Моделирование процесса двухфазной фильтрации с учетом воздействия периодической нагрузки

Abstract

The geological materials containing hydrocarbons are under strain due to the pressure of the overlying layers. Field development processes have an impact on the reservoir stress-strain state, which leads to a change in reservoir properties of geological materials. To account for the influence of the processes occurring in the skeleton of the material on hydrocarbons production, the coupled geomechanical and hydrodynamic modeling of hydrocarbon extraction is used. The purpose of this article is to study the influence of periodic pressures on the fluid filtration process. An example of such pressure in real reservoir systems can be seen in the gravitational tides of the earth’s crust. The paper presents the results of a one-dimensional solution of the problem of the displacement of oil by water. Harmonically changing gravitational tides of the earth’s crust were simulated by periodic lateral load on the reservoir. Based on the calculations, it has been found that water injection mode has an impact on oil recovery under the conditions of periodic pressure. It is established that there is an optimum injection mode at which the maximum oil recovery is achieved.

Горные породы, вмещающие углеводороды, находятся в напряженном состоянии из-за нагрузки от вышележащих слоев. Процессы разработки месторождений оказывают влияние на напряженно-деформированное состояние пласта, что влечет за собой изменение фильтрационно-емкостных свойств горных пород. Для учета влияния процессов, происходящих в скелете горной породы, на добычу углеводородов используется совместное геомеханическое и гидродинамическое моделирование. Целью настоящей статьи является исследование влияния периодических нагрузок на процесс фильтрации флюидов. Примером периодических нагрузок в реальных пластовых системах могут быть гравитационные приливы земной коры. В работе представлены результаты решения одномерной задачи о вытеснении нефти водой. Гравитационные приливы земной коры моделировались периодической боковой нагрузкой на пласт, изменяющейся по гармоническому закону. На основе расчетов установлено, что в условиях периодической нагрузки на нефтеотдачу влияет режим закачки воды. Установлено, что существует оптимальный режим закачки, при котором нефтеотдача максимальна.