Диссертация (Оценка индивидуальных эксплуатационных параметров низкодебитных пластов по результатам мониторинга нестационарных полей давления и температуры), страница 8

Длярешения этой задачи было произведено численное моделирование процессовтепломассопереноса, результаты которого будут подробно рассмотрены в главе 2.1.6Основные выводы по главе1.ОдноймногопластовыхизнаиболееобъектовсактуальныхЭЦН,задачвскрытыхконтроляединойразработкисеткойявляетсяиндивидуальная количественная оценка доли пластов в притоке.2.Основойрешенияназваннойзадачиявляютсяпромыслово-геофизические исследования, которые наиболее информативны при стабильнойработе скважины на технологической депрессии. Подобные исследования сложнеевсего реализовать в скважинах механизированного фонда.3.В добывающих скважинах механизированного фонда для проведенияПГИ на технологической депрессии можно провести при оборудовании скважины45байпаснымисистемами«Y-tool».Несомненнымпреимуществомданнойтехнологии является возможность проведения измерений в условиях, которые внаибольшей степени соответствуют штатным в процессе разработки (как подлительности, так и параметрам режима отбора).4.Выполненный анализ результативности и границ применимостисуществующих методов ПГИ для количественной оценки дебита многопластовыхобъектов механизированного фонда показывает, что в скважинах с низкойпроизводительностью пропластков (менее 10м3/сут) и многокомпонентнымпритоком возможности расходометрии даже при технологическом отборесущественно ограничены.

Причем это касается как стандартных (механическая,термокондуктивная), так и эксклюзивных модификаций этого метода.5.В рассматриваемых условиях дополнительным и пока не полностьюреализованным информационным потенциалом при оценке вклада пластов всуммарную добычу скважины – является термометрия. Причем наибольшуюинформативность имеет термометрия вне интервалов притока.6.методаДля реализации дополнительных информативных возможностейнеобходимооптимизироватьусловияпроведенияисследований,обосновать выбор наиболее достоверного способа интерпретации полученныхрезультатов и оценить точность получаемых количественных оценок взависимости от конкретных условий диагностируемой скважины.7.В связи с необходимостью решения данной задачи в последующихглавах в соответствии с целью диссертационной работы автором рассматриваютсяпроблемы модификации и применения методики интерпретации термограмм внеинтервалов притока в условиях циклической и нестабильной работы скважин, сучетом других осложняющих интерпретацию факторов (в первую очередьмногокомпонентного заполнения ствола).46ГЛАВА 2.

ИНФОРМАТИВНОСТЬ ОЦЕНКИ ДЕБИТА ВНЕСТАБИЛЬНО РАБОТАЮЩЕЙ НИЗКОПРОДУКТИВНОЙ СКВАЖИНЕ(ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СТАНДАРТНОЙ МЕТОДИКИ)Анализ методов количественной оценки индивидуального дебита присовместной эксплуатации многопластовых скважин с низкой продуктивностью,рассмотренный в первой главе, показал, что высоким потенциалом обладаеттермометрия вне интервалов притока.Стандартнаяметодикаинтерпретациитермограммпредусматриваетформирование температурной аномалии на фоне геотермического распределениятемпературы.

Вследствие этого ее применение достаточно ограничено. Большаячасть месторождений находится в длительной эксплуатации, в соответствие с чемпервоначальное температурное поле изменяется, и стандартная методикастановится не применимой. Поэтому в данной главе будут рассмотрены пути еесовершенствования путем моделирования процессов тепломассопереноса.На данный момент многие авторские коллективы уделяют значительноевнимания проблеме моделирования процессов тепломассопереноса. Основная цельданных исследований – оценка границ информативности термометрии иобоснование возможностей применения этого метода для определенных условийэксплуатации скважины, таких как заканчивание, состава притока и др. [20, 34,37,95, 96 и др.].Автор уделил данной проблеме не меньшее внимание.

В главе будутрассмотрены численные модели, описывающие нестационарное температурноеполе для условий циклически работающей скважины с учетом факторовнестабильного расхода и не постоянной температуры притекающего в стволфлюида, сложных структуры и состава притока, а также неопределенностей, виспользуемой при интерпретации, априорной информации (прежде всего отепловых свойствах горных пород и заполнителей ствола скважины).47Авторомтакжерассмотреныметодическиеошибкиинтерпретациитермограмм в интервалах вне работающих пластов связанные с неудачновыбранными интервалами глубин для количественных оценок, неоднозначности вопределенииположенияусловнойгеотермограммы,наосновекоторойпроизводится оценка объемного расхода, все выше указанные факторы будутучтены и рассмотрены в данной главе.Основнойзадачейглавыявляетсяобоснованиечисленноймоделитепломассопереноса для скважины, вскрывающей одним стволом, несколькопродуктивныхнестабильномежпластовыйперетоквработающихстатике.Напластов,еевоснованиикоторыхвозникаетвыполненанализинформативности и применение усовершенствованной методики интерпретациитеромграмм вне интервалов притока, обоснованы оптимальные условия итехнологии проведения исследований, выявлены и определены границыприменения.

