27.Режим работы нефтяных и газовых залежей. Водонапорный режим.
Природным режимом залежи называют совокупность естественных сил (видов энергии), которые обеспечивают перемещение нефти или газа в пласте к забоям добывающих скважин.
При водонапорном режиме (рис.26,а) источником энергии является напор краевых (или подошвенных) вод.
Рис. 26. Типы режимов нефтяного пласта:
Рис. 8. Типы режимов нефтяного пласта:
а) жестководонапорный; б) газонапорный;
в) растворенного газа; г) гравитационный
Ее запасы постоянно пополняются за счет атмосферных осадков и источников поверхностных водоемов. Отличительной особенностью водонапорного режима является то, что поступающая в пласт вода полностью замещает отбираемую нефть. Контур нефтеносности при этом непрерывно перемещается и сокращается.
Эксплуатация нефтяных скважин прекращается, когда краевые воды достигают забоя тех из них, которые находятся в наиболее высоких частях пласта, и вместо нефти начинает добываться только вода.
На практике всегда есть еще один промежуточный этап разработки нефтяных месторождений, когда одновременно с нефтью добывается вода. Это связано с тем, что из-за неоднородности пласта по проницаемости и сравнительно высокой вязкости нефти в пластовых условиях по отношению к вязкости пластовой воды происходит прорыв краевых и подошвенных вод к забою скважин.
При водонапорном режиме движение нефти в пласте к забоям скважин происходит под действием давления краевых или законтурных вод, имеющих постоянное пополнение из поверхностных источников за счет атмосферных осадков, талых вод, водоемов или за счет искусственной закачки воды в нагнетательные скважины. При напорном режиме справедливо следующее неравенство
Pпл > Pнас ,
где Pпл – среднее пластовое давление, Pнас – давление насыщения.
При водонапорном режиме количество отобранной жидкости из залежи (нефть, вода) должно быть равно количеству поступившей в залежь законтурной воды в пластовых термодинамических условиях (при естественном водонапорном режиме). При напорном режиме разработка залежи прекращается, когда контурная вода доходит до нефтяных скважин и из пласта вместо нефти извлекается в основном вода. При этом режиме работы нефтяной залежи обеспечивается самый высокий коэффициент нефтеотдачи пластов, равный 0,5...0,8. При водонапорном режиме давление в пласте настолько велико, что скважины фонтанируют. Но отбор нефти и газа не следует производить слишком быстро, поскольку иначе темп притока воды будет отставать от темпа отбора нефти, и давление в пласте будет падать, фонтанирование прекратится.
28. Режим работы нефтяных и газовых залежей. Упруговодонапорный режим
Природным режимом залежи называют совокупность естественных сил (видов энергии), которые обеспечивают перемещение нефти или газа в пласте к забоям добывающих скважин.
При упруговодонапорном режиме движущей силой является упругое расширение горной породы и жидкостей, находящихся в ней. Упруговодонапорный режим еще называют упругим. При этом режиме водоносная часть залежи очень большая и может простираться от контура нефтеносности на десятки и сотни километров. Водоносная часть пласта при этом может иметь связь с дневной поверхностью, а может и не иметь.
При упруговодонапорном режиме в начальном периоде разработки залежи идет значительное снижение пластового давления и, соответственно, дебитов нефти по скважинам. Затем темп падения пластового давления и дебитов нефти по скважинам снижается. При упруговодонапорном режиме газовый фактор остается постоянным при условии, что пластовое давление снижается не ниже давления насыщения. При упруговодонапорном режиме контур нефтеносности постоянно перемещается и сокращается. В залежи нефти с упругим режимом активного продвижения контурных вод с полным замещением пор, занятых нефтью, не происходит, пластовое давление быстро падает, и со временем режим работы залежи с упругого может перейти в газовый. С целью недопущения перехода упруговодонапорного режима в режим растворенного газа осуществляют переход на искусственное воздействие на залежь путем поддержания пластового давления закачкой в залежь воды или иного агента воздействия. Необходимо отметить, что при снижении пластового давления в залежи нефть и вода расширяются в объеме, а поровые каналы сужаются. Несмотря на то, что упругое расширение водонапорной системы при снижении давления в пласте очень мало, тем не менее, оно играет значительную роль в процессе разработки нефтяных месторождений, так как в процессе разработки залежи при упругом режиме принимают участие огромные объемы воды, окружающие и подпирающие нефтяную залежь. Иногда за счет упругих сил из залежи извлекается значительное количество нефти. Коэффициент нефтеизвлечения при упруговодонапорном режиме может достигать больших значений (Kн =0,8).
Рис.
26 Типы режимов нефтяного пласта:
а) жестководонапорный;
б) газонапорный; в) растворенного газа;
г) гравитационный