Исследование нестационарных температурных полей в нефтегазовых пластах применительно к термометрии скважин

• Автор: Паршин, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТЕРМОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ МНОГОФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ
1.1. Анализ современного состояния теоретических исследований в области изучения многофазной неизотермической фильтрации в пласте
1.2. Анализ современного состояния экспериментальных работ по определению термодинамических параметров многофазных потоков
1.3. Современные проблемы оценки тепловых свойств горных пород как необходимого этапа при расчете температурного режима пласта
1.4. Общая постановка задачи о неизотермической многофазной фильтрации с учетом термодинамических эффектов и фазовых переходов

1.5. Выводы по главе

ГЛАВА 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ФИЛЬТРАЦИИ С УЧЕТОМ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ

2.1. Плоскопараллельная фильтрация

2.1.1. Приближенное решение задачи

2.1.2. Анализ полученного решения
2.2. Плоскорадиальный поток
2.2.1. Постановка задачи
2.2.2. Поле давления
2.2.3. Решение температурной задачи
2.2.4. Приближенное решение. Методика расчета
2.3. Анализ полученного решения
2.4. Примеры скважинных исследований
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ ТЕРМОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ МНОГОФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ
3.1. Постановка задачи
3.2. Методика численного решения
3.3. Тестовые задачи
3.4. Исследование вклада различных физических процессов в температурное поле
3.5. Анализ параметрической чуствительности модели к входным данным

3.6. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПУТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МОДЕЛЕЙ В СКВАЖИННОЙ ТЕРМОМЕТРИИ
4.1. Повышение эффективности термических исследований пластов с многофазными потоками
4.2. Программный комплекс для расчета температурных эффектов в пласте для газожидкостных потоков
4.3. Пути повышения качества данных о тепловых свойствах пород при использовании разработанных математических моделей
4.3.1. Совершенствование теоретических основ измерений тепловых свойств
4.3.2. Развитие экспериментальной базы измерений тепловых свойств пород
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Термометрия исторически является первым методом исследования скважин. Первые термические исследования были проведены российским ученым Д.В. Голубятниковым еще в 1909 г. В настоящее время термометрия широко применяется практически на всех стадиях жизни скважины и позволяет эффективно решать многие геолого-промысловые задачи. Однако, несмотря на достаточно широкое применение, в настоящее время интерпретация данных термометрии остается только на качественном уровне. Одной из причин такого положения дел является недостаточная теоретическая изученность температурных процессов в нефтегазонасыщенных пластах, в особенности для случаев многофазной фильтрации нефти, газа и воды с учетом разгазирования нефти при снижении давления ниже давления насыщения.
Имеются месторождения, где давление насыщения близко к пластовому и в пласте в окрестности добывающих скважин происходит разгазирование нефти. При освоении малодебитных скважин часто используют технологии вызова притока флюида из пласта, когда забойное давление в течение некоторого промежутка времени может оказываться ниже давления насыщения. В этих условиях важной задачей является построение и совершенствование математических моделей для исследований термогидродинамических процессов в пласте с фазовыми переходами.
Во многих случаях использование только сложных численных моделей на стадии планирования исследований и оперативной интерпретации неоправдано ввиду недостаточной информации о входных данных, что также затрудняет установление закономерностей, позволяющих определить необходимые подходы к методике работ и интерпретации результатов термогидродинамических исследований при освоении и эксплуатации скважин. Для этого необходимы и простые аналитические модели,
учитывающие основные физические процессы.

- геометрические параметры пустотного пространства,
- пространственная ориентация минеральных зерен и пор,
- количественное соотношение минералов, слагающих горную породу,
- тип флюида в поровом пространстве.
Рис. 1.9. Относительная разница значений теплопроводности, полученных путем линейной аппроксимации экспериментальных данных, и теоретических значений теплопроводности нефтенасыщенных известняков, рассчитанных по моделям CMG STARS, в зависимости от пористости.
В связи с этим, использование на практике модели эффективной теплопроводности Лихтенеккера является более предпочтительным [109, 111, 122], хотя погрешности оценок теплопроводности и условия эффективного применения данной модели для осадочных пород практически не оценивались, за исключением самых общих оценок в работе [32].
Теоретическая модель Лихтенеккера для эффективной теплопроводности горных пород при моделировании их двухкомпонентной средой имеет вид [104]
Л = 4-т-А£, (1.9)