Диссертация (1172990), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Именно в этом состоит основнаяцель анализа информативности применяемых технологий и методовинтерпретации получаемых данных.Идея такого анализа касательно термических исследований заключаетсяв следующем.Вначале происходит выявление всех основных факторов, влияющих наповедение поля. Данная информация помогает понять количество и степень ихвлияния. Далее происходит выделение преобладающих факторов, а такжефакторов, которыми можно пренебречь.Затемиз числа преобладающих факторов рассматриваетсяихвзаимовлияние. Итогом данной работы является нахождение благоприятныхусловийиметодовинтерпретации,которыепозволяютвыделятьинформативные эффекты и подавить помехи.Возможность такого целостного подхода предоставляет математическаямодель, которая и является основой анализа информативности.
Основноетребование к ней – адекватное воспроизведение большинства происходящих вскважине и пласте процессов. Фактической проверкой достоверностирезультатов, полученных при помощи математической модели, можетслужить их сопоставление с результатами, полученными в скважинах.53В качестве математических моделей для задач термометрии скважинвыступаютспециализированныетермосимуляторы,адлязадачгидродинамики – гидросимуляторы. Уже сегодня потенциал существующихсимуляторов очень высок, а их модернизация происходит непрерывно[55,93,98,133]. Развитие научной и технической базы делает возможным учетбольшого спектра процессов, происходящих в скважине.Тем не менее, даже самый современный термосимулятор не способендосконально воспроизводить все процессы формирования теплового поля всистеме«скважина-пласт».нивелироватьтакСуществующийназываемаянедостаток«диапазонная»оценка.позволяетКпримеру,неоднородность заполнителя ствола скважины и различные тепловые свойствавмещающих пород могут воспроизводиться упрощенно с применениемоднородных свойств.
Но при этом в ходе решения данной задачи необходимооценитьпогрешность,обусловленнуювозможнымдиапазономмаксимального и минимального изменения свойств в условиях исследуемойскважины.Что касается гидросимуляторов, то они позволяют выделить наиболееинформативные эффекты, формирующие поле давления в скважине и пласте,тем самым помогая обосновывать методики проведения и интерпретацийГДИС.Таким образом, математическая модель является необходимым рабочиминструментомдляоценкиинформативноститермическихигидродинамических исследований.Рассмотрим общие принципы построения математической модели длязадач ПГИ и ГДИС подробнее.2.1.1 Математическаямоделькакосноваанализаинформативности результатов исследования скважинС появлением мощной вычислительной техники существенно возрослароль математической модели, а именно, как рабочего инструмента,позволяющего описать процессы и явления на языке математических понятий.54Созданный, математически описанный объект позволяет детально изучатьнеобходимыепроцессы,проводитьколичественныйанализявлений,благодаря которым появляется возможность прогнозировать их протекание[55,63,72].Процесс математического моделирования, в основном, включает в себянесколько этапов.
Первый этап представляет собой выявление связей междуосновными параметрами математической модели. Прежде всего, на данномэтапе происходят качественный анализ исследуемых явлений и формированиезакономерностей, которые связывают основные объекты исследования.Выявляются объекты, допускающие количественное описание. Такимобразом, окончанием первого этапа считается построение гипотетическоймодели, которая включает запись на математическом языке понятийкачественных представлений о взаимосвязях между основными объектамимодели, которые могут быть количественно охарактеризованы.Второй этап включает в себя исследование математической задачи.Основной задачей данного этапа является получение проверки результатовматематическогоследствиями.анализаОгромноеэмпирическизначениенапроверяемымиданномтеоретическимиэтапеприобретаетвычислительная техника, поскольку именно она дает возможность получитьприближенные результаты за сравнительно небольшой промежуток времени сдостаточной точностью [55].Выявление степени адекватности происходит на третьем этапепостроенияматематическоймодели.Сопоставлениерезультатовтеоретических наблюдений, в пределах точности, с параметрами полученноймодели может говорить об адекватности решения поставленной задачи.
