ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ МОДЕЛИ ФИЛЬТРАЦИИ И РЕШЕНИЕ СИСТЕМЫ
ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ 12
МНОГОКОМПОНЕНТНАЯ (КОМПОЗИЦИОННАЯ) МОДЕЛЬ 12
МОДЕЛЬ ФИЛЬТРАЦИИ ОДНОРОДНОЙ ЖИДКОСТИ 13
МОДЕЛЬ ДВУХФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ 13
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ
УРАВНЕНИЙ 14
РЕШЕНИЕ СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ
МЕТОД ГАУССА 16
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ 22
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ
ФИЛЬТРАЦИИ 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48
Карты изобар широко используются при анализе состояния разработки месторождений и планировании геолого-технических мероприятий. Поэтому оперативное построение достоверных карт изобар является одной из важнейших задач для любого нефтедобывающего предприятия.
На практике значительное число таких карт строится методом интерполяции прямых замеров пластового давления. Для успешного применения данного метода необходим практически полный охват фонда скважин гидродинамическими исследованиями (ГДИ), что не всегда целесообразно из-за больших потерь добычи нефти во время их проведения. Кроме того, в соответствии с регламентом РД 153-39.0-109-01 [РД М.: Наука, с 95] периодичность проведения замеров пластового давления составляет от полугода до года, в то время как построение карт изобар необходимо выполнять ежеквартально. Замеры пластового давления проводятся либо равномерно по всему фонду скважин в течение года, либо по большинству скважин в течение короткого периода времени. В результате на дату построения карт изобар лишь небольшая часть фонда скважин оказывается охваченной замерами. Для остальных скважин используются устаревшие замеры или замеры по ближайшим скважинам. В то же самое время замеры пластового давления проводятся либо равномерно по всему фонду скважин в течение года, либо по определенной выборке скважин в течение короткого периода времени.
В ряде случаев остановка скважин для определения пластового давления нецелесообразна или не рекомендуется по техническим причинам. В частности, если обсадная колонна негерметична, то частые остановки скважины для замера пластового давления могут увеличить опасность утечки газа через не герметичности колонны. При больших глубинах залежи остановка скважин на длительное время нецелесообразна из-за аномально высокого пластового давления. Остановка скважин для измерения пластового давления на месторождениях с низкими коллекторскими свойствами снижает коэффициент эксплуатации скважин, вскрывших пласты, и связана с длительной
стабилизацией и восстановлением давления [А.И. Гриценко, З.С. Алиев, О.М.
Ермилов, В.В. Ремизов, Г.А, с. 114].
Известен «Способ построения карт изобар» для нефтегазоконденсатных месторождений [Васильевский В.П., Петров А.И., с. 150.]. Исходными данными для построения карт изобар являются величины пластовых давлений, замеренных в скважинах во время проведения ГДИ и приведенных к выбранной горизонтальной плоскости. Строящиеся по этим данным карты приближенно характеризуют сглаженную пьезометрическую поверхность без депрессионных воронок вблизи забоя эксплуатационной скважины. Так как пьезометрическая поверхность во времени изменяется, то карта изобар характеризует ее форму лишь на определенный зафиксированный момент.
Недостатком данного способа является то, что для его реализации необходим практически полный охват фонда скважин ГДИ. А это не всегда целесообразно из-за возможных больших потерь добычи продукта во время их проведения.
Также ГДИ нельзя проводить на нескольких скважинах одновременно, особенно если они расположены близко друг к другу, так как в этом случае на величину замеряемого в каждой скважине давления будут влиять остановки других скважин. Поэтому календарный график замеров пластовых давлений с целью построения карты изобар должен составляться таким образом, чтобы:
все замеры были проведены в возможно более короткий срок;
на величину измеряемого в каждой скважине пластового давления не влияли остановки других скважин, которые связанны с замерами в них пластовых давлений.
Эти два требования противоречивы, и выполнить их одновременно практически не удается.
График замеров составляется так, чтобы в основном выполнялось второе требование, т.е. отсутствовало влияние других скважин. В результате на дату построения карт изобар лишь небольшая часть фонда скважин оказывается охваченной замерами. Для остальных скважин используются либо устаревшие замеры, либо замеры по ближайшим скважинам с использованием не всегда корректных методов приведения замеров пластовых давлений по скважинам к
одной дате.
В настоящее время в нефтегазовой области применяется большое количество различных симуляторов, которые успешно решают различного рода задачи, в том числе задачи моделирования процессов фильтрации флюидов в пласте. Однако, несмотря на точность и достоверность получаемых решений, зачастую такие расчеты требуют больших ресурсных и временных затрат. Поэтому необходимо создание нового перспективного продукта, который будет способен решать необходимые задачи без потерь точности, но с меньшими временными и ресурсными затратами.
Предложенная модель построения карты изобар позволяет оценить пластовое давление в скважинах, не охваченных гидродинамическими исследованиями, что существенно повышает детальность построенных карт.
Точность построения применения данной модели является гораздо выше, чем по интерполяции прямых замеров, а трудоемкость значительно ниже алгоритмов, основанных на использовании 3D гидродинамических моделей, что позволяет сохранить невысокую стоимость построения карты изобар. Однако на данный момент существует ряд ограничений модели несмотря на то, что требуется ряд дополнительных исследований и наработок.
Среди множества вариантов дальнейшей разработки и тестирования платформы можно выделить ряд наиболее важных. Это апробация способов получения стабильной работы программы для различных конфигураций месторождения и различных граничных и начальных условий. Кроме того, определенный интерес представляет моделирование горизонтальной скважины в двумерной постановке и процесса двухфазной фильтрации в двумерной постановке.
