Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. Часть III (Сборник научных трудов), страница 127

стоит из элементов неоднородности, разделённых микротрещинами, поверхностями нарушений сплошности породы, по которым проис­ходит приток флюида к проводящему каналу. Важно при этом отме­тить, что в последнем случае перенос флюида происходит в общем, случае не как процесс фильтрации, а подчиняется уравнению перено­са, имеющего вид

qnp = J(Pm-P\                                             (2)

где qnp - массовая скорость притока флюида к проводящему каналу J - коэффициент переноса; Рт, Р - псевдодавления флюида в низко­проницаемой зоне и проводящем канале соответственно»

Приток флюида через боковые поверхности проводящего канала приводит к появлению дополнительного осевого потока, имеющего массовую скорость

^  ^()                                       (3)

где F - поверхность проводящего канала, через которую происходит приток флюида; S - площадь поперечного сечения проводящего кана­ла; F = 2m-*e*; 5=яг„2; г*, е* - радиус и длина проводящего канала в элементе неоднородности.

В этом случае величина осреднённой по длине дополнительной массовой скорости флюида будет равна

qm=J.(Pm-P),                                              (4)

где Л = Уе* /г, - приведенный коэффициент массопереноса.

С учётом вышеизложенного, суммарная массовая скорость по­тока будет равна сумме скоростей основного и дополнительного по­тока, и, следовательно, искомое уравнение фильтрации может быть записано в виде

Яг=-~-Ц?П1-Р),                                              (5)

где г - радиальная координата; qr - радиальная массовая скорость основного потока.

Уравнение (5) представляет собой выражение закона сохранения количества движения и содержит две неизвестные функции Р и qn поэтому для решения задачи необходимо добавить уравнение сохра­нения массы. Поскольку в вышеприведенных уравнениях скорость дополнительного потока осреднялась по оси потока, то уравнение сохранения массы можно записать в виде

303


 (6)

dr     r

Общее решение этого уравнения хорошо известно:

qr = A/r,                                          (7)

где А - константа, определяемая из граничных условий.

После подстановки (7) в (5) получаем обобщённое уравнение фильтрации однофазного флюида в случае притока его к скважине.

0

r Общее решение этого уравнения имеет вид

Р = Рт + С expJ*r-A exp J*r-Ei(-Лг),                                                               (9)

где Ei - интегральная экспоненциальная функция; А и С - константы, определяемые из граничных условий:

при г = гс Р = РС;   при г = гк Р = РК,                                                                (10)

где гс, гк - радиусы скважины и контура питания соответственно.

7А7/ Е/(-Л rcj- Eiy-J* r») v exp Л rk    exp Л rc '

 (И)


Ei(-J.rc)-Ei(-J.rk)


(12)


Выражение для массовой скорости легко получить после под­становки (11) в (7), после чего нетрудно найти и выражение для мас­сового дебита

^fA5A5l                            (В)

где qrc - массовая скорость флюида на стенке скважины; h - рабо­тающая толщина пласта; для нефти Р - рнр; рн - плотность нефти в пластовых условиях; для газа P=fp2.

птк

г_     Ут1(гг"-ср

где рат - атмосферное давление; рат - плотность газа в атмосферных условиях; Тат, Тпл - температура газа в атмосферных и пластовых ус­ловиях; ср и zcp - средние значения динамической вязкости и коэф­фициента сверхсжимаемости газа в пластовых условиях; кср - среднее значение проницаемости коллектора при изменении давления.

304


Интегральную показательную функцию можно представить в виде ряда

ос

Ei{- Jmr) =D+ tnJj + £(-1) Л-------- ;     (D- const).

Если ограничиться в этом разложении первым приближением, то формула (13) примет вид