Исследование температурного поля в неоднородных по проницаемости пластах при двухфазной фильтрации

Abstract

Целью работы является исследование температурного поля в неоднородном по проницаемости пласте при нестационарной неизотермической двухфазной фильтра­ции нефти и воды с учетом влияния эффекта Джоуля – Томсона и адиабатического эффекта. Новизна проведенного исследования заключается в установлении закономерностей распределения температуры при двухфазной фильтрации в неоднородном по проницаемости пласте и немонотонного изменения температуры, связанного с двухфазной фильтрацией. Проведенные численные эксперименты показали, что при нестационарной двухфазной неизотермической фильтрации воды и нефти в призабойной области пласта в неоднородной его зоне формирование температуры происходит с разным темпом в угловом распределении в начальные моменты работы скважины. В зависимости от соотношения проницаемостей пласта и зоны неоднородности и от начальной водонасыщенности пласта, при двухфазной фильтрации в неоднородной области относительно однородной может наблюдаться либо снижение температуры, либо, наоборот, ее повышение. Полученные результаты могут быть использованы при интерпретации данных температурных измерений многодатчиковой скважинной аппаратурой в неоднородных по проницаемости пластах с многофазными потоками, в частности при решении задач экологии пресноводных горизонтов.

The purpose of the work is to study the temperature field in a formation with heterogeneous permeability during non-stationary non-isothermal two-phase filtration of oil and water, taking into account Joule–Thomson and adiabatic effects. The novelty of the study lies in the establishment of patterns of temperature distribution during two-phase filtration in a formation with heterogeneous permeability, non-monotonic temperature changes associated with two-phase filtration. Numerical experiments have shown that during non-stationary two-phase non-isothermal filtration of water and oil in the bottomhole region of the formation in its heterogeneous zone, temperature formation occurs at different rates in the angular distribution at the initial moments of well operation. In this case, depending on the ratio of the permeabilities of the formation and the heterogeneity zone and on the initial water saturation of the formation, during two-phase filtration in the heterogeneity region relative to the homogeneous one, either a decrease in temperature or, vice versa, an increase in temperature can be observed. The results obtained can be used when interpreting temperature measurement data using multi-sensor borehole equipment in formations with heterogeneous permeability in the presence of multiphase flows, and solving problems of the ecology of freshwater horizons.