Скачиваний:
115
Добавлен:
27.01.2017
Размер:
1.91 Mб
Скачать

Приплив газу

У випадку фільтрації газу за законом Дарсі для розрахунку дебіту свердловини можна використовувати формули для визначення дебіту нафтових свердловин для різних сіток їх розміщення, підставляючи замість об’ємної витрати рідини Q добуток , а замість тискур – функцію Лейбензона , деQ0 – об’ємна витрата газу, зведена до нормальних умов; 0 – густина газу за нормальних умов; р0 = 1,01∙105 Па; Тпл і Тст – відповідно пластова і стандартна температури; zпл – коефіцієнт стисливості (надстисливості) газу за пластових тиску і температури.

У випадку фільтрації газу за двочленним законом точний розв’язок задач інтерференції свердловин, особливо похилих, пов’язаний з суттєвими математичними складностями. Тому розв’язування виконується у наближеній постановці.

Розглянемо, аналогічно описаному вище, спільну роботу п похилих газових свердловин, розміщених у коловому ряді. Беремо шарову модель пласта, за умов якої фільтрація газу в кожному горизонтальному шарі передбачається як плоска течія. Вважаємо, що область нелінійної фільтрації обмежується лише невеликими привибійними зонами свердловин радіусом R, де рух з достатньою точністю можна взяти плоскорадіальним. Порівняльні розрахунки показують, що область кризи лінійного закону Дарсі обмежується радіусом порядка 100 rс, де rс – радіус свердловини. У решті частині рух газу в кожну із збільшених газових свердловин радіусом R визначаємо таким чином:

(17.116)

де q0 – зведений до нормальних умов приплив з елемента товщини пласта dz; kг – коефіцієнт горизонтальної проникності пласта;  – динамічний коефіцієнт в’язкості газу; рк –тиск на контурі живлення пласта; р – тиск на контурі збільшеної похилої свердловини радіусом R; – еквівалентний радіус еліптичної свердловини у розглядуваному шарі пласта;  – кут нахилу свердловин до вертикалі; Rк – радіус контура живлення пласта; R1 = R0 + z tg – радіус колового ряду свердловин у розглядуваному шарі пласта; R0 – радіус початку входу додаткових стовбурів у пласт; z – вертикальна координата розглядуваного шару пласта.

Приплив газу в кожну свердловину в області кризи закону Дарсі визначаємо за формулою:

(17.117)

де рс – тиск на вибої свердловини; – еквівалентний радіус еліптичної свердловини у розглядуваному шарі пласта; – параметр макрошорсткості, що враховує звивистість порових каналів;т – коефіцієнт пористості пласта; dе – ефективний діаметр частинок породи.

У рівнянні (17.117) цілком можливо знехтувати у порівнянні з . Тоді спільний розв’язок (17.116) і (17.117) дає кінцеві вирази для припливу газу в одну свердловину з елемента товщини пласта dz:

(17.118)

або

(17.119)

де

Аналогічно елементарний приплив у похилу кругову галерею форми зрізаного конуса (п = ) записуємо так:

(17.120)

де .

Дебіти одної похилої свердловини і похилої кругової галереї відповідно визначимо інтегруванням окремих плоских потоків по всій товщині пласта h:

(17.121)

(17.122)

Аналіз виразів (17.119) і (17.120) показав, що припливи q0 i q розподіляються вздовж товщини пласта майже по прямій лінії, і як середню величину q0 i q можна взяти їх значини за z=0,5h. Тоді рівняння (17.121) і (17.122) можна записати у вигляді:

(17.123)

(17.124)

де . .

Розрахунки виконані за формулами (17.121) – (17.124) показали, що дебіт похилої свердловини в незначній мірі зростає із збільшенням кута  її нахилу до вертикалі, темп зростання посилюється за великих значин кута  (60-75), він залежить від співвідношень коефіцієнтів а і b. У зіставленні з дебітом вертикальної свердловини дебіт похилої свердловини за  = 75 підвищується на 15-55 %. Дебіт похилої свердловини, що припадає на одиницю товщини пласта, практично не залежить від товщини пласта (товщина змінювалася від 10 м до 200 м).

Зіставлення формул (17.121) і (17.123), (17.122) і (17.124) показало високу точність наближених формул (17.123) і (17.124). Похибка становить соті частки відсотка і тільки за великих кутів нахилу свердловин сягає 1,5 %.

Соседние файлы в папке 2003_Бойко В.С._Пiдземна_гiдрогазомеханiка (Пiдручник)