Комплекс пакета прикладных программ для определения продуктивности скважины

Ажиханов Нурлан Тобаханович

д-р техн. наук, Каспийский государственный университет технологий и инжиниринга имени Ш. Есенова, г. Актау, Казахстан

Айткулов Алпамыс Уразауханович

д-р техн. наук, профессор, Каспийский государственный университет технологий и инжиниринга имени Ш. Есенова, г. Актау, Казахстан

Бисембаева Карлыгаш Танбаевна

канд. техн. наук, Каспийский государственный университет технологий и инжиниринга имени Ш. Есенова, г. Актау, Казахстан

Темиров Багдат Махмутович

Каспийский государственный университет технологий и инжиниринга имени Ш. Есенова, г. Актау, Казахстан

e-mail: ajihanov1@mail.ru

В работе рассматривается программа определения условия направления скважины для отбора наибольшего объема отбираемой жидкости в неоднородном пласте, в том числе в пласте с наклонной слоистостью. Описывается возможности расчета для анализа напряженно-деформируемого состояния нефтенасыщенного неоднородного пласта с автоматическим разбиением расчетной области на конечные элементы.

Базовые программные обеспечения ведущих мировых компаний Schlumberger, Landmark Roxar и др. разработчиков программного обеспечения реализует методы (стохастические и детерминированные) восстановления двух и трехмерных параметров при моделировании [1, с. 75], таких, как средневзвешенная интерполяция, триангуляция [2, с. 50], Монте-Карло и др. [3, с. 107] Для моделирования в указанных программных комплексах используется метод материального баланса, в зависимости от вида программного обеспечения для расчета фильтрации в ячейках, системы дифференциальных уравнении для двух- и трехфазной фильтрации флюидов в нефтегазовых пластах. Пакет прикладных программ по определению продуктивности разноориентированных скважин в напряженном неоднородном пласте под названием ППП ProdSkANT имеет следующие функциональные возможности:

Выбор реализации информационной модели обусловлен применением для компьютерного анализа фильтрационного течения жидкости в деформируемой неоднородной среде методом конечных элементов (МКЭ). Расчетная область аппроксимируется как дискретная конечно-элементная модель, которая базируется на множестве кусочно-непрерывных функций, определенных на любом из участков модели. Фильтрационные и упругие параметры в одном конечном элементе считаются постоянными, и имеют возможность изменяться на каждом шаге временного слоя.

Для увеличения точности численного решения в отдельных частях области возможно разбиение каждой из подобласти исходной расчетной области с использованием коэффициента регулирования из

Образование МЖС состоит в том, чтобы для каждого узла по каждому из направлений степени свободы необходимо просуммировать соответствующие коэффициенты МЖЭ и отправить эту сумму по нужному адресу в оперативную память.

Порядковые номера этих элементов обозначены через а узловые точки через  (см. рис. 1).

При образовании МЖС применяется следующая блок-схема (рис. 2)

Рисунок 1. Схема расположения объединенных в одном узле треугольных конечных элементов

Рисунок 2. Блок-схема образование матрицы жесткости системы

Сформулированные матрицы жесткости всех элементов можно отправить во внешнюю память и хранить до того момента, как закончится сборка системы линейных алгебраических уравнении.

При решении задач фильтрации и теории упругости, когда для уточнения граничных условий в зоне предполагаемого контакта требуется большое количество решений систем уравнений, в качестве начального приближения для первого расчета используется правая часть системы линейных алгебраических уравнений, а для каждого последующего пересчета — решение, полученное на предыдущем. Такая схема позволяет значительно сократить количество итераций, необходимых для достижения заданной точности.

Следует отметить, что на всех этапах расчета все входные, промежуточные и результирующие данные сохраняются в виде текстовых файлов с расширением *.dat. Комплекс программ поддерживает следующие функции:

·Организация расчета в виде проекта: для расчета автоматически создаются файлы проекта со всеми параметрами расчета, в том числе файлы с узловыми значениями и номером конечного элемента в неравномерной сетке, файлы данных расчетных программ.

·Сохранение и загрузка всех параметров расчета в файле проекта.

·Возможность генерации и сохранения файлов для расчетной программы, содержащих сведения об упругих и фильтрационных характеристиках конечных элементов и граничных условиях в зависимости от введенных параметров, а также возможность изменения параметров расчета и перегенерации соответствующих файлов.

·Графическое представление построенных конечных элементов и неравномерной сетки.

·Автоматизированная генерация параметров конечных элементов для организации из матриц жесткости элемента матрицы жесткости системы.

В комплексе программ интегрирована возможность генерации коэффициента фильтрации и деформации в зависимости от угла ориентированного направления ствола скважины и угла наклона плоскости изотропии. При этом эти углы могут варьироваться в автоматизированном или ручном режиме. После сохранения изменений происходит автоматическая перегенерация всех связанных объектов таких, как размеры области конечных элементов, коэффициенты фильтрации и деформации.

Список литературы:

1.Ажиханов Н.Т., Жумагулов Б.Т., Масанов Ж.К. Пакет прикладных программ для анализа продуктивности разноориентированной скважины в деформируемом наклонно-слоистом анизотропном пласте // Вычислительные технологии. 2010. Т. 15. № 6. С. 75—80.

2.Ажиханов Н.Т. Компьютерное моделирование задач нефтедобычи в неоднородной среде. С криволинейными границами. LAP Lambert Academic Publishing — ISBN: 978-3-8443-2856-1. — 142 с.

3.Aжиханов Н.Т. Моделирование фильтрации нефти к разноориентированной горизонтальной скважине в мелкослоистом наклонном пласте // Математическое моделирование, 2011. Т. 23, N 2. —С. 107—117.