Вертикальной и горизонтальной скважин

Отношение продуктивностей горизонтальной и вертикальной скважин в условиях неизотермической фильтрации сравнивалось с аналогичным отношением продук-
тивностей при изотермическом вытеснении. Закачка теплоносителя в пласт в случаях горизонтальной и вертикальной скважин принималась одинаковой.

Рассматривался пример со следующими исходными данными:

толщина пласта h = 20 м;

радиус контура R_к = 400 м;

радиус скважины r_с = 0,1 м;

начальная пластовая температура T₀ = 20° C;

температура прогретой части пласта T_н = 200° C;

вязкость нефти при пластовой температуре m(20° C) = 50 мПа × с;

вязкость нефти при температуре T = 20° C m (200° C) = 4 мПа × с.

Зависимость вязкости нефти от температуры принималась в виде

. (5.11)

В таблице 7 представлены результаты расчетов отношения дебитов q_г/q_в при изотермическом вытеснении, т.е. для случая T_н = T₀ = 20° С, m = 50, в зависимости от длины горизонтального ствола L. В этой таблице и далее t = 0,1; 0,2 и т.д. - это доля объема пласта, пройденного фронтом R_ф, т. е. . Случай неизотермической фильтрации при распределении температуры в пласте со скачком на фронте R_ф (рис. 5) представлен в таблице 8 и на графиках к ней.

Обращает на себя внимание тот факт, что для всех значений L и t отношение дебитов q_г / q_в меньше, чем в изотермическом случае.

Для анализа результатов необходимо обратиться к фильтрационным сопротивлениям формул (5.1) и (5.6).

В формуле (5.1) фильтрационное сопротивление вертикальной скважины определяется в основном первым слагаемым в знаменателе. Уменьшение вязкости нефти приводит к резкому уменьшению сопротивления и увеличению дебита. В формуле (5.6) уменьшение вязкости нефти слабее влияет на величину фильтрационного сопротивления и потому дебит горизонтальной скважины увеличивается при прогреве пласта в меньшей степени. Отсюда уменьшение отношения дебитов q_г / q_в по сравнению с изотермическим случаем.

Допустим теперь, что прогрев пласта осуществляется от контура питания R_к в сторону добывающей скважины, как представлено на рис. 7.

В формулах (5.1) и (5.6) меняются местами значения Т₀ и Т_н.

Результаты расчетов представлены в таблице 9 и на графиках к этой таблице.

Всюду отношение дебитов q_г / q_в стало больше, чем в изотермическом случае. Объяснение кроется опять-таки в поведении фильтрационных сопротивлений.

В таблице 10 и на графиках к ней представлены результаты расчетов отношения дебитов q_г / q_в при многоступенчатом (плавном) распределении температуры от скважины в сторону контура питания (рис. 6). Рассмотрены варианты по длине горизонтального ствола и количеству ступенек изменения температуры (к = 10; 100; 1000).

Аналогичные показатели, но для распределения температуры от контура питания в сторону добывающей скважины представлены в таблице 11 и графиках к ней.

Приведенные таблицы и графики демонстрируют возможности оценки дебитов горизонтальных и вертикальных скважин при термических методах воздействия на пласт.

Основные выводы к разделу.

1. Методом конформных отображений получены инженерные формулы расчета неизотермического притока жидкости в горизонтальные скважины для случаев кусочно-непрерывного распределения температуры в пласте.

2. Составлен алгоритм решения задач на ПЭВМ, и выполнены расчеты для случаев использования горизонтальной скважины в качестве добывающей после тепловой обработки призабойной зоны (рис. 5 и 6), а также в качестве добывающей при нагнетании теплоносителя от контура питания (рис.7).

3. Выполнен анализ результатов расчета, из которых следует, что при нагнетании теплоносителя от контура питания замена вертикальной добывающей скважины на горизонтальную приводит к увеличению отношения дебитов q_г / q_в по сравнению с изо-

термическим случаем. Использование горизонтальной скважины в технологиях паротепловых обработок дает меньший относительный эффект, чем аналогичное использование вертикальной скважины.