Введение к работе
Актуальность проблемы, В настоящее вре-я проблеме рационального освоения недр уделяется недостаточно нимания. Прирост добычи природного газа и конденсата связан не олько с освоением новых месторождений, но и с повнвением компо-ентоотдачи эксплуатируемых залежей.
Большинство месторождений природных газов нашей страны раз-абатывается в условиях проявления водонапорного режима. Многие з этих месторождений имеют резконеоднородннй (в частности карбо-атннй) коллектор. Разработка таких месторождений связана с рядом пецифических явлений, приводящих к снижении газо- и конденсато-тдачи. Даже незначительное относительное снижение извлечения глеводородного сырья в таких залежах, как например, Вуктыльское ГКН, может привести к большим потерям в абсолютных показателях, 'озтому возникает необходимость создания адекватных методик прог-:озирования технологических показателей разработки, что определяет важность теоретических, экспериментальных и промысловых иссле-.ований б области теории и практики разработки месторождений при-юдных газов с неоднородными коллекторами.
Использование математических и физических моделей залеаей с рещиновато-пористыми коллекторами дает возможность прогнозировать избирательное обводнение пласта, защемление газа внедрящей-:я водой, приводящее к потере значительной части первоначальных іапасов, определить характер выпадения в пласте конденсата, а :акже выбирать те или иные методы активного воздействия на провесы, происходящие в пласте. При этом из нескольких вариантов тзработки можно выбрать наиболее оптимальный по технологическим і экономическим показателям.
На основании многочисленных экспериментальных и промысловых данных установлено, что в процессе продвижения воды в залежь происходит защемление значительных объемов газа. В результате показано, что для различных пород коэффициент остаточной газонасыщен-іости при вытеснении газа водой составляет 0,15-0,5. Практика разработки отечественных месторождений свидетельствует о том, что коэффициент газоотдачи на законченных разработкой месторождениях при водонапорном режиме составляет 0,48-0,97. При разработке залежей с карбонатным коллектором и развитой трещиноватостьв водонапорный режим может не проявляться с точки зрения поддержания пластового давления, что отмечено, например, на Оренбургском и
Вуктыльском НГКН. Тем не менее негативные последствия проавления водонапорного режима имеют место.
Математические модели позволяют лучме понять сущность процессов, происходящих в залежи при ее разработке, а также рассмотреть влияние различных факторов на эти процессы. Реализация же таких моделей свазана с определенными методическими трудностями. Поэтому тематика диссертационной работы представляется актуальной.
Цель работы: создать методики расчета совместной фильтрации жидкости и газа в трещиновато-пористом пласте при раз работке месторождений природных газов и исследовать влияние пара метров коллектора и режима воздействия (отбора) на показатели разработки.
Основные задачи исследований.
-
Разработать методы режения уравнений однофазной фильтрации (жидкости или реального газа) в трещиновато-пористом коллекторе.
-
Исследовать влияние параметров пласта на показатели разработк; залежи.
-
Разработать методы режения уравнений двухфазной фильтрации применительно к трещиновато-пористым коллекторам, исследовать влияние нелинейных сомножителей этих уравнений на сходимость режения.
-
Учесть изменение порового объема коллектора вследствие выпаде ния конденсата в процессе разработки газоконденсатной залежи при водонапорном режиме в рамках двухфазной постановки.
-
Разработать методы реализации трехмерных математических моделей залежи с трещиновато-пористым коллектором.
-
Изучить влияние неоднородности залежи на устойчивость вычислительного процесса при реализации математических моделей.
Научная новизна.
-
Предложен и исследован в вироком диапазоне изменения исходных данных метод последовательных ревений для уравнений одно- и двухфазного течения в карбонатных коллекторах, показано его преимущество перед традиционными методами.
-
Разработана приближенная методика расчета выпадения в пласте конденсата по ретроградной кривой при совместном течении газа и воды для учета его влияния на изменение порового объема и относительных фазовых проницаеиостей.
-
Созданы одномерные и трехмерные математические модели газовых залежей с карбонатными коллекторами.
-
На основе численных'экспериментов изучены характерные особенности течения двухфазной смеси в среде с двойной пористостью.
-
Исследована эффективность различных способов линеаризации нелинейных разностных уравнений двухфазной фильтрации в трещино-вато-пористиом коллекторе.
-
Сделана оценка возможности применения локально-одномерной разностной схемы при трехмерном моделировании течения в среде с двойной пористостью при одновременной увязке указанной схемы с различными методами линеаризации, предложен комбинированный метод решения трехмерной задачи, сочетающий использование локально-одномерной и полностью неявной разностных схем.
-
Исследовано влияние неоднородности коллектора на устойчивость вычислительного процесса, характер течения и показатели разработки залежи.
Практическая значимость и реализация полученных результатов. Внедрение созданных математических моделей позволит производить прогнозные расчеты показателей разработки массивных газовых зале-яей с карбонатными коллекторами при водонапорном режиме. Использование этих моделей дает.возможность на основе математических экспериментов выбрать оптимальный вариант (по промысловым и экономическим показателям) разработки залежи.
Разработанные расчетные методики и полученные при их реализации результаты могут быть учтены и использованы для создания других математических моделей фильтрации.
Созданная трехмерная модель была использована для прогноза обводнения фонда эксплуатационных скважин южного купола Вуктыльс-кого НГКМ (ПО "Севергазпром").
Апробация работы. Основние результаты исследований докладывались на следующих конференциях и семинарах:
X Губкинские чтения (Москва, МИНХ и ГП им. И.Н.Губкина, 1987);
I Всесоюзный семинар "Современные проблемы теории фильтрации" (Москва, ИПМ АН СССР. 1989);
Международный симпозиум по вопросам разработки нефтяных месторождений с трещиноватыми коллекторами (Варна, І990).
Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 3 статьи и 1 обзор.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и заключения, содержит 158 страниц.
- б -
в том числе 25 рисунков и ІЗ таблиц, список использованной литз-ратуры представлен 106 наименованиями.
