Разработка численного метода и программы расчёта эффективности электропрогрева нефтяных скважин

Содержание

Введение        4

Теоретическая часть        6

Конечно-разностная аппроксимация уравнения        10

Практическая часть        11

Заключение        16

Список литературы        17

Приложение        17

Введение

Призабойная зона скважин — это место системы пласт - скважина, которое в большей степени подвержено загрязнениям и другим факторам, вызывающим уменьшение фильтрационного сопротивления. Поэтому от ее производительности в значительной мере зависит дебит скважины.

При бурении и последующей эксплуатации нефтяных скважин в призабойной зоне образуются органические и неорганические структуры, приводящие к повышению фильтрационного сопротивления и снижению производительности скважин. Для снижения фильтрационного сопротивления и восстановления потенциальной производительности скважин необходимо разрушение этих структур в процессе физико-химической обработки. Экспериментальные и промысловые исследования позволили определить состав отложений в околоскважинной области пласта, однако механизмы возникновения этих отложений и возникновения дополнительного фильтрационного сопротивления в этой зоне изучены недостаточно. В этом случае применяемые методы интенсификации притока скважинной жидкости часто необоснованны, параметры этих методов неоптимизированны и имеют низкую эффективность[1].

При таких обстоятельствах, альтернативы тепловым методам воздействия на призабойную зону в настоящее время, по-видимому, нет, поскольку повышение температуры пластового флюида однозначно уменьшает его вязкость и способствует растворению парафинов[2]. Тепловое воздействие на призабойную зону пласта снижает вероятность образования парафинистых и смолистых отложений и способствует увеличению текущей и суммарной добычи нефти, увеличивает межремонтный период эксплуатации скважины, так как уменьшается количество парафина на стенках труб и в выкидных линиях. В большинстве случаев с их помощью удается добиться существенного увеличения притока жидкостей либо повышения приемистости нагнетательных скважин. В других случаях эффект от тепловых воздействий отсутствует. Это объясняется тем, что пока недостаточно ясны механизмы разнообразных явлений, сопровождающих распространение тепла по флюидонасыщенным пористым средам.

Выбор метода обработки в настоящее время чаще всего основывается на анализе опыта применения данного метода на конкретном месторождении, поскольку не существует обоснованных критериев применения различных методов тепловой обработки в зависимости от технологических параметров скважин и физико-химических свойств пласта.

Одним из экономически эффективных тепловых методов воздействия на скважинную зону является электропрогрев скважин. Опыт показывает, что с его помощью можно добиться значительных результатов в увеличении производительности скважин при небольших капитальных затратах.

Однако широкое применение этого метода затруднено тем, что процесс электропрогрева пласта недостаточно изучен, и на данный момент не имеется достоверных методов оценки эффективности электропрогрева. Поэтому анализ использования электропрогрева скважин на различных месторождениях, а так же разработка теоретического метода оценки эффективности электропрогрева выполненные в настоящей работе актуальны и имеют важное практическое значение для обоснованного применения электропрогрева с целью повышения эффективности нефтяных скважин.

Теоретическая часть

Математическая модель электропрогрева скважинной зоны пласта

Для решения вопросов применения тепловых методов обработки пласта и оптимизации параметров этих методов необходима разработка и анализ простой математической модели прогрева скважины и пласта и проведения с помощью этой модели оценки эффективности, электропрогрева скважины. Такая модель позволит оценить характерные параметры прогрева нефтедобывающих скважин, разработать инженерный модуль по расчёту эффективности электропрогрева нефтяных скважин и использовать эту модель для оценки комбинированных методов воздействия на пласт.