Файл: 1. определение количества воды, необходимой для поддержания пластового давления и применимости нагнетательных скважин.docx
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 1637
Скачиваний: 38
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВОДЫ, НЕОБХОДИМОЙ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ И ПРИМЕНИМОСТИ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИНЗадачаОсновным методом увеличения нефтеотдачи является заводнение какнавновьвводимыхвразработкуобъектах,такнаистощенныхместорождениях. Вследствие выработки запасов нефти пластовое давление взалежипадает,депрессияназабояхидебитдобывающихскважинахуменьшается.Дляподдержанияпластовогодавленияприменяютсяразличныевиды заводнения.Дано:-суточная добыча нефти Qн из элемента эксплуатационного объектасоставляет450 т;-суточнаядобычаводыQвсоставляет475 т;-суточная добыча газа Vг составляет 99700 ∙ 103 м3; -объемный коэффициентнефти bн равен 1,35;-коэффициент растворимости газа в нефти αравен7,3 м3/м3;-плотность нефти ρнсоставляет 860 кг/м3; -коэффициент сжимаемостигаза Zравен 0,883; -пластовое давление Pпл составляет 8,15 МПа; -пластоваятемпература Тпл составляет 335 К; -атмосферное давление P0 равно 0,1 МПа;-коэффициентпроницаемостипластаkравен 1,05・10-12 м2;-перепад давленияна забое ΔPравен 2,6 МПа; -коэффициент гидродинамического совершенствазабояскважиныφсоставляет0,75;-половинарасстояниямеждунагнетательными скважинами Rравна 450 м; -радиус забоя скважины rс равен0,134м;-вязкостьводыμвравна1мПа・с. Определитьколичествоводы,необходимойдля
Решение:1. Определяемобъемнефти,добываемойвпластовыхусловиях:(450*103*1.35)/860= 706.4 м32. Определяем объем свободного газа в залежи, приведенный к атмосферным условиям:99700-((7.3*8.15*450*103)/860) = 68568.89 м33. Определяем объем свободного газа в пластовых условиях:(0.883*68568.89*0.1*106*335) / (8.15*106*273) = 911.617 м34. Определяем общую суточную добычу в пластовых условиях:706.4+911.617+475= 2093 м35. Для поддержания давления требуется ежесуточно закачивать в элемент эксплуатационного объекта воды не менее указанного объёма. При K=1,2 – коэффициент избытка, потребуется следующее количество воды (без учета, поступающего в залежь объёма контурной воды):2093*1.2= 2511.6 м3/сут6. Определяем приемистость нагнетательных скважин:(2*3.14*1.05*10
-12*10*2.6*106*0.75) / (1*10-3*ln (450/0.134)) =0.015837 м3/сек= 1368.3 м3/сут2. ПРИМЕНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-ФКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИПри проектировании и разработки месторождений с целью увеличения нефтеотдачи применяются водные растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые закачивают в нагнетательные скважины с определенной концентрацией. В процессе продвижения оторочки водного раствора ПАВ к добывающим скважинам часть ПАВ сорбируется (осаждаются) на поверхности поровых каналов. Количество сорбируемого вещества можно определить, пользуясь законом Генри, формула которого имеет вид a(c)=αc, где α- коэффициент сорбции, определяемый экспериментально, с – концентрация.2.1 РАСЧЕТ СКОРОСТИ ПРОДВИЖЕНИЯ ФРОНТА СОРБЦИИ ПАВ ПРИ ПРЯМОЛИНЕЙНОЙ ФИЛЬТРАЦИИЗадачаРассматривается прямолинейная фильтрация. В водонасыщенный участок пласта шириной b= 350 м, толщиной h= 10 м, пористостью m= 0,27 и с расстоянием между нагнетательной и добывающей галереями l= 400 м через нагнетательную галерею закачивается водный раствор ПАВ с концентрацией с0 и темпом закачки q= 450 м3/сут. ПАВ сорбируется скелетом породы по закону Генри, формула которого имеет вид a(c)=αc, где α- коэффициент сорбции; α= 0,28. Определить скорость продвижения фронта сорбции ПАВ (фронта ПАВ).
