Имитационное моделирование систем поддержания пластового давления при технологии дискретных закачек - Автореферат

Применяемая технология заводнения - технология непрерывных закачек (ТНЗ) не соответствует новым требованиям вследствие ее низкого уровня управляемости и информативности, а ориентированные на нее системы ППД не отвечают новым повышенным требованиям как в части эффективности заводнения (маневренность, избирательность, набор, диапазон и виды воздействий) так и в части собственной энергоэффективности. Разработанная в институте ОАО «Гипротюменнефтегаз» технология дискретных закачек - ТДЗ (патент на изобретение №2186954, приоритет от 19.07.2000) не имеет недостатков присущих технологии непрерывных закачек. При технологии дискретных закачек заводнение, как основной способ воздействия на эксплуатационный объект, приобретает ряд дополнительных возможностей как в сфере разработки - расширение диапазона воздействий до пределов технических возможностей системы ППД с их дифференциацией по скважинам (объемы закачки, расходы, давления, режимы закачки - непрерывный, прерывистый, импульсный, волновой), так и в области эксплуатации самих систем ППД - исключение непроизводительных затрат энергии, оптимизация режимов работы систем по минимуму энергозатрат (Эmin) на выполнение технологического задания (энергосбережение). Реализация данной технологии в полном объеме и достижение высоких показателей, как в эффективности заводнения, так и в энергосбережении, возможны только при наличии соответствующего программного обеспечения - имитационной модели (ИМ), позволяющей моделировать работу систем ППД и решать задачи контроля и управления системой ППД. Перечень основных задач по контролю и управлению системами ППД при ТДЗ, решаемых на имитационной модели: Оценка суточного задания по закачкам на техническую возможность выполнения и на величину энергетических затрат.Определяются состав и структура имитационной модели систем ППД как неотъемлемого элемента при реализации ТДЗ, позволяющего моделировать работу систем ППД и решать задачи контроля и управления системой. Далее имеем итерационный процесс для определения вектора давлений P, решаем систему из m линейных уравнений (3) и производим уточнение вектора P путем определения небалансов давлений ?P по узлам сети через невязки расходов ?Q на ветвях. Для сети водоводов состоящей из m узлов имеем систему m нелинейных алгебраических уравнений (1) из условия материального баланса по узлам сети. В качестве функции связи между расходами и давлениями на участках сети ВВД принята формула Дарси-Вейсбаха: , (8) где DPJI - перепад давления между j-м и соседним i-м узлами (МПА), Qji - расход жидкости (м3/сут), Lji, - длина (м), dji - диаметр (мм), lji - коэффициент гидравлического сопротивления участка водовода между j-м и i-м узлами; r - плотность жидкости (кг/м3), k - эмпирический коэффициент пропорциональности. При моделировании работы нагнетательной скважины и ее характеристики в координатах P,Q, имеющей линейный вид, следует, что в пласте установилась фильтрация воды по линейному закону Дарси и работа нагнетательных скважин (т.е. определение количества жидкости поступающей к забою скважины и закачиваемое в пласт) описывается по уравнению Дюпюи (уравнение установившейся приемистости нагнетательной скважины при закачке воды в пласт): (11) где Q - приемистость скважины (м3/сек); - вязкость жидкости (Па·с); Rk - радиус контура питания (м); k - коэффициент проницаемости пласта (м2); h - толщина продуктивного пласта (м); Ro - радиус скважины (м).