Численное моделирование неизотермической фильтрации водогазовой смеси в поровых каналах

1. Численное моделирование неизотермической фильтрации водогазовой смеси в поровых каналах

ВНКСФ-25
Численное моделирование
неизотермической фильтрации
водогазовой смеси в поровых каналах
Фахреева Р.Р
Научный руководитель: к.ф.-м.н. Питюк Ю.А.
Симферополь-2019

2.

Актуальность и цели работы
Проблема
трудноизвлекаемых
запасов нефти и газа
Внедрение
эффективных способов
оптимизации процесса
разработки
Увеличение количества
извлекаемых запасов
Задачи работы:
Цель
работы:
численное
исследование
неизотермической фильтрации водогазовой смеси
(ВГС) в нефтеносных коллекторах в одномерной
постановке
Расчет и анализ распространения фронта вытеснения
нефти в пористом пласте водогазовой смесью
Многопараметрический анализ распространения фронта
вытеснения нефти водогазовой смесью с переходом
пузырьков в свободную газовую фазу и без перехода
2

3.

Математическая модель
oL
wbL
gL
ΔV=const
R
L
Δz
Δy
Δx
oR
wbR
gR
Нижними индексами o, w, b, g обозначены
соответственно нефть, вода, пузырьки газа, газ
V0
,
V
c t
T
T
T
c f v f
t
t
x x x
уравнение
теплопроводности
уравнения сохранения
массы флюида с учетом
закона Дарси
kk P
So o ro o 0,
t
x o x
1 Rb kkrw w P
Sw w
0,
t
x
wb
x
kk P
Sb b Rb rw b qg ,
t
x
wb x
kk P
S g g rg g
qg ,
t
x g x
Начальные условия:
o
4b
k k 0 1
rm
o st
Bo p, T
,
g b
w
PM
RT
уравнение эффективной
проницаемости
скорость
фильтрации
ВГС
S i ( x,0) S i 0
p( x,0) p0
S i (0, t ) S iin
T ( x,0) T0
T (0, t ) T in
P(0, t ) P
in
vwb
T
x
0
x L ,t
w st
Bw p, T
плотности
флюида в
пластовых
условиях
kkrw P
vw vb
wb x
S i
x
P( L, t ) P out
0
x L ,t
,

4.

Данные для расчетов.
№
Обозначение
Назначение
1
L
Длина модели
2
Пористость
3
k
Абсолютная проницаемость
4
s , o , w , g
Плотность скелета, нефти,
5
c s , co , c w , c g
6
s , o , w , g
Теплопроводность скелета,
7
o , w
Коэффициент сжимаемости
8
o , w
Коэффициент теплового
9
o , w , g
Динамическая вязкость
10
Tin
Температура нагнетания
воды, газа
Удельная теплоемкость
скелета, нефти, воды, газа
нефти, воды, газа
нефти, воды
расширения нефти, воды
нефти, воды, газа
Единица
Характерное
измерения
значение
м
м2
кг/м3
Дж/(кг·К)
Вт/(м·К)
№
Обозначение
100
11
T0
0.18
12
T out
Температура на выходе
50×10-12
13
Pin
Давление нагнетания
14
P0
15
Pout
16
S or*
2000; 860; 1000;
1.2
766; 2000;
4100; 1000
0.95; 0.12;
0.70; 0.026
1/Па
10-9;
0.5×10-9
17
S wr*
1/К
8×10-5; 4×10-5
18
S gr*
19
S o0
20
S w0
Па·с
o
C
2.1×10-3; 3.5×10-4;
1.8×10
20
-5
Назначение
Начальная пластовая
температура
Начальное пластовое
давление
Давление на выходе
Остаточная
нефтенасыщенность
Остаточная
водонасыщенность
Остаточная
газонасыщенность
Начальная
нефтенасыщенность
Начальная
водонасыщенность
Единица
Характерное
измерения
значение
o
70
o
C
70
Па
300×105
Па
200×105
Па
200×105
C
0.15
0.15
0.1
0.8
0.2
4

5. Анализ вытеснения нефти ВГС без перехода пузырьков в свободную газовую фазу

Распределение содержания пузырьков в ВГС и вязкости ВГС
Происходит постепенное
вытеснение нефтяной фазы ВГС
Динамика давления и температуры в пористой среде
S
Кровля
f
Скважина
Объемное содержание
пузырьков и вязкость
ВГС увеличиваются
Распределение флюида
Продуктивный
пласт
х
Подошва
Давление выравнивается,
холодная ВГС постепенно
охлаждает пласт
6

6. Анализ вытеснения нефти ВГС с переходом пузырьков в свободную газовую фазу

Распределение содержания пузырьков в ВГС и
вязкости ВГС при