Решение:Для определения скорости фронта ПАВ и распределения их концентрации в пласте используется уравнение материального баланса водного раствора ПАВ в первоначально водонасыщенном пласте:
Для решения задачи нужно записать начальное и граничное условияРисунок –ЭлементпрямолинейногопластаВ начальный момент времени t = 0 в пласте при отсутствии в нагнетаемой воде ПАВ начальное условие примет вид:c (x, 0) = 0Начиная с момента времени t = 0 в пласт через нагнетательную галерею закачивается водный раствор ПАВ с концентрацией закачки c c0. Таким образом, граничное условие будет иметь видc (0, t) = c0Решение задачи определяют по формуламОбозначим через скорость фильтрации из первого выражения определяем скорость фронта сорбции450 / (350*10) = 0.1285 м/сут0.1285 / (0.27*1.2) = 0.396 м/сутОтвет: Скорость продвижения фронта сорбции ПАВ составит 0,396м/сут.3. РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИИ И КОЛИЧЕСТВА КИСЛОТЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ СОЛЯНО КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫЗадачаВыберите концентрацию и количество реагентов, необходимое оборудование для проведения соляно кислотной обработки призабойной зоны скважины, составьте план обработки. Данные приведены в таблице.
Методические указания к решению задачи.Для решения задачи необходимо изучить тему и рассмотреть решение типовых задач. 1. Для заданных условий принимают концентрацию кислоты и объем раствора. 2. Определяют общий необходимый объем раствора соляной кислоты: V= V´·h´м3V=0.6*10= 6 м3где, V´ - расход раствора HCI на 1 м толщины пласта, м33. Количество концентрированной товарной соляной кислоты можно найти по формуле:Vk=(A*X*V(B-Z))/(B*Z(A-X))Vk= (214*10*6*(226-27.5))/ (226*27.5*(214-10)) = 2 м3где А и В – числовые коэффициенты, определяется по таблице, X– выбранная концентрация соляно-кислотного раствора, % Z – 27.5%-ная концентрация товарно-соляной кислоты.Таблица –Значения коэффициентов А и В:
4. При обработке скважин к раствору соляной кислоты добавляют различные реагенты, выбирают их концентрацию.а) Ингибиторы в количестве 0,01 % объема кислотного раствора, например, Катапин-А. V1= (V*0.01)/100V1= (6*0.01)/100= 0.0006 м3б) Стабилизаторы, например, уксусную кислоту в количестве:Vу.к.= (1000*b*V)/CVу.к. = (1000*1.5*0.0006)/80= 0,0113 м3где, b – процент добавки уксусной кислоты к объему раствора 1.5%; C – концентрация уксусной кислоты, принимаем 80%.в) Интенсификаторы, например, Марвелан в количестве 1…1,5 % объема солянокислотного раствора. Vи = (V*1.5)/100= Vи = (6*1.5)/100= 0.09 м3г) Хлористый барий для удержания в растворенном состоянии продуктов реакции примесей раствора соляной кислоты с железом, цементом:
поддержания пластового давления и приемистости нагнетательных скважин.
