МЕТОД ЧИСЕЛЬНОГО МОДЕЛЮВАННЯ У СЛАБОПРОНИКНИХ АНІЗОТРОПНИХ ПЛАСТАХ З МЕТОЮ ЗБІЛЬШЕННЯ НАФТОВІДДАЧІ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2023.1.03Ключові слова:
моделювання, нафтовіддача пластів, нагнітальні свердловини, комбінований метод, метод кінцевих різниць, метод кінцевих елементів, слабопроникні анізотропні пласти (САП)Анотація
Об'єктом дослідження є фільтраційний процес у слабопроникних анізотропних пластах (САП). Робота присвячена оцінюванню процесу виснаження нафтоносного пласта, використовуючи за критерій розподіл пластового тиску поблизу системи видобувних та нагнітальних свердловин з урахуванням анізотропії проникності нафтової фази. В ході дослідження представлений комбінований метод чисельного моделювання на основі скінченно-елементного та методу кінцевих різниць, який дозволяє визначити значення пластового тиску в довільній точці розрахункової області. Запропонований у даній роботі скінченно-елементно-різницевий метод, який дає змогу поєднувати переваги скінченно-елементного методу та методу скінченних різниць, для розв'язання нестаціонарної задачі п'єзопровідності з огляду на неоднорідний розподіл різних фільтраційних параметрів усередині деформованого пласта та на його межах дає змогу адекватно обчислити розподіл пластового тиску в реальних умовах експлуатації свердловин, що дає ряд переваг порівнюючи з існуючими методами. Встановлено, що вплив проникності нафтової фази у зсувному напрямку домінує над впливом проникності у осьових напрямках. Це пов'язано з тим, що з отриманої інформації, для ефективного використання анізотропних слабопроникних пластів необхідно розміщувати видобувні та нагнітальні свердловини в областях з відносно низькою анізотропією проникності пласта, особливо уникати місць із наявністю зсувної проникності пласта. Таке важливе розташування свердловин, щоб з однієї сторони не відбувалось блокування нафти з боку пониженої проникності, а з іншої сторони не відбувалось швидке виснаження пласта з боку підвищеної проникності та не припинявся взаємний обмін між видобувною та нагнітальною свердловинами. При розміщенні системи видобувних та нагнітальних свердловин у анізотропних пластах нафтового родовища необхідно проведення системного аналізу навколишньої анізотропії пластів з метою такого їх розміщення, яка б забезпечувала ефективну динаміку процесів фільтрації навколо цих свердловин та збільшення нафотвіддачі.
Посилання
Abou-Kassem J. H., Farouq-Ali S. M., & Islam M. R. (2013). Petroleum Reservoir Simulations. Elsevier, 1(2), 45–67.
Ohen H. A., & Civan F. (1993). Simulation of formation damage in petroleum reservoirs. SPE Advanced Technology Series, 1(01), 27–35.
Douglas J., Furtado F., & Pereira F. (1997). On the numerical simulation of waterflooding of heterogeneous petroleum reservoirs. Computational Geosciences, 1(2), 155– 190.
Higham, D. J. (2001). An algorithmic introduction to numerical simulation of stochastic differential equations. SIAM review, 43(3), 525–546.
Wu Y.S., & Pruess K. (1988). A multiple-porosity method for simulation of naturally fractured petroleum reservoirs. SPE Reservoir Engineering, 3(01), 327–336.
Azyz Kh., Settary Е. Matematycheskoe modelyrovanye plastovykh system. M.: Ynt kompiut. yssled., 2004. 416 p.
Сhen Z., Huan G., Ma Y. Computational methods for multiphase flows in porous media. Philadelphia: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006. 521 p.
Ertekin T., Abou-Kassem J. H., King G. R. Basic applied reservoir simulation. Texas: Richardson, 2001. 421 p.
Trangenstein J. А., & Bell J. B. (1989). Mathematical structure of the black-oil model for petroleum reservoir simulation. SIAM Journal on Applied Mathematics, 49(3), 749–783.
Lubkov M. V. Modeliuvannia produktyvnoho tysku v neodnoridnykh naftonosnykh plastakh / M. V. Lubkov, O. O. Zakharchuk, V. I. Dmytrenko, O. V. Petrash // Visnyk NTU «KhPI». Seriia: Khimiia, khimichni tekhnolohii ta ekolohiia».– Kharkiv : NTU "KhPI", 2021. – № 2 (6). P. 23–29. doi: 10.20998/2079-0821.2021.02.10.
Russell T. R., & Wheeler M. F. (1983). Finite element and finite difference methods for continuous flows in porous media. In The mathematics of reservoir simulation (pp. 35–106). Society for Industrial and Applied Mathematics.
Qi M., Li M., Moghanloo R. G., & Guo T. (2021). A novel simulation approach for particulate flows during filtration. AIChE Journal, 67(4), e17136. DOI:10.1002/aic.17136.
