Плоскорадиальная модель вытеснения газа водой
УДК: 622.279:681.5
DOI: 10.33285/1999-6934-2023-4(136)-45-51
Авторы:
ТОЛПАЕВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ
1,2,
АХМЕДОВ КУРБАН САПИЖУЛЛАЕВИЧ1,
ЛОСКУТОВ КИРИЛЛ РОМАНОВИЧ1,
ГАЗАЛИЕВ ИСЛАМ РАМАЗАНОВИЧ3
1 Газпром ВНИИГАЗ, Ставрополь, Россия
2 Северо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь, Россия
3 Газпром трансгаз Махачкала, Махачкала, Россия
Ключевые слова: газ, вода, скважина, пластовое давление, забойное давление, депрессия, дебит, газоводяной контакт, время обводнения
Аннотация:
Предлагается новая методика изложения темы "Плоскорадиальное вытеснение газа водой" студентам, у которых в программе математической подготовки нет уравнений в частных производных, а также фундаментальных понятий векторного анализа. Плоскорадиальная фильтрация воды и газа с динамическими вязкостями μв и μг считается подчиняющейся линейному закону Дарси. Новая методика опирается только на методы дифференциального и интегрального исчисления функций одной действительной переменной и не прибегает к методам дифференциального исчисления функций нескольких переменных. Предлагаемая методика построена на замене известного классического граничного условия на газоводяном контакте на новое условие, заключающееся в равенстве порового объема, занимаемого перемещающимся водяным фронтом, поровому объему, который до вытеснения был занят природным газом, что заметно упростило все математические выкладки. Приведено приближенное и в то же время достаточно точное аналитическое решение дифференциального уравнения о продвижении границы газоводяного контакта. В приближенном решении достаточно медленно меняющиеся функции ln(R/RГВК) и ln(RГВК/rс) заменяются постоянными средними величинами. Приведен пример расчетно-графического студенческого задания по плоскорадиальному вытеснению газа водой. Для закрепления темы студентам предложены типовые задачи с индивидуальными в каждом варианте исходными данными (давлением на контуре питания и забойным давлением в скважине, радиусом контура питания, первоначальным радиусом газоводяного контакта, толщиной пласта, его пористостью, проницаемостью, коэффициентами динамической вязкости газа и воды при пластовых условиях, радиусом скважины). Требуется вычислить: 1) приближенную величину давления на газоводяном контакте, принимаемого постоянным; 2) дебит газовой скважины в начальный момент времени и в момент обводнения; 3) время обводнения газодобывающей скважины, работающей в режиме водопоршневого вытеснения газа; 4) построить графики изменения радиуса газоводяного контакта и зависимости нормированного дебита газовой скважины от времени. Перечисленные обстоятельства делают приемлемой предлагаемую методику изложения темы "Плоскорадиальное вытеснение газа водой" для студентов нефтегазовых специальностей 21.05.02 "Прикладная геология".
Список литературы:
1. Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика: учеб. для вузов. – М.: Недра, 1993. – 416 с.
2. Евдокимова В.А., Кочина И.Н. Сборник задач по подземной гидравлике: учеб. пособие для вузов. – М.: Альянс, 2007. – 168 с.
3. Щелкачев В.Н., Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. – Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2001. – 736 с.
4. ГОСТ 30319.1-96. Межгосударственный стандарт. Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки. – Введ. 1997–07–01. – М.: Изд-во стандартов, 1997. – III, 16 с.
5. Свид. 2016613006 о гос. регистрации программы для ЭВМ. Расчет значений динамической вязкости в заданных диапазонах изменений термобарических параметров для углеводородных газовых смесей / В.А. Толпаев, Р.А. Рыскаленко, С.А. Гоголева; правообладатель ОАО "СевКавНИПИгаз". – № 2016610343; заявл. 20.01.2016; зарегистр. 15.03.2016; опубл. 20.04.2016.
6. Таблицы физических величин: справ. / под ред. акад. И.К. Кикоина. – М.: Атомиздат, 1976. – 1008 с.
7. Мустафаева Г.Р., Мустафаева С.Р. Определение водонасыщенности нефтяных пластов // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2022. – № 3(129). – С. 40–44. – DOI: 10.33285/1999-6934-2022-3(129)-40-44
8. Абдуллин А.Ф., Долгих М.Ю., Макаров Д.В. Увеличение эффективности системы поддержания пластового давления путем применения радиального вскрытия пласта на примере месторождения Западной Сибири // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2022. – № 6(132). – С. 56–62. – DOI: 10.33285/1999-6934-2022-6(132)-56-62
Назад в номер