От Редакционного совета
«Мы оба убеждены: люди хотят хорошо работать.
Им просто нужно показать, как это делается.»
Мы рады представить нашим читателям очередную книгу серии «Библиотека нефтяного инжиниринга НК «Роснефть». Книга Г. Пола Уиллхайта «Заводнение пластов» является переводом одноименной монографии, выпущенной под редакцией Американского общества инжененров-нефтяников (SPE) в 1986 г. За рубежом эта книга по заслугам стала хрестоматией для студентов, а совместно с книгой Ф. Ф. Крэйга «Разработка нефтяных месторождений при заводнении» для многих инженеров она фактически является руководством по проектированию заводнения.
Книга отличается системностью и полнотой изложения вопросов, связанных с проектированием процесса заводнения, сочетая изложение фундаментальных принципов вытеснения с простыми инженерными расчетами, практическими правилами и примерами. Как и во всех областях, связанных с пластом, сложнейшим вызовом является связь теории, которая требует большого числа точных исходных данных, и практики, имеющей дело с недостаточными и недостоверными данными. Существует мнение, что учет максимально возможного числа факторов и их объединение в универсальной численной модели пласта является универсальным приемом для решения задач разработки. Такой подход, в основании которого лежит методология механистического редукционизма, укоренился во многом благодаря успехам классической механики. Однако большая размерность численной модели, сильная чувствительность решений к исходным данным часто не позволяют увидеть структуру полученных результатов, существенно ограничивают возможности анализа и не добавляют глубины понимания, особенно необходимой начинающим специалистам. Все это ограничивает возможности численного моделирования. В связи с этим применение простых инженерных расчетов, позволяющих выполнять вычисления на калькуляторе или с использованием небольших компьютерных программ, является необходимым дополнением к методу численного моделирования.
Следует отметить, что большинство материалов, представленных в книге, были разработаны в 40–80-х годах прошлого столетия, поэтому в нее не вошли некоторые важные результаты, полученные в последнее время (расчет дебита скважин в регулярных системах заводнения с учетом соотношения подвижностей флюидов и скин-фактора, выбор систем разработки в условиях массового применения гидроразрыва пласта). Для того, чтобы дать читателю некоторое представление об этих результатах, мы дополнили монографию специальным приложением, содержащим обзор некоторых работ на эти темы со списком литературы.
Желаем всем нашим читателям больших успехов.
Директор по науке НК «Роснефть»,
д. т. н., профессор М.М.Хасанов
Зам. начальника управления
КНТЦ НК «Роснефть»
к.ф.-м. н. В.А . Краснов
Содержание
От редакционного совета
Предисловие
Введение
ГЛАВА 1. История вопроса
1.1. Введение
1.2. Развитие технологии заводнения
1.3. Первичные методы разработки месторождений
Литература
ГЛАВА 2. Исследование несмешивающегося вытеснения на микроскопическом уровне
2.1. Введение
2.2. Основные принципы взаимодействия флюидов и породы
2.3. Методы оценки распределения флюидов в пористой среде
2.4. Принципы многофазной фильтрации в пористых средах
2.5. Остаточная нефтенасыщенность
2.6. Мобилизация остаточной нефти
Литература
ГЛАВА 3. Исследование эффективности вытеснения при линейном заводнении на макроскопическом уровне
3.1. Введение
3.2. Вывод уравнений многофазного потока в пористой среде
3.3. Решение уравнений для установившегося состояния движения флюидов в линейных системах
3.4. Уравнение фронтального вытеснения для одномерного неустановившегося потока
3.5. Расчет показателей вытеснения при линейном заводнении с постоянной скоростью закачки
3.6. Линейное заводнение при постоянном перепаде давления
3.7. Эквивалентность решений уравнения фронтального вытеснения для условий постоянной скорости закачки и перепада давления
3.8. Линейное заводнение пластов при начальной насыщенности подвижной водой
3.9. Характеристики линейного заводнения в истощенных пластах
3.10. Построение кривых относительной фазовой проницаемости по данным исследования линейного вытеснения
3.11. Условия, определяющие эффективность вытеснения при линейном заводнении
3.12. Ограничения в применении решения уравнения фронтального вытеснения
3.13. Решение уравнений линейного вытеснения с помощью численных моделей
Литература
ГЛАВА 4. Вытеснение нефти несмешивающимся агентом - площадное (двумерное) вытеснение
4.1. Введение
4.2. Уравнения движения флюида при площадном вытеснении
4.3. Вытеснение при пятиточечной схеме заводнения
4.4. Корреляционные зависимости по результатам лабораторных исследований на подобных моделях. Моделирование методом CGM
4.5. Моделирование методом трубок тока
4.6. Сравнение модели CGM и модели трубок тока для пятиточечной схемы заводнения
4.7. Прогноз показателей площадного вытеснения с помощью методов двумерного численного моделирования
4.8. Ограничения при применении методов двумерного численного моделирования площадного вытеснения
Литература
ГЛАВА 5. Исследование вертикального вытеснения на линейных и площадных моделях
5.1. Введение
5.2. Двумерное вытеснение в однородных слоистых коллекторах - модель слоистой среды
5.3. Линейные системы в условиях гравитационного разделения и наличия перетоков
5.4. Аппроксимация двумерного потока с использованием осредненных по толщине свойств
5.5. Оценка эффективности вертикального вытеснения на подобных лабораторных моделях
5.6. Численное моделирование двумерного вытеснения в линейных системах в условиях гравитационного разделения или перетоков
5.7. Образование языков в процессе вытеснения
5.8. Оценка показателей заводнения с помощью трехмерных моделей и методов численного моделирования
5.9. Заключение
Литература
ГЛАВА 6. Проектирование заводнения
6.1. Введение
6.2. Составляющие проекта заводнения
6.3. Описание пласта
6.4. Выбор системы заводнения
6.5. Скорость закачки
6.6. Расчет показателей заводнения
Литература
ГЛАВА 7. Роль геологии в проектировании и проведении заводнения
7.1. Введение
7.2. Примеры разработки месторождений, показывающие значение корректного описания пласта
7.3. Описание пласта
7.4. Условия образования песчаных коллекторов
7.5. Условия образования карбонатных коллекторов
7.6. Методика описания пласта
Литература
ПРИЛОЖЕНИЕ A. Компьютерные программы
ПРИЛОЖЕНИЕ B. Параметры трубок тока при площадном заводнении, модель трубок тока Хиггинса-Лейтона
Выдержки из последних работ в теории систем заводнения (дополнения от редакции)
ДОПОЛНЕНИЕ 1. Соотношение добывающих и нагнетательных скважин: ключ к оценке производительности площадных систем и оптимизации проектирования заводнения
ДОПОЛНЕНИЕ 2. К вопросу об определении оптимального соотношения добывающих и нагнетательных скважин
ДОПОЛНЕНИЕ 3. Новый подход к проектированию систем заводнения в условиях массового применения гидроразрыва пласта
ДОПОЛНЕНИЕ 4. Продуктивность многоскважинной системы - теория и приложения
Предметный указатель