Вслучае нахождения отклонений, превышающих допустимую погрешность, вмодель вносятся корректировки до тех пор, пока не будет полученадопустимая погрешность.Полный анализ данных, полученных на модели, происходит начетвертом этапе. Здесь принимается решение от полного отказа использования55до принятия в качестве основы для построения принципиально новых научныхтеорий.Математическая модель является незаменимым инструментом прирешении промыслово-геофизических и гидродинамических задач, посколькуаналитическое решение зачастую получить невозможно. Как пример,использованиегидродинамическихместорождений,проведениемоделейразличныхдляпрогнозадобычигеолого-технологическихмероприятий и других являются промысловым стандартом для разработкиместорождений.2.1.2 Модели для анализа информативности исследований пластовс искусственными трещинамиВ данном разделе дано описание базовых математических моделей,которые были использованы автором для анализа информативности объектовгидродинамических и термических исследований.Модель вертикальной скважины1.Скважина – вертикальный цилиндрический канал с радиусом rc,имеющий основание с осевым круговым сечением, который вскрывает пластыс различными свойствами (Рисунок 2.1.2.1);2.Пласт – однородная по тепловым и фильтрационным свойствамизотропная пористая среда с пористостью Кп, проницаемостью kпл,теплопроводностью λпл, объемной теплоемкостью сδпл, толщиной пласта hпл., сгоризонтальными границами раздела: кровлей и подошвой;3.Рабочийфлюид–однофазнаяжидкостьспостояннойдинамической вязкостью , объемным коэффициентом Во, сжимаемостью ,заполняющая пласт-коллектор и ствол скважины;4.Пласт полностью или частично перфорирован;5.В равновесном состоянии в момент времени t=0 давление вскважинеипластесоответствуетпервоначальномупластовомуР(t=0)=Pпл=const; и геотермической температуре T(t=0)=Tг=const;56Рисунок 2.1.2.1 – Модель вертикальной скважиныМодель горизонтальной скважиныМодель горизонтальной скважины отличается от вышерассмотренноймодели вертикальной скважины единственной особенностью, состоящей втом, что ствол скважины представляет собой находящийся в пределах пластагоризонтальный цилиндрический канал радиуса rc с осевым круговымсечением (Рисунок 2.1.2.2).Рисунок 2.1.2.2 – Модель горизонтальной скважины57Модель трещины гидроразрываАвтором использовано несколько модификаций моделей трещин ввертикальной и горизонтальной скважинах, каждая из которых соответствуетконкретной задаче диссертационной работы.Примоделированиикаждаятрещина–вертикальныйузкийвысокопроводящий канал высотой hтр, полудлиной Lтр и шириной wтр,расположенный симметрично относительно оси скважины и имеющийпористость Кптр и проницаемость kтр.
В вертикальной скважине трещинаориентирована вдоль ее оси (Рисунок 2.1.2.3.а), в горизонтальной оситрещины и скважины перпендикулярны друг к другу (Рисунок 2.1.2.3.б).В случае с горизонтальной скважиной трещин может быть несколько.Рисунок 2.1.2.3 – Модель трещины:а)вертикальной скважины с трещиной ГРП;б)горизонтальной скважины с МГРПРежим работы скважинУправлениемодельюосуществлялосьспомощьюзаданияпродолжительности закачки-отбора, закачки-остановки скважины и величинысуммарного дебита, расхода или постоянного забойного давления. В моментзакачки или отбора поддерживается условие постоянного дебита Q=const,либо P=const в зависимости от условия задачи.ДлячисленногорешениязадачииспользовалсясимуляторEclipse 300,100, в модели использовалась неравномерная сетка с блочно58центрированной геометрией, которая сгущается вблизи ствола скважины и накраях трещины.
Ствол скважины моделировался областью высокойпроницаемости. Для итоговых расчетов была выбрана оптимальная повремени расчета и сходимости решения модель.Во время работы и остановки скважины изучались пространственноераспределение полей и их динамика во времени в зависимости от режимаработы скважины.Рассмотрим их общие характеристики.В модели, описывающей процесс подключения нестабильной трещиной,скважина пересекает макронеоднородную толщу вмещающих пород, в составекоторой входят два проницаемых коллектора и один пласт непроницаемый,располагаемый между двумя коллекторами.
Один пласт вскрыт перфорацией,второй пласт гидродинамически не связан со скважиной и подключаетсятолько во время закачки по трещине. Трещина существует в период закачки,подключая все три пласта, и исчезает в период остановки скважины(Рисунок 2.1.2.4).Рисунок 2.1.2.4 – Схема вскрытия пластовой системы трещиной авто-ГРП:а)Трещина подключает дополнительный пласт в процессе закачки;б)Трещина исчезает в процессе остановки59Принцип моделирования трещины мини-ГРП аналогичен моделитрещины авто-ГРП, в которой трещина существует во время кратковременнойинтенсивной закачки и отсутствует во время остановки.МоделированиемногостадийномГРПпроцессаформированиявключаловсебятепловогополягоризонтальнуюприскважину,вскрывающую пласт-коллектор с МГРП. Анализ тепловых процессовпроводился только в одном порту, поскольку сформированные трещинынаходилисьназначительномрасстояниидруготдруга.Данноепредположение исключает их взаимовлияние и позволяет рассматривать ихотдельно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
