Бравичева Т.Б., Бравичев КА., Палий А.О. Компьютерное моделирование процессов разработки нефтяных месторождений

Учебное пособие. — М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2013. — 247 с.Оценка эффективности различных технологий и технологических решений с учетом особенностей конкретного объекта (пласта) целесообразно осуществлять с помощью предварительного моделирования на подробных гидродинамических моделях, т.е. решать исследовательские задачи. Для этого используются подробная секторная гидродинамическая модель, которая отличается небольшими геометрическими размерами, т.е. представляет собой фрагмент пласта. В случае естественных режимов секторная модель включает как минимум одну добывающую скважину, при заводнении – две скважины (добывающая и нагнетательная). Решению исследовательских задач теории фильтрации при заводнении неоднородных коллекторов посвящено учебное пособие.
Секторное моделирование находит все большее распространение в теории и ирактике разработки месторождений нефти и газа. Основной целью исследований на основе секторного моделирования является обоснование новых и совершенствование существующих технологий разработки или технологических решений применительно к конкретной залежи. Это достигается при выявлении закономерностей влияния на у дельные показатели разработки совокупности природных факторов и управляющих воздействий (технологических параметров). Секторная модель предполагает достаточно подробную сеточную аппроксимацию выбранного элемента пласта для более точного воспроизведения реальных фильтрационных течений и работы добывающих и нагнетательных скважин.
Результаты исследований на секторных моделях используются при переходе на полномасштабную 3D-модель рассматриваемой залежи, чтобы выявить ожидаемые эффекты в макрообъеме. Основная проблема исследований при переходе на полномасштабную модель – необходимость учета перетоков пластовых флюидов, т.е. связана с граничными условиями выделенного элемента пласта.На основе применения секторного компьютерного моделирования дано обоснование технологий разработки и технологических решений, направленных на рациональное использование природной энергии залежей с трудноизвлекаемыми запасами.
Рассмотрены механизмы влияния управляющих воздействий на фильтрационные процессы, в том числе на процессы конусообразования, капиллярной пропитки, деформационные. Гидродинамические расчеты на секторных моделях проведены с использованием современных программных продуктов; даны рекомендации по проведению вычислительных экспериментов, а также результаты исследований влияния технологий на показатели эффективности разработки при различных геолого-промысловых условиях.
Большое внимание уделено реализации системного подхода при выборе рациональной технологии добычи нефти, что является актуальным в рамках инновационной образовательной программы, разработанной в РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина.
Учебное пособие предназначено для студентов, магистрантов по направлению "Нефтегазовое дело", аспирантов, а также может быть полезно аспирантам и специалистам отрасли.Основные этапы математического эксперимента при исследовании процессов разработки на основе компьютерного моделирования
Компьютерное моделирование процессов разработки с использованием DESKTOP-VIP
Краткое описание используемого программного обеспечения
Подготовка исходной информации
Запуск симулятора
Оптимизация численного решения
Визуализация результатов гидродинамического моделирования
Исследование процессов разработки нефтяных месторождений на упругом режиме и начальной стадии режима растворенного газа
Особенности моделирования
Обобщение результатов лабораторных исследований изменения фильтрационно-емкостных свойств от эффективного давления
Примеры расчетов показателей разработки
Исследование процессов разработки при наличии водонефтяных и подгазовых зон
Особенности разработки водонефтяных и газонефтяных зон
Примеры расчетов показателей разработки на секторных моделях
Компьютерное моделирование процессов разработки карбонатных коллекторов
Особенности компьютерного моделировании
Примеры расчетов показателей разработки при возможном образовании водяных и газовых конусов
Исследование процессов разработки неоднородных коллекторов при стационарном заводнении
Особенности процесса заводнения
Сравнение технологической эффективности систем площадного заводнения
Моделирование процессов разработки в слоисто-неоднородном пласте с перетоками между слоями
Моделирование процесса заводнения в карбонатных коллекторах
Моделирование процессов разработки при применении технологии тампонирования для выравнивания профилей приемистости и притока слоисто-неоднородного коллектора
Исходные данные для проведения многовариантных расчетов
Результаты многовариантных расчетов
Моделирование разработки низкопроницаемых коллекторов с применением технологий интенсификации добычи нефти
Моделирование технологии разработки с применением горизонтальных и наклоннонаправленных скважин
Пример расчета показателей разработки с применением технологии горизонтальных скважин для низкопроницаемых коллекторов Западной Сибири (пласт ВК1)
Моделирование и пример расчета технологии разработки с применением гидравлического разрыва пласта для низкопроницаемых коллекторов Западной Сибири (пласт ВК1)
Оценка фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) пласта и параметров моделей притока на основе данных гидродинамических исследований скважин и мониторинга
Оценка добывных возможностей скважин по формулам притока
Оценка параметров моделей притока на основе данных гидродинамических исследований скважин
Постановка и решение задачи оценки ФЕС при воспроизведении гидродинамических исследований скважин
Пример адаптации гидродинамической модели с применением двойной экспоненциальной зависимости проницаемости от эффективного давления
Литература.