Численное исследование температурного поля в системе «скважина — пласт» при разгазировании нефти

Вестник ТюмГУ. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика.


Выпуск:

2017. Том 3. №2

Название: 
Численное исследование температурного поля в системе «скважина — пласт» при разгазировании нефти


Для цитирования: Шарафутдинов Р. Ф. Численное исследование температурного поля в системе «скважина — пласт» при разгазировании нефти / Р. Ф. Шарафутдинов, И. В. Канафин, Т. Р. Хабиров, И. Г. Низаева // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2017. Том 3. № 2. С. 8-20. DOI: 10.21684/2411-7978-2017-3-2-8-20

Об авторах:

Шарафутдинов Рамиль Файзырович, доктор физико-математических наук, профессор кафедры геофизики, Башкирский государственный университет (г. Уфа); gframil@inbox.ru

Канафин Ильдар Вакифович, ассистент кафедры геофизики, Башкирский государственный университет (г. Уфа); vradlik@gmail.com

Хабиров Тимур Раильвеич, кандидат физико-математических наук, ассистент кафедры геофизики, Башкирский государственный университет (г. Уфа); khabirovtr@mail.ru

Низаева Ирина Григорьевна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры геофизики, Башкирский государственный университет (г. Уфа); nizaevaig@rambler.ru

Аннотация:

Исследованию многофазных потоков в скважинах посвящены работы многих отечественных и зарубежных ученых. Несмотря на это, малоизученным остается вопрос о формировании температурного поля в системе «скважина — пласт» в условиях разгазирования нефти. На сегодняшний день интерпретация термических исследований скважин производится на качественном уровне, для количественных оценок требуется учет влияния большого числа параметров. В практике нефтедобычи и при проведении геофизических исследований давление в скважине может снижаться ниже давления насыщения нефти газом. В этих условиях происходит разгазирование нефти. Поэтому актуальной является разработка математической модели двухфазной фильтрации нефти и газа и исследование основных особенностей температурного поля в системе «скважина — пласт» в условиях разгазирования нефти.

В статье рассматривается численное решение системы уравнений, описывающей нестационарное движение газированной нефти в системе «скважина — пласт». Цель исследований заключается в определении зоны начала разгазирования по распределению температуры в стволе скважины.

Решение системы дифференциальных уравнений энергии, сохранения массы производится методом контрольного объема.

Исследование заключается в моделировании двухфазной фильтрации нефти и газа в системе «скважина — пласт» при различном значении давления насыщения нефти газом. При этом было показано, что с увеличением давления насыщения процесс дегазации нефти стремится к зумпфу скважины и проникает вглубь пласта.

Как известно, давление насыщения нефти газом определяется в лабораторных условиях на основе проб нефти, полученных из скважины. Но нередко встречаются случаи отсутствия этих данных по месторождению. Поэтому использование корреляционных зависимостей давления насыщения часто бывает необходимым шагом для обеспечения точности численных расчетов. Кроме того, проведенные исследования показали, что давление насыщения можно оценить по данным изменения давления и температуры.

Список литературы:

  1. Валиуллин Р. А. Исследование радиально-углового распределения температуры при неизотермической двухфазной фильтрации нефти и воды / Р. А. Валиуллин, Р. Ф. Шарафутдинов и др. // Прикладная механика и техническая физика. 2008. Том 49. № 6. С. 124-130.
  2. Валиуллин Р. А. Термические исследования при компрессорном освоении скважин / Р. А. Валиуллин, А. Ш. Рамазанов. Уфа: Изд-во Башкир. ун-та, 1992.
  3. Валиуллин Р. А. Термометрия многофазных потоков / Р. А. Валиуллин, А. Ш. Рамазанов, Р. Ф. Шарафутдинов. Уфа: Изд-во Башкир. ун-та, 1995.
  4. Гиматудинов Ш. К. Физика нефтяного и газового пласта / Ш. К. Гиматудинов, А. И. Ширковский. М.: Недра, 1982.
  5. Требин Г. Ф. Оценка температурной депрессии в призабойной зоне эксплуатационных скважин / Г. Ф. Требин, Ю. Ф. Капырин, О. Г. Лиманский. М.: Всесоюз. нефтегазовый научно-исследов. инст-т, 1978. Вып. 64. С. 16-22.
  6. Чекалюк Э. Б. Термодинамика нефтяного пласта / Э. Б. Чекалюк. М.: Недра, 1965.