Тематический рубрикатор статей

Георесурсы T.24.№1.2022
Стр.
Скачать статью

Вычисление перетоков флюида между скважинами в фильтрационной модели разработки нефтяного пласта с помощью линий тока

К.А. Поташев, Р.Р. Ахунов, А.Б. Мазо

Оригинальная статья

DOI https://doi.org/10.18599/grs.2022.1.3

27-35
rus.

open access

Under a Creative Commons license

Для анализа системы заводнения нефтяного пласта и прогноза эффективности геолого-технических мероприятий требуется информация о распределении приемистости нагнетательных скважин между реагирующими добывающими скважинами, а также границей пласта. Наиболее достоверными способами вычисления данных характеристик являются методы, базирующиеся на гидродинамическом моделировании фильтрационных потоков. Современные коммерческие программные комплексы реализуют для этих целей алгоритмы, основанные на построении и анализе линий тока. В то же время надежные оценки точности указанных алгоритмов и рекомендации по выбору оптимальных параметров в доступной литературе отсутствуют.

В настоящей работе предложен алгоритм вычисления долей распределения общего расхода скважины между окружающими скважинами и границей участка с использованием линий тока. Линии тока строятся на основе конечно-элементного решения осредненной по толщине пласта задачи фильтрации и определяют границы трубок тока, соединяющих соответствующие скважины. Расход по трубкам тока вычисляется путем численного интегрирования поля скорости фильтрации – решения указанной двумерной задачи. Апробация алгоритма выполнена на идеализированных примерах элементов заводнения типичных схем расстановки скважин, когда известно точное распределение долей закачиваемой в пласт жидкости, и на примере сравнения с решением задачи имитации закачки в пласт трассера. Представлены рекомендации по выбору стартовых точек для трассировки линий тока, позволяющие достичь минимального уровня погрешности определения взаимовлияния скважин в широком диапазоне детальности расчетной сетки фильтрационной модели.

Более общим приложением изложенного метода без значимых изменений является оснащение модели фильтрации высокого разрешения вдоль фиксированных трубок тока их расходными характеристиками.
 

 

нефтяной пласт, взаимодействие скважин, двумерная задача фильтрации, трубки тока, линии тока, численное моделирование, метод конечных элементов

 

 

