а объемы воды, которые могут быть закачаны в пласт, ограничены определенными пределами на каждую дату. В этом случае мы имеем заданный график закачки во времени, требуется построить график изменения во времени среднего давления на линии нагнетания.