Исследование процесса вытеснения углеводородных жидкостей водой на моделях зонально-неоднородных деформируемых пластов

Abstract

Актуальность исследования обусловлены необходимостью прогнозировать основные показатели разработки газоконденсатной залежи, представленной упругими зонально-неоднородными коллекторами. При этом учитываются реальные PVT свойства двухфазной углеводородной системы и реология пород-коллекторов. Цель: на основе изучения причин большой остаточной газонасыщенности и нефтенасыщенности углеводородных залежей решить задачу о вытеснении углеводородных жидкостей закачиваемой в пласт водой в зональнонеоднородных коллекторах. При этом пласт круговой формы, разрабатываемый одной центральной скважиной, представляется состоящим из двух зон с различными коллекторско-емкостными и реологическими свойствами. Объекты. Исследуются процессы фильтрации углеводородной системы к центральной скважине при вытеснении водой в зонально-неоднородном пласте. Текущее положение фронта воды имеет радиуса 𝑟𝑣 . Контур заводнения имеет радиус 𝑅𝑘. Известно, что движение двухфазных углеводородных систем в деформируемых коллекторах представляется сложными нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных. Аналитическое решение таких уравнений возможно лишь с применением особых подходов. В настоящей работе для линеаризации уравнений будем применять метод осреднения и с использованием функции Христиановича. Для прогнозирования дебита скважины необходим алгоритм для определения отмеченных пластовых параметров в любой момент времени. Для этой цели будем использовать уравнения материального баланса для газовой и жидкой фаз углеводородной системы и объема внедряющейся в залежь воды. Методы. Решение уравнения нестационарной фильтрации воды с учетом граничных и краевых условий. Результаты и выводы. Получены результаты для прогнозирования разработки основных показателей процесса вытеснения углеводородных жидкостей к скважине, когда вблизи скважины (во внутренней зоне) и в отдаленной части залежи (т. е. во внешней зоне) пласт имеет разные коллекторскоемкостные и реологические характеристики. Вышеизложенный подход позволяет определять основные показатели разработки газоконденсатной залежи при различных технологических режимах с учетом различия в проницаемости и характере деформаций призабойной зоны и в отдаленной от забоя части пласта-коллектора. Полученное решение позволяет прогнозировать основные показатели разработки газоконденсатной залежи, представленной упругими зонально-неоднородными коллекторами. Предложенный алгоритм позволяет моделировать практически любой технологический режим закачки и скважины. Так, можно воспроизвести режим заданного темпа закачки воды и заданного давления на контуре заводнения

Relevance. The need to predict the main indicators of the development of a gas condensate deposit represented by elastic zonal heterogeneous reservoirs. In this case, the real PVT properties of a two-phase hydrocarbon system and the rheology of reservoir rocks are taken into account. Aim. Based on the study of the causes of high residual gas saturation and oil saturation of hydrocarbon deposits, it is necessary to solve the problem of displacing hydrocarbon liquids with water injected into the reservoir in zonal heterogeneous reservoirs. In this case, a circular reservoir developed by a central well is represented as consisting of two zones with different reservoir-capacity and rheological properties. Objects. The processes of hydrocarbon system filtration to the central well during displacement by water in a zonally heterogeneous formation. The current position of the water front has a radius r_v. The flooding contour has a radius R_k. It is known that the motion of twophase hydrocarbon systems in deformable reservoirs is represented by complex nonlinear partial differential equations. An analytical solution of such equations is possible only with the use of special approaches. In this paper, the averaging method and the Khristianovich function will be used to linearize the equations. To predict the well flow rate, an algorithm it is necessary to determine the noted reservoir parameters at any time is required. For this purpose, we will use the material balance equations for the gas and liquid phases of the hydrocarbon system and the volume of water penetrating into the reservoir. Methods. Solution of the equation of unsteady water filtration taking into account boundary and boundary conditions. Results and conclusions. The results are obtained for forecasting the development of the main indicators of displacement of hydrocarbon liquids to the well, when near the well (in the inner zone) and in the remote part of the deposit (i. e. in the outer zone) the formation has different reservoir-capacity and rheological characteristics. The above approach allows determining the main indicators of a gas condensate deposit development under various technological modes, taking into account the difference in permeability and the nature of deformations of the bottomhole zone and in the remote part of the reservoir. The obtained solution allows forecasting the main indicators of the development of a gas condensate deposit represented by elastic zonal-heterogeneous collectors. The proposed algorithm allows simulating almost any technological mode of injection and well. Thus, it is possible to reproduce the mode of a given water injection rate and a given pressure on the flooding contour