ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Некоторые практические аспекты статистического моделирования фильтрационных процессов из "Статистическая гидродинамика пористых сред " Разнообразные примеры анализа фильтрационных процессов дают основание считать, что статистический подход — содержательное и плодотворное средство изучения явления переноса жидкостей и газов в неоднородных средах, позволяющее создать эффективные методы описания и прогноза фильтрационных процессов. [c.5] Остановимся кратко на практических аспектах применения статистических методов исследования фильтрационных течений в неоднородных средах, ограничившись при этом задачами, связанными с разработкой нефтяных месторождений. [c.5] Практика убедительно свидетельствует, что неоднородность пластов оказывает сильное влияние на происходящие в них процессы. Естественно, что теория проектирования и анализа разработки должна со всей возможной полнотой и точностью учитывать это обстоятельство. К сожалению, имеются принципиальные трудности, из которых отметим две главные. [c.5] Во-первых, истинная структура неоднородного пласта недоступна непосредственному изучению с необходимой детальностью. Она плохо изучена на ранних этапах исследования месторождения, в период проектирования его разработки. Заметим, что, вопреки иногда высказываемому мнению, пласт остается в значительной степени непознанным объектом и на поздней стадии разработки месторождения. [c.5] Во-вторых, современные методы проектирования и анализа разработки, созданные для расчета технологических показателей, не приспособлены для непосредственного учета деталей строения зцлежи. В частности, не удается учесть влияние отдельных включений, а также структуры неоднородности, если она достаточно сложна. [c.5] Указанные трудности целесообразно преодолевать следующим образом. [c.5] Во-первых, грубые детали структуры объекта разработки, доступные непосредственному наблюдению, например крупные зоны, на которые можно разбить пласт, уверенно выделяемые пласты или прослои отражаются в модели непосредственно. Во-вторых, мелкомасштабные детали в распределении проницаемости и пористости сл едует учитывать в рамках статистического подхода, вводя так называемые эффективные параметры — эффективную проницаемость, пористость, модифицированные фазовые проницаемости и т. д. Получение их связано с решением соответствующих фильтрационных задач в средах со случайными неоднородностями. [c.5] Прежде чем перейти к описанию предлагаемого способа учета неоднородности, целесообразно рассмотреть несколько подробнее строение реальных неоднородных объектов и возможные пути их моделирования. Естественно, что многообразие условий формирования залежей не позволяет описать достаточно просто и универсально неоднородную структуру. Далее под объектом будет пониматься однопластовая система, ограниченная уверенно выделяемыми реперами — покрышками, непроницаемыми для жидкости. Будем считать, что толщина системы мало меняется по площади, а неоднородность ее определяется изменчивостью коллекторских и емкостных параметров, т, е. проницаемости и пористости. Очевидно, их можно трактовать как функции трех переменных х, у, г. [c.6] Возвращаясь к схемам, на наш взгляд, более приемлемым, будем считать пласт пространственным телом, локальная проводимость которого является случайным полем, масштабы корреляции которого достаточно малы по сравнению с характерными масштабами всей системы. Как уже говорилось, если есть основания выделить крупномасштабные неоднородности, то это должно быть сделано, и их влияние следует учесть в модели скорее всего детерминистически. [c.8] Для учета влияния мелкомасштабных неоднородностей следует использовать результаты решения соответствующих задач в средах со случайными неоднородностями. Перечислим основные этапы такой процедуры, отчетливо сознавая ее некоторую условность, порожденную расчленением общей задачи на части. [c.8] Для примера рассмотрим расчет характеристик разработки нефтяного пласта, вскрытого системой добывающих и нагнетательных скважин. Будем полагать, что рассматриваемый процесс достаточно хорошо описыбается системой уравнений двухфазной фильтрации, а поскольку процесс достаточно интенсивен, не будем учитывать влияние капиллярных сил. Очевидно, учет мелкомасштабных неоднородностей в рамках развитой далее теории должен привести к расчетной модели, в которой фигурируют эффективные проницаемость и пористость, в уравнении переноса должны быть учтены дисперсионные эффекты. Расчетная модель должна позволять находить не только средние характеристики, но и флуктуации, по крайней мере, Коэффициенты вариации искомых величин. [c.8] Таким образом, процедуру расчета можно представить в следующем виде. [c.8] Для оценки средних параметров течений следует определить эффективные параметры (проводимость или проницаемость) объекта. При этом необходимо учесть естественную для осадочных пород анизотропию, и, следовательно, вычислить тензор эффективной проводимости. [c.8] Следует найти эффективные или модифицированные фазовые проницаемости и вычислить дисперсионные члены уравнений переноса. [c.8] Решив полную систему уравнений двухфазной фильтрации е учетом неоднородностей малого масштаба найдем средние дебиты или депрессии, среднюю насыщенность и т. д. [c.9] Для определения меры флуктуаций находятся коэффициента вариации дебитов и депрессий. [c.9] Вернуться к основной статье