Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
РАЗРАБОТКА ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.doc
Скачиваний:
14
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
5 Мб
Скачать
☆

Глава II

ИСТОЧНИКИ ПЛАСТОВОЙ ЭНЕРГИИ. ВСКРЫТИЕ ПЛАСТОВ. ВЫЗОВ ПРИТОКА НЕФТИ И ГАЗА В СКВАЖИНЫ

§ 1. Виды пластовой энергии.

РЕЖИМ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ

ЗАЛЕЖЕЙ

В зависимости от геологического строения месторождения и ус­ловий залегания нефти и газа фильтрация их к скважинам происходит под влиянием различных видов пластовой энергии. Это может быть энергия напора подошвенных и краевых вод, энергия сжатых газов газовой шапки, потенциальная энергия сжатых горных пород и пластовых жидкостей. В изолированных от окружающих пластов залежах нефть может притекать к скважинам под влиянием энергии растворенного газа, вы­деляющегося из нефти при снижении давления в пласте. Он, расширяясь, устремляется в зоны пониженного давления (т. е. к забоям добывающих скважин), захватывая и вытесняя нефть из пласта. В энергетически истощенных пластах большой тол­щины нефть в скважины из пласта может стекать под влиянием своей силы тяжести (потенциальная энергия, обусловленная силой тяжести). В газовых залежах основными ее источниками являются энергия самого сжатого газа и энергия напора пла­стовых вод.

Пластовая энергия расходуется на преодолейие фильтраци­онных сопротивлений, возникающих под влиянием сил трения при движении жидкостей и газов в пористой среде, а также на преодоление капиллярных сил в случае течения смесей нефти, воды и газа. В зависимости от вида энергии, под влиянием ко­торой нефть и газ вытесняются из пласта, различают следую­щие виды режимов разработки нефтяных месторождений: водо­напорный и упруговодонапорный; газонапорный, растворенного газа и гравитационный. При проявлении нескольких видов пла­стовой энергии режим разработки становится смешанным.

В случае газовых месторождений обычно наблюдаются ре­жимы расширяющегося газа или смешанные — газовые режимы совместно с водонапорным, если окружающие залежь пласто­вые воды активно продвигаются в пласт по мере снижения давления. Наиболее эффективны в условиях нефтяных место­рождений водонапорные режимы разработки. В чистом виде водонапорный режим возникает при непрерывном питании пла­ста поверхностней (дождевыми) или нагнетаемыми в пласт водами. Упруговодонапорная его разновидность связана с пла-

стами, имеющими вокруг залежи обширные водоносные обла­сти с большим запасом упругоемкости пластовой системы. При этом нефть вытесняется водой, обладающей по сравнению с га­зом повышенной вязкостью и моющими свойствами. Коэффи­циент конечной ^ефтеотдачи (отношение суммарного количе­ства извлеченной из залежи нефти к "первоначальным ее за­пасам) в случае водонапорных режимов разработки может достигать 0,7—0,8.

При газонапорном режиме, который возникает в нефтяных залежах с газовой шапкой, конечная нефтеотдача даже в бла­гоприятных условиях ниже 0,6—0,7, так как газ обладает по-" ниженными по сравнению с водой вытесняющими свойствами. Вследствие незначительной вязкости газ быстро прорывается к забоям нефтяных скважин, что сопровождается снижением эффективности вытеснения нефти из пласта. При этом газовый фактор (объем газа, добываемого вместе с 1 м3 нефти) быстро возрастает. Этот процесс приводит к истощению энергии сжа­того газа газовой шапки.

Низкая конечная нефтеотдача присуща залежам, разраба­тываемым на режимах растворенного газа (0,15—0,3), которые возникают в изолированных от окружающих пластовых систем месторождениях. Во время отбора нефти из них пластовое дав­ление снижается во всей залежи ниже давления насыщения нефти газом. Выделившийся свободный газ, вначале расширя­ясь, вытесняет нефть 'очень эффективно, пока он находится в порах в неподвижном состоянии. По мере дальнейшего уве­личения насыщенности пор газом он быстро приобретает под­вижность, устремляется в зоны пониженного давления по газо­насыщенным путям, захватывая из пласта некоторое количество нефтил При этом эффективность вытеснения ее резко ухуд­шается, запасы растворенного газа быстро истощаются и зна­чительные количества нефти остаются в пласте неизвлечен-ными. Поэтому на практике в залежах, природные условия в которых способствуют возникновению режима растворенного газа, искусственно создаются более эффективные режимы вы­теснения (водо- или газонапорный) за счет заводнения залежи или путем нагнетания газа в повышенные части структуры. На режиме растворенного газа обычно разрабатываются лишь не­большие залежи или отдельные ее изолированные участки, в условиях которых экономически нецелесообразно бурение на­гнетательных скважин и невыгодна организация процесса под­держания пластового давления (т. е. искусственного пополне­ния пластовой энергии).,

В большинстве нефтяных месторождений природные усло­вия таковы, что естественные притоки воды в залежь извне не­достаточны для поддержания пластового давления на необхо­димом уровне (свыше давления насыщения нефти газом) при установленных отборах нефти. Поэтому для предотвращения процесса выделения газа из нефти и засорения им продуктивных пластов на большинстве месторождений Советского Союза под­держивается наиболее эффективный водонапорный режим вы­теснения путем искусственного заводнения пластов. Лишь не­большая часть залежей, имеющих очень хорошую связь с ок­ружающими их водонапорными системами, разрабатывается при естественном водонапорном режиме.

Режим разработки залежи, которому способствуют природ­ные условия, можно установить по данным геологического строения региона и залежи, по результатам совокупных наблю­дений за характером эксплуатации скважин и изменением пла­стового давления, по данным анализа свойств горных пород и пластовых жидкостей. Например, если режим водонапорный, то газовый фактор скважины мало изменяется со временем, пластовое давление обычно существенно превышает давление насыщения нефти газом. При заданном забойном давлении дебит скважины может длительное время быть примерно оди­наковым (если нет каких-либо причин ухудшения фильтрацион­ных свойств пласта — выпадения солей, отложения смол и пара­фина, заиливания пор глинистыми частицами и т. д.). При ре­жиме растворенного газа со временем быстро увеличивается газовый фактор. При упруговодонапорном режиме непрерывно снижается пластовое давление, если отбор жидкости из залежи поддерживается постоянным.

В газовых (изолированных) залежах при режиме расширя­ющегося газа пластовые воды практически не вторгаются в пре­делы продуктивной части пласта и объем газовой части залежи можно считать постоянным. Поэтому отбор газа сопровожда­ется постоянным снижением пластового давления (пропорцио­нально суммарному отбору газа). По снижению давления в за­висимости от объема отобранного газа можно судить о его за­пасах в залежи. В случае смешанного газового и водонапорного режимов вступающая в пласт вода компенсирует частично или полностью"падение пластового давления во время отбора газа. Коэффициент конечной газоотдачн (отношение суммарного объ­ема извлеченного из пласта газа к его начальным запасам) при газовом режиме достигает 95 %, а при водонапорном ре­жиме находится в пределах 50—85 %„ так как часть газа оста­ется защемленной в зоне наступления воды.