| № | Qн | Qв | Vг | bн | a | ρн | Pпл | Tпл | k
| ∆P | φ | R | rc |
| 16 | 450 | 475 | 99700 | 1,35 | 7,3 | 860 | 8,15 | 335 | 1,05 | 2,6 | 0,75 | 450 | 0,134 |
-12*10*2.6*106*0.75) / (1*10-3*ln (450/0.134)) =0.015837 м3/сек= 1368.3 м3/сут2. ПРИМЕНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-ФКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИПри проектировании и разработки месторождений с целью увеличения нефтеотдачи применяются водные растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые закачивают в нагнетательные скважины с определенной концентрацией. В процессе продвижения оторочки водного раствора ПАВ к добывающим скважинам часть ПАВ сорбируется (осаждаются) на поверхности поровых каналов. Количество сорбируемого вещества можно определить, пользуясь законом Генри, формула которого имеет вид a(c)=αc, где α- коэффициент сорбции, определяемый экспериментально, с – концентрация.2.1 РАСЧЕТ СКОРОСТИ ПРОДВИЖЕНИЯ ФРОНТА СОРБЦИИ ПАВ ПРИ ПРЯМОЛИНЕЙНОЙ ФИЛЬТРАЦИИЗадачаРассматривается прямолинейная фильтрация. В водонасыщенный участок пласта шириной b= 350 м, толщиной h= 10 м, пористостью m= 0,27 и с расстоянием между нагнетательной и добывающей галереями l= 400 м через нагнетательную галерею закачивается водный раствор ПАВ с концентрацией с0 и темпом закачки q= 450 м3/сут. ПАВ сорбируется скелетом породы по закону Генри, формула которого имеет вид a(c)=αc, где α- коэффициент сорбции; α= 0,28. Определить скорость продвижения фронта сорбции ПАВ (фронта ПАВ).
| № | ????, м | ????, м | h,м | m, доли ед. | q, м3/сут | α, доли ед |
| 16 | 400 | 350 | 10 | 0,27 | 450 | 0,28 |
Для решения задачи нужно записать начальное и граничное условияРисунок –ЭлементпрямолинейногопластаВ начальный момент времени t = 0 в пласте при отсутствии в нагнетаемой воде ПАВ начальное условие примет вид:c (x, 0) = 0Начиная с момента времени t = 0 в пласт через нагнетательную галерею закачивается водный раствор ПАВ с концентрацией закачки c c0. Таким образом, граничное условие будет иметь видc (0, t) = c0Решение задачи определяют по формуламОбозначим через скорость фильтрации из первого выражения определяем скорость фронта сорбции450 / (350*10) = 0.1285 м/сут0.1285 / (0.27*1.2) = 0.396 м/сутОтвет: Скорость продвижения фронта сорбции ПАВ составит 0,396м/сут.3. РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИИ И КОЛИЧЕСТВА КИСЛОТЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ СОЛЯНО КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫЗадачаВыберите концентрацию и количество реагентов, необходимое оборудование для проведения соляно кислотной обработки призабойной зоны скважины, составьте план обработки. Данные приведены в таблице.
| Наименование исходных данных | Вариант 16/1 |
| Глубина скважины Н, м | 1500 |
| Эффективная мощность пласта h, м | 10 |
| Тип и состав породы продуктивного пласта | Плотные трещиноватые известняки |
| Проницаемость породы k, мм2 | 0.1 |
| Пластовое давление Pпл, МПа | 14.0 |
| Внутренний диаметр Dд, м | 0.215 |
| Диаметр НКТ d, мм | 60 |
| Температура пласта Tпл, 0C | 30 |
| Диаметр водовода dоб, мм | 60 |
| Длина водовода ????об, м | 30 |
Методические указания к решению задачи.Для решения задачи необходимо изучить тему и рассмотреть решение типовых задач. 1. Для заданных условий принимают концентрацию кислоты и объем раствора. 2. Определяют общий необходимый объем раствора соляной кислоты: V= V´·h´м3V=0.6*10= 6 м3где, V´ - расход раствора HCI на 1 м толщины пласта, м33. Количество концентрированной товарной соляной кислоты можно найти по формуле:Vk=(A*X*V(B-Z))/(B*Z(A-X))Vk= (214*10*6*(226-27.5))/ (226*27.5*(214-10)) = 2 м3где А и В – числовые коэффициенты, определяется по таблице, X– выбранная концентрация соляно-кислотного раствора, % Z – 27.5%-ная концентрация товарно-соляной кислоты.Таблица –Значения коэффициентов А и В:
| z, х | B, A | z, х | B, A |
| 5,15 - 12,19 | 214,0 | 29,95 – 31,52 | 227,5 |
| 13,19 - 18,11 | 218,0 | 32,10 – 33,40 | 229,5 |
| 19,06 – 24,78 | 221,5 | 34,42 - 37,22 | 232,0 |
| 25,75 – 29,57 | 226,0 | - | - |