Численные методы решения задач нефтегазопромысловой механики

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Апреля 2012 в 19:48, курсовая работа

Описание

Цель курсовой работы: рассчитать динамику средневзвешенного по объему порового пространства пластового давления в газовой и газоконденсатной залежи для пятилетнего периода с временным шагом в 1 год.

Скачать (54.78 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа состоит из  1 файл

Курсовая по численным методам.doc

— 296.50 Кб (Скачать документ)

ВВЕДЕНИЕ 

     Курсовая  работа по дисциплине «Численные методы решения задач нефтегазопромысловой механики» студентами очного отделения  специальности «Разработка и  эксплуатация нефтяных и газовых  месторождений» выполняется в 9 семестре.

     Цель  курсовой работы: рассчитать динамику средневзвешенного по объему порового пространства пластового давления в газовой и газоконденсатной залежи для пятилетнего периода с временным шагом в 1 год.

 

1 РАСЧЕТ ГАЗОВОЙ ЗАЛЕЖИ 

    1. Исходные  данные для расчета
 

     Исходные  данные представлены в таблице 1.1. 

Таблица 1.1 –  Исходные данные

Вариант
Ω, 106 м3

13 300 1 30 a0=1

a1=-1

a2=1

 b0=0,06

b1=0,24

b2=-0,3


 
 
 
    1. Методика  выполнения расчетов
 
 

     Пусть залежь разрабатывается с постоянным во времени отбором Q. При известном на момент времени t среднем пластовом давлении p(t) текущие запасы газа в залежи определяются по формуле: 

       

     где Ω - объем порового пространства;

     z - коэффициент сверхсжимаемости.

     Давление в данной формуле берется в атмосферах. Начальные запасы газа находятся по аналогичной формуле от начального давления рн. Поскольку текущие и отобранные запасы в каждый момент времени в сумме равны начальным, то справедливо соотношение 

       

являющееся для любого t уравнением относительно искомого давления.

     Указанное уравнение для фиксированного t можно решить с помощью следующей итерационной процедуры: 

       

где в качестве первого приближения уместно взять давление с предыдущего временного шага. 
 

    1. Расчет  газовой залежи
 
 

     Функциональные  зависимости z и φ от давления заданы в виде полиномов от безразмерного давления Р* = Р/Рн . Это означает что, например, 

     z(Р) = а0+ а1 Р*+а2Р *2 

     Итерационный  процесс на каждом временном шаге следует выполнять до достижения точности 0,1 атм, то есть когда  < 1

     Выполним  расчет давления для момента времени t = 1÷5 лет. Результаты вычислений показаны в таблице 1.2.

Таблица 1.2 –  Результаты вычисления для t = 1÷5 лет

      1 год      
Рн РV P* Z (Pн* ) Z (PV * ) РV+1 (РV+1 - РV) <0,1
300 300 1 1 1 270 30,0000 ЛОЖЬ
  270 0,9 1 0,91 245,7 24,3000 ЛОЖЬ
  245,7 0,819 1 0,851761 229,9755 15,7245 ЛОЖЬ
  229,9755 0,766585 1 0,8210675 221,6882 8,2872 ЛОЖЬ
  221,6882 0,738961 1 0,8071022 217,9176 3,7706 ЛОЖЬ
  217,9176 0,726392 1 0,8012533 216,3384 1,5792 ЛОЖЬ
  216,3384 0,721128 1 0,7988976 215,7024 0,6361 ЛОЖЬ
  215,7024 0,719008 1 0,7979644 215,4504 0,2520 ЛОЖЬ
Ответ 215,4504 0,718168 1 0,7975973 215,3513 0,0991 ИСТИНА
      2 год      
Рн РV P* Z (Pн* ) Z (PV * ) РV+1 (РV+1 - РV) <0,1
300 215,3513 0,717838 1 0,7974532 191,3888 23,9625 ЛОЖЬ
  191,3888 0,637963 1 0,7690337 184,5681 6,8207 ЛОЖЬ
  184,5681 0,615227 1 0,7632772 183,1865 1,3815 ЛОЖЬ
  183,1865 0,610622 1 0,7622372 182,9369 0,2496 ЛОЖЬ
Ответ 182,9369 0,60979 1 0,7620538 182,8929 0,0440 ИСТИНА
      3 год      
Рн РV P* Z (Pн* ) Z (PV * ) РV+1 (РV+1 - РV) <0,1
300 182,8929 0,609643 1 0,7620216 160,0245 22,8684 ЛОЖЬ
  160,0245 0,533415 1 0,7511166 157,7345 2,2901 ЛОЖЬ
Ответ 157,7345 0,525782 1 0,7506647 157,6396 0,0949 ИСТИНА
      4 год      
Рн РV P* Z (Pн* ) Z (PV * ) РV+1 (РV+1 - РV) <0,1
300 157,6396 0,525465 1 0,7506485 135,1167 22,5229 ЛОЖЬ
  135,1167 0,450389 1 0,7524612 135,443 0,3263 ЛОЖЬ
Ответ 135,443 0,451477 1 0,7523545 135,4238 0,0192 ИСТИНА
      5 год      
Рн РV P* Z (Pн* ) Z (PV * ) РV+1 (РV+1 - РV) <0,1
300 135,4238 0,451413 1 0,7523607 112,8541 22,5697 ЛОЖЬ
  112,8541 0,37618 1 0,7653313 114,7997 1,9456 ЛОЖЬ
  114,7997 0,382666 1 0,7637673 114,5651 0,2346 ЛОЖЬ
Ответ 114,5651 0,381884 1 0,7639515 114,5927 0,0276 ИСТИНА