  • Бузинов С.Н., Умрихин И.Д. (1984). Исследования нефтяных и газовых скважин и пластов. М.: Недра, 269 с.
  • Желтов Ю.П. (1986). Разработка нефтяных месторождений. М.: Недра, 332 с.
  • Мазо А.Б., Поташев К.А. (2020). Суперэлементы. Моделирование разработки нефтяных месторождений. М.: ИНФРА-М, 220 с.
  • Мазо А.Б., Поташев К.А., Баушин В.В., Булыгин Д.В. (2017). Расчет полимерного заводнения нефтяного пласта по модели фильтрации с фиксированной трубкой тока. Георесурсы, 19(1), с. 15–20. http://doi.org/10.18599/grs.19.1.3
  • Панин Д.А., Поташев К.А. (2020). Модификация МКЭ-сеток вблизи скважин в двумерных задачах фильтрации. Мат. докладов Всероссийской научной конференции: «Актуальные проблемы механики сплошной среды – 2020». Казань, с. 339–344.
  • Поташев К.А., Ахунов Р.Р. (2020). Оценка неоднородности притока пластового флюида к контуру поперечного сечения вертикальной скважины. Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. Науки, 162(2), с. 180–192. DOI: 10.26907/2541-7746.2020.2.180-192
  • Поташев К.А., Мазо А.Б. (2020). Численное моделирование локального воздействия на нефтяной пласт с применением фиксированных трубок тока для типичных схем заводнения. Георесурсы, 22(4), с. 70–78. https://doi.org/10.18599/grs.2020.4.70-78
  • Поташев К.А., Мазо А.Б., Рамазанов Р.Г., Булыгин Д.В. (2016). Анализ и проектирование разработки участка нефтяного пласта с использованием модели фиксированной трубки тока. Нефть. Газ. Новации, 187(4), с. 32–40.
  • Саулей В.И., Хозяинов М.С., Тренчиков Ю.И. (2004). Комплексное изучение гидродинамической связи между нагнетательными и добывающими скважинами индикаторными и геофизическими методами. Каротажник, с. 123–124. 
  • Седов Л.И. (1976). Механика сплошной среды. Т. 1. М.: Наука, 536 с.
  • Соколовский Э.В., Чижов С.И., Тренчиков Ю.И. и др. (1989). Методическое руководство по технологии проведения индикаторных исследований и интерпретации их результатов для регулирования и контроля процесса заводнения нефтяных залежей. РД 39-014-7428-235-89. Грозный: СевКавНИПИнефть.
  • Степанов С.В., Соколов С.В., Ручкин А.А., Степанов А.В., Князев А.В., Корытов А.В. (2018). Проблематика оценки взаимовлияния добывающих и нагнетательных скважин на основе математического моделирования. Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика, 4(3), с. 146–164. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2018-4-3-146-164
  • Чернорубашкин А.И., Макеев Г.А., Гавриленко Г.А. (1985). Применение индикаторных методов для контроля за разработкой нефтяных месторождений. Обзорная информация. Сер. нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 37 с. 
  • Шацкий А.В., Колесов В.В., Шацкий Д.А., Митрофанов А.Д, Бодрягин А.В., Никитин А.Ю. (2005). Имитационное гидропрослушивание и новые возможности метода трассерных исследований. Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 8, с. 50–58. 
  • Albertoni A. Lake, L.W. (2003). Inferring interwell connectivity only from well-rate fluctuations in waterfloods. SPE Reserv. Eval. Eng, 6, pp. 6–16. https://doi.org/10.2118/83381-PA
  • Batycky, R.P. (1997). A Three-Dimensional Two-Phase Field Scale Streamline Simulator. Ph.D. Thesis, Department of Petroleum Engineering, School of Earth Science, Stanford University, Stanford, California, USA.
  • Holanda R.F., Gildin E., Jensen J.L., Lake L.W., Kabir C.S. (2018). A State-of-the-Art Literature Review on Capacitance Resistance Models for Reservoir Characterization and Performance Forecasting. Energies, 11, 3368, pp. 1–46. https://doi.org/10.3390/en11123368
  • Loula A.F.D, Guerreiro J.N.C., Ribeiro F.L.B, Landau L. (1995). Tracer injection simulations by finite element methods. SPE 27047. 
  • Muskat M., Wyckoff R.D. (1934). A Theoretical Analysis of Waterflooding Networks. Trans., AIME, 107, pp. 62–77. https://doi.org/10.2118/934062-G
  • Muskat M., Wyckoff R.D. (1937). The flow of homogeneous fluids through porous media. New York, London, McGraw-Hill Book Co, XIX, 763 p.
  • Pollock D.W. (1988). Semianalytical Computation of Pathlines for Finite-Difference Models. Groundwater, 26(6), pp. 743–750. https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.1988.tb00425.x
  • Potashev K.A., Mazo A.B. (2021) Mathematical Modeling of Oil Reservoir Waterflooding Using Fixed Streamtube at Various Values of Viscosity Ratio. Lobachevskii Journal of Mathematics, 42 (8), pp. 2023–2029. https://doi.org/10.1134/S1995080221080254
  • Shahvali M., Mallison B., Wei K., Gross H. (2011). An Alternative to Streamlines for Flow Diagnostics on Structured and Unstructured Grids. SPE 146446, pp. 1–16. https://doi.org/10.2118/146446-MS
  • Spirina E.A., Potashev K.A., Mazo A.B. (2019). Evaluation of the reliability of the averaging over the reservoir thickness for the model with a fixed streamtube. Conf. Series: J. of Physics, 1158 042024, pp. 1–6.
  • Willhite G.P. (1986). Waterflooding. SPE Textbook Series. Richardson, TX, 331 p. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1158/4/042024
  • Zemel B. (1996). Tracers in the Oil Field. Developments in Petroleum Science, 43. Amsterdam: Elsevier Science.  
  •  

Константин Андреевич Поташев – доктор физ.-мат. наук, доцент, заведующий кафедрой аэрогидромеханики, Институт математики и механики им. Н.И. Лобачевского, Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия, 420008, Казань, ул. Кремлевская, д. 35

Рустам Рашид угли Ахунов– аспирант кафедры аэрогидромеханики, Институт математики и механики им. Н.И. Лобачевского, Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия, 420008, Казань, ул. Кремлевская, д. 35

Александр Бенцианович Мазо – доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры аэрогидромеханики, Институт математики и механики им. Н.И. Лобачевского, Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия, 420008, Казань, ул. Кремлевская, д. 35

 

Для цитирования:

Поташев К.А., Ахунов Р.Р., Мазо А.Б. (2022). Вычисление перетоков флюида между скважинами в фильтрационной модели разработки нефтяного пласта с помощью линий тока. Георесурсы, 24(1), c. 27–35. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2022.1.3 

For citation:

Potashev K.A., Akhunov R.R., Mazo A.B. (2022). Calculation of the flow rate between wells in the flow model of an oil reservoir using streamlines. Georesursy = Georesources, 24(1), pp. 27–35. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2022.1.3

© 2024 Коллектив авторов