Разработка и исследование процесса двухфазного непоршневого вытеснения нефти водой

• Автор: Хайруллин, Азат Амирович
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ПРОБЛЕМА ПРИМЕНЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ФАЗОВЫХ ПРОНИЦАЕМОСТЕЙ В МОДЕЛИРОВАНИИ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ВОДОЙ
1Л Анализ особенностей методов определения и представления относительных фазовых проницаемостей
1.2 Особенности применения моделей двухфазного непоршневого вытеснения нефти водой при исследовании процесса разработки месторождений
1.2.1 Модель Раппопорта-Лиса
1.2.2 Модель Бакли-Леверетта. Определение основных
технологических показателей
ВЫВОДЫ
2 РАЗРАБОТКА НОВОЙ МЕТОДИКИ АППРОКСИМАЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗОВОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ
2.1. Разработка и исследование новой методики аппроксимации результатов лабораторных определений относительных фазовых проницаемостей
2.2. Программа «Фаза». Назначение и применение. Обработка результатов исследования керна с помощью программы «Фаза»
ВЫВОДЫ
3 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ЗАВОДНЕНИЯ ПУТЕМ РАЗРАБОТКИ И ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛИ ДВУХФАЗНОГО НЕПОРШНЕВОГО ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ВОДОЙ
3.1 Процесс заводнения и методы его исследования
3.2 Разработка новой модели вытеснения
ВЫВОДЫ

4 ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВОЙ МОДИФИЦИРОВАННОЙ
МОДЕЛИ
4.1 Сравнение решений по модели Бакли-Леверетта и модифицированной модели
4.2 Расчет параметров разработки на примере Приобского
месторождения
ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
А.П. Телков [1] отмечает, что важным вопросом увеличения коэффициентов нефтеотдачи и газоотдачи нефтяных и газовых месторождений является изучение многофазной фильтрации.
Известно, что ни керновые анализы, ни результаты исследований скважин и пластов не могли удовлетворять нужды методологии анализа разработки нефтяных месторождений. Поэтому на протяжении десятилетий ставились и решались отдельные фильтрационные задачи по идентификации фильтрационноемкостных параметров пласта. В качестве исходных данных использовались показатели работы скважин и месторождения в целом.
При моделировании технологического процесса вытеснения нефти водой ведущую роль играет относительная фазовая проницаемость (ОФП) пористой среды, например, отмеченная у Ю. П. Желтова и у других авторов, небольшие изменения в ОФП вносят существенное значение в коэффициент вытеснения нефти. Поэтому при адаптации модели проводят искажения ОФП после наблюдения за разработкой в течение ряда лет. Теоретические исследования фильтрации во много компонентных системах осложняются тем, что в ОФП проявляются капиллярные силы, также могут сказываться химические взаимодействия и фазовые превращения. Аналитическое решение таких задач носит приближенный характер.
Данные по относительной проницаемости указывают на способность нефти и воды одновременно течь в пористой среде. Эти данные, по Д. Уолкотту [2], отражают влияние смачиваемости, флюидонасыщенности, истории насыщения, поровой геометрии и распределения флюидов на поведение коллектора. Соответственно относительная проницаемость, на взгляд автора, наиболее важное свойство, воздействующее на ход процесса заводнения.
Известно множество моделей ОФП, что порождает неоднозначность выводов описания процесса разработки. Причем некоторые модели
где v0 - характерная скорость фильтрации; f’(s) - производная функции Бакли-Леверетта; х - координата; s - водонасыщенность; t - время; т - коэффициент пористости.
Таким образом можно сделать вывод о том, что при численном расчете задач фильтрации двухфазной несжимаемой жидкости разностная аппроксимация задачи должна одинаково хорошо описывать два различных физических процесса: конвективный перенос достигнутых значений насыщенности; изменение насыщенности под действием капиллярных сил. Первой стадии реально существующего физического процесса отвечает предельный случай Рк —> О, второй стадии q —» 0, где q — вектор скорости суммарного течения. Поэтому возникает необходимость создания разностных схем, одинаково хорошо описывающих оба физических процесса. При обычном подходе к понятию аппроксимации достаточно сложная задача, о чем свидетельствует один из разобранных выше примеров. Ввиду ее сложности применяют приближенные модели вытеснения. На одном таком приближении основан метод Бакли-Леверетта.
1.2.2 Модель Бакли-Леверетта. Определение основных технологических
показателей
В работе Дона Уолкотта [2] отмечается, что метод Бакли-Леверетта лежит в основе теории заводнения, на которой основываются все вычисления в этой области независимо от того, используются аналитические или численные методы моделирования. Бакли и Леверетт задались целью получить выражение скорости продвижения плоского фронта фильтруемой через образец керна воды при постоянной водонасыщенности. Основываясь на принципе сохранения масс для вытеснения при постоянном давлении. Показано, что теория фронтального