«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

Использование нелинейной фильтрации при гидродинамическом моделировании низкопроницаемых коллекторов ачимовской толщи

УДК: 622.276.038:532.5
DOI: 10.33285/1999-6934-2023-6(138)-53-58

Авторы:

¹ ЛУКОЙЛ-Инжиниринг, Москва, Россия
² КогалымНИПИнефть, Тюмень, Россия
³ Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия

Ключевые слова: низкопроницаемый коллектор, нелинейная фильтрация, гидродинамические исследования, закон фильтрации

Аннотация:

Гидродинамическое моделирование низкопроницаемых коллекторов (с абсолютной газопроницаемостью менее 2 мД) представляет сложную нестандартную задачу. Фильтрация флюидов происходит в затрудненных условиях, что связано со свойствами матрицы горных пород и ее взаимодействием с флюидами, насыщающими поровое пространство. При отсутствии керновых экспериментов наличие нелинейной фильтрации можно подтвердить при интерпретации гидродинамических исследований скважин. Также возможно получение аналитического решения на основании анализа работы скважин. Одним из наиболее простых законов фильтрации, который широко применяется в условиях отклонения от линейного закона Дарси, является закон с предельным градиентом давления. При подборе параметров нелинейного закона фильтрации для сходимости с результатами долговременного мониторинга получено приближенное значение предельного градиента, равное 0,1 атм/м. Для корректной настройки гидродинамической модели использовались три входных аргумента: начальный градиент давления GP0, максимальный градиент давления GP1, множитель на поток F0, равный соотношению подвижностей нефти при разных перепадах давления. В данной работе значения начальных и максимальных градиентов давления были близки к предельному градиенту давления γ, это позволило задать кусочно-линейный закон фильтрации. Указанный подход позволяет обосновать быстрое снижение дебитов, включая горизонтальные скважины, а также достоверные настройки забойных давлений. Однако применение законов нелинейной фильтрации может быть отнесено к низкопроницаемому коллектору при фильтрации чистой нефти, для совместной фильтрации нефти и воды применение указанного подхода затруднено.

Список литературы:

1. Pseudo threshold pressure gradient to flow for low permeability reservoirs / Xiong Wei, Lei Qun, Gao Shusheng [et al.] // Petroleum Exploration and Development. – 2009. – Vol. 36, Issue 2. – P. 232–236. – DOI: 10.1016/S1876-3804(09)60123-3
2. Effect of absorption boundary layer on nonlinear flow in low permeability porous media / Xue-wu Wang, Zheng-ming Yang, Ya-dong Qi, Yan-zhang Huang // J. of Central South University of Technology. – 2011. – Vol. 18. – P. 1299–1303. – DOI: 10.1007/s11771-011-0836-x
3. Representation of a new physics-based non-Darcy equation for low-velocity flow in tight reservoirs / Lin Zhao, Hanqiao Jiang, Hao Wang [et al.] // J. of Petroleum Science and Engineering. – 2020. – Vol. 184. – DOI: 10.1016/j.petrol.2019.106518
4. Нелинейная фильтрация в низкопроницаемых коллекторах. Анализ и интерпретация результатов лабораторных исследований керна Приобского месторождения / В.А. Байков, Р.Р. Галеев, А.В. Колонских [и др.] // Науч.-техн. вестн. ОАО "НК "Роснефть". – 2013. – № 2(31). – С. 8–12.
5. Baikov V.A., Davletbaev A.Ya., Ivaschenko D.S. Non-Darcy Flow Numerical Simulation and Pressure/Rate Transient Analysis for Ultra-Low Permeable Reservoirs // SPE Russian Oil and Gas Exploration & Production Technical Conf. and Exhibition, Moscow, Russia, Oct. 14–16. – 2014. – DOI: 10.2118/171174-MS
6. Nonlinear seepage flow of ultralow permeability reservoirs / Song-quan Li, Lin-song Cheng, Xiu-sheng Li, Fei Hao // Petroleum Exploration and Development. – 2008. – Vol. 35, Issue 5. – P. 606–612. – DOI: 10.1016/S1876-3804(09)60092-6
7. Кузьмина Т.В., Ефимов А.А., Еленец А.А. Определение радиуса контура питания скважин по данным гидродинамических исследований в пластах со сложной литолого-фациальной обстановкой // Тр. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. – 2021. – № 3(304). – С. 45–52. – DOI: 10.33285/2073-9028-2021-3(304)-45-52
8. Невмержицкий Я.В. Об особенностях гидродинамических исследований скважин в низкопроницаемых коллекторах // Тр. МФТИ. – 2017. – Т. 9, № 2(34). – С. 46–56.
9. Guo Cheng Zhang, Yang Liu, Zhao Hui Zhang. Study on the Optimal Design Methodology of Fracture Spacing in Low-Permeability Reservoir Horizontal Well // Advanced Materials Research. – 2014. – Vol. 868. – P. 487–496. – DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.868.487
10. Analysis and Calculation of Threshold Pressure Gradient Based on Capillary Bundle / Shuangshuang Ren, Fei Shen, Shenglai Yang [et al.] // Mathematical Problems in Engineering. – 2021. – DOI: 10.1155/2021/5559131