Автореферат (1173028), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

С применением метода конечных разностей былапостроена численная модель (Модель 2.1), в которую введен расчет изменения кажущейсяпроницаемости пласта, обусловленного не-дарсиевским течением газа при условии измененияпластового давления. С целью сравнения с результатами расчета по Модели 2, расчет16изменения дебита скважины со временем также был проведен с применением Модели 2.1. Какпоказано на рисунке 4, график, вычисленный по Модели 2 хорошо совпадает с графиком,вычисленным по Модели 2.1.

Это доказывает, что Модель 2 позволяет учитывать возможноеизменение кажущейся проницаемости пласта при условии изменения пластового давления примоделировании разработки низкопроницаемых и сланцевых газовых месторождений.Рисунок 4-Графики изменения дебита скважины со временем: 1-по Модели 2,2- по Модели 2.1.В четвертой главе «Разработка усовершенствованной аналитической моделилинейного притока газа к горизонтальной скважине с многостадийным ГРП с учетомстимулированных трещинами объемов пласта в низкопроницаемых и сланцевых толщах»разработана аналитическая модель линейного притока газа к горизонтальной скважине смногостадийным ГРП с учетом стимулированных трещинами объемов пласта, включающаяупрощенный метод расчета кажущейся проницаемости, которая является обобщающеймоделью для ситуаций, когда в отдаленных участках пласта существует линейное течение внаправлении, перпендикулярном или параллельном стволу горизонтальной скважины, а такжедля комбинаций интенсивностей этих течений в зависимости от конфигурации ГРП иособенностей дренирования пласта.

Модель также позволяет учитывать возможное изменениекажущейся проницаемости матрицы при условии изменения пластового давления.Усовершенствованнаяаналитическаямодельлинейногопритокагазакгоризонтальной скважине с многостадийным ГРП с учетом стимулированныхтрещинами объемов пласта1) Физическая модельВусовершенствованнойаналитическоймоделилинейногопритокагазакгоризонтальной скважине с многостадийным ГРП с учетом стимулированных трещинамиобъемов пласта (Модель 3) основные допущения сходны с допущениями Модели 1.

Рисунок5 показывает режимы течения Модели 3. В Модели 3 для стимулированных трещинамиобъемов пласта введена проницаемость, величина которой больше исходной. Для остальныхобластей поставлена исходная проницаемость, т.е. k6 = k5 = k4 = k3 = k2 = km< k1. В Модели 317введено отношение (a) площади внешней боковой области линейного течения в направлении,перпендикулярном стволу горизонтальной скважины к целой площади внешней боковойобласти пласта.Рисунок 5-Режимы течения Модели 3: x1 – расстояние от трещины ГРП до границыстимулированного трещиной объема пласта; m – расстояние от трещины ГРП до границымежду областями, где пластовые флюиды линейно текут в разных направлениях; Ⅴ –стимулированный трещиной объем пласта; 1-6 – области течения; a  (m  x1 ) / ( xe  x1 )2) Дифференциальные уравнения Модели 3 после применения преобразования ЛапласаНиже обозначим области пласта через подстрочные индексы 1…6 и Ⅰ.В модели (рисунок 5) приведены одинаковые безразмерные параметры с теми же, что ивМодели1заисключением:x1D=x1/xf;t D   refmD=(1-a)x1D+axeD;tp0 аx 2f;ref  3,6 10 3 k1 m Ct   ; ηD=η/ηref.где Φm—пористость матрицы, д.е.Аналогично, после введения безразмерных параметров в уравнения фильтрации газа иприменения преобразования Лапласа справедливы следующие выражения:Для области 6: 2 p6Ds p6Dp0,xDxD26 D 6 DДля области 5: py5D2D25D 0 , p6D (mD )  p5D (mD ) .xeD5Dp1a( xeD  x1D ) xDmDs5 Dp5D  0 ,p5DxDmDp6DxD,mDp5DyD0,y2 D2Dp ( y1D )  p ( y1D ) .Для области 4: 2 p4Ds p4Dp0,yDyD24 D 4 DДля области 3: px3D2D22D2D pДля области 2:x2p2D ( x1D )  p1D ( x1D ) .s3 Dp3D  0 ,2D1 py1D yDy2 D3DpxDy1 D 0 , p4D ( y1D )  p1D ( y1D ) .s2 D 0 , p3D (mD )  p2D (mD ) .xeDp2D  0 ,p2DyDy1 Dp5DyDy1 Dp2D,xDmDp3DxD,mD18Дляk1p1DxDобласти k2x1 Dp2DxD 2 p1D1 p1DxD2y1D yD1:pyD0p 0,p1Dk1yDy1 Dp4D k4yD,y1 Dx1 DDpFCD s yD,1D1D, p1D ( wD 2)  pID( wD 2) .Для области трещины ГРП:Dy1 Ds 2 pD1 pDyD2wD 2 xDwD 2s DpD  0 , k FpDxD k1wD 2p1DxD,wD 2 0.y1 DЛегко заметить, что когда a=1, Модель 3 преобразуется в модель, которая учитываетлинейное течение в направлении, перпендикулярном стволу горизонтальной скважины вовнешней боковой части пласта (области 5, 6 на рисунке 5) и когда a=0, описывает случай, когдаво внешней боковой части пласта (области 5, 6 на рисунке 5) возникает линейное течение внаправлении, параллельном стволу горизонтальной скважины.