Основные результаты, полученные в рамках данной работы,опубликованы в ведущих журналах нефтегазовой отрасли. [78, 81, 110].2.1Границы применения стандартной методики интерпретациитермограмм вне интервалов притока.Для понимания процессов тепломассопереноса в скважине и пластерассмотри базовую модель тепломассопереноса [94]. Рассматриваемая авторомметодика количественной интерпретации термограмм, описывает процессдвижения флюида, поступающего в скважину с некоторой глубины в пределахвмещающего непроницаемого массива горных пород.В соответствии с постановкой задачи анализируются только эффекты,связанные с переносом теплоты по стволу движущимся флюидом и еготеплообменом с вмещающими породами.

Модель основана на следующихдопущениях (рисунок 2.1).48zа)zwcwscsr z=0Qwr=0б)Twr=rw0z=0QwTg=T0-gzT=T0 T=Tw0 TT=Tw0T=T0TrTg=T0+gzwcwscsTwzzРисунок 2.1 - Подход к моделированию переноса теплоты флюидом, движущимсяпо стволу скважины в интервалах вне работающих пластов: а) снизу-вверх, б)сверху-вниз Скважина–вертикальныйцилиндрическийканалрадиусаrс,;теплопроводность заполнителя ствола с , плотность с , объемная теплоемкостьcс.. Вмещающий массив горных пород – однородная изотропная среда,которая характеризуется теплопроводностью вм и объемной теплоемкостью cвм.. Кровля работающего пласта – горизонтальная плоская поверхность,ограниченная массивом горных пород сверху (при нисходящем движении) илиснизу (при восходящем движении). Тепломассоперенос рассматривается в цилиндрической системе координат(r, z).

Ось глубин z совпадает с осью скважины и направлена в направлениидвижения флюида. Значение z=0 соответствует глубине, на которой флюидпоступает в ствол скважины. Распределение температуры в стволе скважины Tс(r,z,t) и массиве горныхпород Tвм(r,z,t) – функции радиальной координаты r , глубины z и времени t.49 В начальный момент времени t=0 распределение температуры в скважинеи пласте является произвольной функцией глубины z:TГ  TГ(z) Распределениедавления(2.1)встволескважинысоответствуетгидростатическому:Pc(z)  Pco   c gz(2.2)где: РW0 – давление на глубине z=0, с - плотность заполнителя ствола, g=9.81 м/с2.С момента t=0 в стволе движется однофазный однокомпонентный флюидс постоянным объемным расходом Qс Скорость вертикального перемещенияфлюида vс .vc  ТемператураQcrc2(2.3)флюида, поступающего в скважину с глубины z=0 являетсяпроизвольной функцией времени Tс(0,r,t)=Tc(t). Формирование температурного поля в скважине происходит подвоздействиемэффектовтеплопроводности,конвективногопереносаидроссельного эффекта, обусловленного изменением давления по глубине ( коэффициент дросселирования). Основным эффектом, формирующем распределение температуры впласте (вне работающих интервалов) является кондуктивный теплоперенос(теплопроводность).На стенке скважины r=rс выполняются условия сопряженияTc  Tвм(2.4)TTс c  вм вмrrС учетом принятых допущений система уравнений тепломассопереноса дляскважины и вмещающих пород принимает вид:Скважинасδс vcTc(r,z,t) Tc(r,z,t) Tc(r,z,t)εzzt50(2.5)Вмещающиепороды 2Tвм(r,z,t) 1 Tвм(r,z,t) Tвм(r,z,t)r 2rzt(2.6)С учетом начальных условий (2.1) и (2.2) и граничных условий (2.4).Данная модель является базовой и рассматривается для описания основныхзакономерностей формирования профиля температуры в скважине.

В главе 2.2рассмотрим ее модификацию для циклически работающих скважин.2.2Обоснование модели тепломассопереноса в условиях стабильнойработы скважиныВ основе анализа лежит базовая модель тепломассопереноса, рассмотреннаяв части разделе 2.1 данной главы. Для интерпретации термограмм вне интерваловпритока, согласно данной модели, рассмотрим случай стабильной работыскважины, при установившихся депрессии и дебите (когда тепловое полеформируется на фоне геотермического распределения температуры) [94].При дополнительных допущениях, что в скважине отсутствует градиенттемпературы по радиусу, а в пласте - перенос теплоты по глубине, системауравнений и краевых условий, описывающая тепломассоперенос, принимает вид:НачальноеусловиеГраничныеусловия(, , 0) = ± (2.7)(, , ∞) = ± (2.8) ( , , ) = ( , , )(2.9)Для численного решения данной задачи автором использована двумернаяконсервативная конечно-разностная неявная схема.