Особенности формирования температурного поля в скважине с многопластовой системой при разгазировании нефти

Abstract

As is known, well thermometry is one of the main methods for diagnosing the condition of a well and formation while monitoring the development of oil and gas fields. Today the question of the formation of the temperature field in a well with a multilayer system under conditions of oil degassing remains poorly understood. Therefore, it is relevant to study thermohydrodynamic processes that form the temperature field in the well-reservoir system based on a mathematical model of the movement of a two-phase flow of oil and gas, taking into account oil degassing. Based on a numerical model describing the non-isothermal movement of a two-phase fluid in a well with a multi-layer system, the article discusses the problem of selecting soda oil from a well that operates two layers. The formation of the temperature field is due to the influence of the adiabatic and Joule-Thomson effects, as well as the heat of gas degassing. The system of differential equations is solved numerically, and discretization by the control volume method. The resulting system of nonlinear equations is linearized by the NewtonRaphson method, the roots of which are found by the Gauss method from the LAPACK library. The paper considers the features of temperature effects in a well with a two-layer system for various durations of pressure reduction at the wellhead, oil saturation pressure with gas, as well as the functional dependences of the relative phase permeabilities of phases on saturation. It is shown that a sharp decrease in pressure at the wellhead leads to significant cooling in the first hour of well operation. The results can be used in the planning of field geophysical studies and interpretation of the results of temperature studies of wells in the production of gas-cut oil.

Как известно, термометрия скважин является одним из основных методов при диагностике состояния скважины и пласта при контроле за разработкой нефтегазовых местроождений. На сегодняшний день слабоизученным остается вопрос о формировании температурного поля в скважине с многопластовой системой в условиях разгазирования нефти. Поэтому актуальным является исследование термогидродинамических процессов, формирующих температурное поле в системе «скважина – пласт» на основе математической модели движения двухфазного потока нефти и газа с учетом разгазирования нефти. В статье на основе численной модели, описывающей неизотермическое движение двухфазного флюида в скважине с многопластовой системой, рассмотрена задача об отборе газированной нефти из скважины, которая эксплуатирует два пласта. Формирование температурного поля обусловлено влиянием адиабатического и Джоуля – Томсона эффектов, а также теплоты разгазирования нефти. Решение системы дифференциальных уравнений осуществляется численно, а дискретизация – методом контрольного объема. Полученная система нелинейных уравнений линеаризуется методом Ньютона – Рафсона, а корни системы находятся методом Гаусса из библиотеки LAPACK. В работе рассмотрены особенности температурных эффектов в скважине с двухпластовой системой при различной продолжительности снижения давления на устье скважины, давления насыщения нефти газом, а также функциональных зависимостей относительных фазовых проницаемостей фаз от насыщенности. Показано, что резкое снижение давления на устье скважины приводит к значительному охлаждению в первый час работы скважины. Полученные результаты могут быть использованы при планировании промыслово-геофизических исследований и интерпретации результатов температурных исследований скважин при добыче газированной нефти.