Путем адаптации величиныпараметра а Модель 3 также можно применять для описания случаев, когда во внешнейбоковой части пласта (области 5, 6 на рисунке 5), возникают и параллельное, иперпендикулярное течения. В связи с этим, появляется возможность преобразования модели всоответствии с формой области фильтрации путем задания разных величин параметра a безнеобходимости создания разных моделей. Модель 3 имеет более широкую областьприменения, чем другие аналогичные модели и не требует сложной вычислительной техники,поэтому имеет преимущества перед другими моделями для практического использования.Применение Модели 3 для оценки продуктивности скважины на период до 10 летцелесообразнопривыполненииследующихусловий:303,15K≤T≤363,15K,0,5МПа≤pwf≤10МПа, 5МПа≤p0≤25МПа; 100м≤y2≤400м, 0,1y2≤xf≤0,5y2, 0,1xe≤x1≤0,5xe, x1xf≤0,08xey2.

Если 0,5y2<xe<2y2, то при min{xe,y2}≥120м, Модель 3 применима когда km/Φm ≤ 0,06мД, а для остальных случаев Модель 3 применима когда km/Φm ≤ 0,01 мД. Если xe≥2y2 или xe≤0,5y2, то при max{xe, y2}≤100м, Модель 3 применима когда km/Φm ≤ 0,01 мД, а для остальныхслучаев Модель 3 применима когда km/Φm ≤ 0,06 мД.Усовершенствованнаяаналитическаямодельлинейногопритокагазакгоризонтальной скважине с многостадийным ГРП с учетом стимулированныхтрещинами объемов пласта, включающая упрощенный метод расчета кажущейсяпроницаемостиЧтобы учитывать возможное изменение кажущейся проницаемости матрицы приусловии изменения пластового давления необходима дальнейшая модификация Модели 3.Введено псевдовремя с учетом изменяющейся проницаемости:19tta'  ( Ctm  ) p0  1 ( Ctm  ) dt ,0pгде   ka k , ka—кажущаяся проницаемость матрицы, мД, kꝏ—абсолютная проницаемостьматрицы, мД.Кажущаяся проницаемость матрицы вычисляется по предложенному в работеупрощенному методу расчета кажущейся проницаемости для низкопроницаемых и сланцевыхматриц.Соответственно,t D   refp0безразмерноевремямодифицируетсяследующимобразом:ta' x 2f , ref  3, 6 103 k1 (mCt  /  ) .Тогда безразмерный коэффициент пьезопроводности модифицируется следующимобразом: ηD=(η/ηref)p .Здесь величина безразмерного коэффициента пьезопроводности ηD определена пометодике, использованной в Модели 2.Послевведенияпсевдодавления,псевдовременисучетомизменяющейсяпроницаемости и безразмерных параметров в уравнения фильтрации газа и примененияпреобразования Лапласа получим одинаковые с вышепредставленными дифференциальныеуравнения фильтрации, но для граничных условий в области 1 (рисунок 5) необходимо сделатьмодификацию:k1p1DyD k  4y1 Dp4DyD, k  2y1 Dp2DxD k1x1 Dp1DxD.x1 DЗдесь величина β4 определена по среднему значению пластового давленияp   p0  pwf2 .

Величина β2 определена по среднему значению между средним значениемпластового давления при линейной фильтрации газа в режиме постоянного забойногодавления (pal) и самим забойным давлением p   pal  pwf  2 .Для обоснования корректности предложенной усовершенствованной аналитическоймодели линейного притока газа к горизонтальной скважине с многостадийным ГРП с учетомстимулированных трещинами объемов пласта, включающей упрощенный метод расчетакажущейсяпроницаемости(Модель4),былпроведенрасчетизменениядебитагоризонтальной скважины с многостадийным ГРП со временем. С применением методаконечных разностей была построена численная модель (Модель 4.1), в которую введен расчетизменения кажущейся проницаемости матрицы обусловленного не-дарсиевским течениемгаза при условии изменения пластового давления. С целью сравнения с результатами расчетапо Модели 4, расчет изменения дебита скважины со временем также был проведен сприменением Модели 4.1.

Как показано на рисунке 6, график изменения дебита скважины со20временем, вычисленный по Модели 4 хорошо совпадает с графиком, вычисленным по Модели4.1. Это доказывает, что Модель 4 позволяет учитывать возможное изменение кажущейсяпроницаемости матрицы при условии изменения пластового давления при моделированииразработки низкопроницаемых и сланцевых газовых месторождений.Рисунок 6-Графики изменения дебита скважины со временем: 1- по Модели 4,2- по Модели 4.1В пятой главе «Применение аналитических моделей линейного притока для анализавлияния различных факторов на продуктивность горизонтальной газовой скважины смногостадийным ГРП в низкопроницаемых и сланцевых толщах» выполнены исследованияпо анализу влияния различных факторов на продуктивность горизонтальной газовойскважины с многостадийным ГРП в низкопроницаемых и сланцевых толщах с помощьюусовершенствованных аналитических моделей линейного притока.Анализ влияния различных факторов на продуктивность скважины в низкопроницаемыхтолщах был проведен с помощью Модели 1 на основе фактических данных о геологическиххарактеристиках пласта низкопроницаемого газового месторождения в США (Agarwal R.G.,Carter R.D., Pollock C.B., 1979).

Установлено, что для низкопроницаемых толщ количествотрещин ГРП и полудлина трещины ГРП являются главными факторами, влияющими напродуктивность скважины, а с повышением проводимости трещины ГРП продуктивностьскважины увеличивается в убывающей степени, и когда проводимость трещины ГРПдостигает определенного значения дальнейшее повышение проводимости трещины ГРП неоказывает влияния на продуктивность скважины. В отличие от полудлины трещины ГРП,увеличение количества трещин ГРП не приводит к постоянному росту накопленной добычигаза, и соответственно, существует оптимальное количество трещин ГРП, учитываяэкономическую составляющую.

Характеристики

Список файлов диссертации