 

     Динамика  давлений в течение пяти лет представлена в таблице 1.3. 

Таблица 1.3 –  Изменение давления в течение 5 лет  для газовой залежи

Газовая залежь
Год

начала разр.

 Давление, атм Давление, МПа
300 30,00
1 215,3512634 21,54
2 182,8929092 18,29
3 157,6395851 15,76
4 135,4238111 13,54
5 114,5927199 11,46

 
  1. РАСЧЕТ  ГАЗОКОНДЕНСАТНОЙ ЗАЛЕЖИ
 
    1. Исходные  данные для расчета
 

     Исходные  данные для расчета газоконденсатной залежи представлены в пункте 1.1. 

    1. Методика  выполнения расчетов
 

     В целом задача аналогична предыдущей за исключением того, что по причине выпадения в пласте конденсата поровый объем, занятый газовой фазой, становится переменной величиной. Данный объем корректируется величиной пластовых потерь конденсата и определяется долей выпавшей углеводородной жидкости, являющейся функцией давления. В рассматриваемом случае текущие запасы газа в залежи определяются по формуле: 

       

где φ - объемная доля жидкой фазы.

     Соотношение между начальными, текущими и отобранными запасами принимает вид 

       

(при начальном давлении жидкая фаза отсутствует), откуда следует итерационная схема для расчета динамики пластового давления:

       
 

    1. Расчет  газоконденсатной залежи
 
 

     Выполним  расчет давления для момента времени t = 1÷5 лет. Результаты вычислений показаны в таблице 2.1.

Таблица 2.1 –  Результаты расчетов давлений для t = 1÷5 лет

      1 год        
Рн РV P* Z (Pн* ) Z (PV * ) φ(PV * ) РV+1 (РV+1 - РV) <0,1
300 300 1 1 1 0 270 30 ЛОЖЬ
  270 0,9 1 0,91 0,033 254,0848 15,9152 ЛОЖЬ
  254,0848 0,846949 1 0,870374 0,04807089 246,8681 7,216693 ЛОЖЬ
  246,8681 0,822894 1 0,85426 0,05434828 243,9062 2,961935 ЛОЖЬ
  243,9062 0,813021 1 0,847982 0,056824203 242,7491 1,157038 ЛОЖЬ
  242,7491 0,809164 1 0,845582 0,057775502 242,3066 0,442543 ЛОЖЬ
  242,3066 0,807689 1 0,844672 0,058136994 242,1387 0,167852 ЛОЖЬ
Ответ 242,1387 0,807129 1 0,844328 0,058273763 242,0753 0,063459 ИСТИНА

 
      2 год        
Рн РV P* Z (Pн* ) Z (PV * ) φ(PV * ) РV+1 (РV+1 - РV) <0,1
300 242,0753 0,806918 1 0,844198 0,058325421 215,1567 26,91855 ЛОЖЬ
  215,1567 0,717189 1 0,797171 0,077817326 207,4655 7,691253 ЛОЖЬ
  207,4655 0,691552 1 0,786692 0,082499304 205,783 1,682433 ЛОЖЬ
  205,783 0,685943 1 0,784575 0,083470901 205,4468 0,336214 ЛОЖЬ
Ответ 205,4468 0,684823 1 0,784159 0,083662801 205,381 0,065806 ИСТИНА

 
      3 год        
Рн РV P* Z (Pн* ) Z (PV * ) φ(PV * ) РV+1 (РV+1 - РV) <0,1
300 205,381 0,684603 1 0,784078 0,083700272 179,6972 25,68385 ЛОЖЬ
  179,6972 0,598991 1 0,759799 0,096120827 176,5256 3,171564 ЛОЖЬ
  176,5256 0,588419 1 0,757818 0,09734952 176,305 0,220651 ЛОЖЬ
Ответ 176,305 0,587683 1 0,757688 0,097432507 176,291 0,013926 ИСТИНА

Информация о работе Численные методы решения задач нефтегазопромысловой механики