Моделювання розігріву пластів з метою збільшення нафтовіддачі

Анотація

Об’єктом дослідження є оптимальне розташування тепло-нагнітальних свердловин для нагріву пластів з метою збільшення нафтовіддачі та відповідно підтримки нафтовидобування у важкодоступних неоднорідних пластах. Одним з найбільш проблемних місць у сучасному нафтовидобуванні є ускладнення вилучення високов’язкої нафти з пластів. До сих пір найбільш ефективним методом для подолання вказаної проблеми залишається тепловий метод. Однак можливості цього методу обмежені його високою енерговитратністю та витратами на відповідні промислові дослідження. Таким чином, важливості набувають менш витратні відповідні методи математичного моделювання. В ході дослідження використовується комбінований скінчено-елементно-різницевий метод для нестаціонарної задачі теплопровідності. Проведено чисельне моделювання розподілу температури навколо тепло-нагнітальних свердловин з урахуванням неоднорідності теплових властивостей нафтоносного пласта та умов конвективного теплообміну на межах пласта. Запропонований метод, у зв’язку з його високою точністю та збіжністю розв’язку, дозволяє отримувати достовірні практичні результати та має ряд переваг у порівнянні з подібними методами досліджень. Встановлено, що процес розігріву нафтоносних пластів є повільним та енерговитратним, тому для збільшення рентабельності, очевидно, необхідно використовувати супутні продукти видобутку, наприклад, супутній газ. Показано, що менш зволожені пласти краще нагріваються і немає сенсу розігрівати пласт довше ніж два тижні, тому що величина радіусу ефективної області розігріву (з температурою, що перевищує 80 °С, яка необхідна для виходу високов’язкої нафти з породи) в даному випадку є достатньою. Також встановлено, що експлуатація тепло-нагнітальних свердловин є більш рентабельною при їх сумісній взаємодії. В цьому випадку ефективна площа розігріву нафтоносного пласта і, відповідно, кількість розташування видобувних свердловин будуть найбільшими. З іншого боку, основним фактором розташування тепло-нагнітальних свердловин є особливі характеристики нафтоносної ділянки пласта у кожному окремому випадку. Представлені в даній роботі конфігурації розташування тепло-нагнітальних свердловин охоплюють найбільш оптимальні випадки покриття розглянутої нафтоносної ділянки пласта та можуть бути використані на практиці.