Моделювання процесів витіснення нафтової фази у неоднорідних анізотропних пластах

Анотація

У наш час затребуваними є методи комп’ютерного моделювання слабопроникних анізотропних нафтоносних пластів, оскільки вони дають змогу отримати уявлення про фільтраційні процеси поблизу видобувних і нагнітальних свердловин в різних практичних ситуаціях і тим самим значно підвищити рівень експлуатації таких пластів. Разом з тим це дає змогу оцінювати і враховувати невизначеності, які виникають унаслідок недостатньої інформації про будову і властивості пласта за межами свердловин. З метою дослідження практичних аспектів підтримки ефективності нафтовидобутку в анізотропних неоднорідних слабопроникних пластах на основі комбінованого скінченно-елементно-різницевого методу для нестаціонарної анізотропної задачі п’єзопровідності проведено чисельне моделювання розподілу пластового тиску в околі видобувних і нагнітальних свердловин, з урахуванням анізотропії проникності та умови інфільтрації нафтової фази на межах розглянутого пласта. Встановлено, що інтенсивність процесу фільтрації між добувною та нагнітальною свердловинами істотно залежить від їх розміщення як у зсувно-ізотропному, так і в анізотропному нафтоносних пластах. При цьому вплив проникності нафтової фази у зсувному напрямку домінує над впливом проникності в осьових напрямках. На підставі отриманої інформації для ефективної експлуатації анізотропних слабопроникних пластів необхідно розміщувати видобувні і нагнітальні свердловини на ділянках з відносно низькою анізотропією проникності пласта, особливо уникати місць з наявністю зсувної проникності. Важливо так розташовувати свердловини, щоб не відбувалося блокування нафти в напрямку зниженої проникності і швидкого виснаження пласта в напрямку підвищеної проникності, а також не припинявся взаємний обмін між добувною та нагнітальною свердловинами. При розміщенні системи зазначених свердловин в анізотропних пластах нафтового родовища необхідно проведення системного аналізу навколишньої анізотропії шарів з метою такого розміщення цих свердловин, яке забезпечувало б ефективну динаміку процесів фільтрації навколо них. Використання квадратичної ізопараметричної апроксимації скінченно-елементної сітки певної дялнки нафтоносного пласта і неявної різницевої апроксимації з часом приводить до збільшення збіжності і стійкості чисельного роз’вязку задачі.