Энергетическая характеристика залежей нефти и газа

Пластовое давление - один из важнейших факторов, определяющих энергетические возможности продуктивного пласта, производительность скважин и залежи в целом.

Под пластовым понимают давление, при котором в продуктивном пласте нефть, газ, вода, а в водоносном - вода находятся в пустотах пластов-коллекторов.

Если вскрыть скважиной водоносный пласт-коллектор и снизить в ее стволе уровень промывочной жидкости, то под действием пластового давления в эту скважину из пласта начнет поступать вода. Ее приток прекращается после того, как столб воды уравновесит пластовое давление.

Аналогичный процесс - поступление в скважину нефти, газа - протекает при вскрытии нефтегазонасыщенного пласта. Следовательно, пластовое давление может быть определено по высоте столба пластовой жидкости в скважине при установлении статического равновесия в системе пласт-скважина:

Рпл = hg

При практических расчетах формулу используют в следующем виде:

Рпл = h/с,

где С – коэффициент, равный 102 при измерении давления в МПа.

Устанавливающийся в скважине уровень жидкости, соответствующий пластовому давлению, называют пьезометрическим уровнем. Его положение фиксируют расстоянием от устья скважины или величиной абсолютной отметки.

Поверхность, проходящая через пьезометрические уровни в различных точках водонапорной системы (в скважинах), называют пьезометрической поверхностью.

Каждая залежь УВ имеет некоторое природное пластовое давление. В процессе разработки залежи пластовое давление обычно снижается, соответственно различают начальное (статическое) и текущее (динамическое) пластовое давление.

В пределах каждой водонапорной системы могут быть выделены три основных элемента:

область питания - зоны, в которых в систему поступают воды, за счет чего создается давление, обусловливающее движение воды,

область стока - основная по площади часть резервуара, где происходит движение пластовых вод,

область разгрузки - части резервуара, выходящие на земную поверхность или расположенные в недрах (например, связанные с дизъюнктивным нарушением), в которых происходит разгрузка подземных вод

1.Пластовые давления и температура. Основные энергетические источники в пласте: давление газа, упругие свойства газа, давление вод.

1.Для того чтобы нефть или газ попали в ловушку, она должна быть сформирована заранее. Если же ловушка образовалась после миграции, естественно, ни нефти, ни газа в ней не будет. Оказавшись в ловушке, газ и нефть располагаются соответственно своей плотности. Газ, как более легкий, поднимается вверх, образуя газовую шапку, где поры породы-коллектора заполнены газом. Нефть перемещается в центральную часть ловушки, в нефтяной пласт. Соленая вода, как более тяжелая опускается вниз.Самый распространенный тип ловушек – насыщенная залежь. В этом случае вверху коллектора всегда располагается газовая шапка, Нефть в коллекторе успевает растворить максимально возможное количество природного газа, поэтому она является насыщенной. Для ненасыщенной залежи характерна отсутствие газовой шапки. Здесь нефть также содержит растворенный газ, но она могла бы растворить большее количество, поэтому является ненасыщенной. Иногда газовый коллектор располагается непосредственно сверху воды.Граница между газовой шапкой и нефтяным слоем в коллекторе называется газонефтяным контактом, между нефтью и водой – водонефтяным контактом. Переход может быть как резким, так и постепенным; граница, как правило, расположена горизонтально.Наивысшая точка ловушки называется гребнем. Первую разведывательную скважину обычно бурят на нефтяной структуре, т.е. на ее гребне, где вероятность обнаружить нефть или газ считается наиболее высокой. В других случаях скважины бурят сбоку от гребня, т.е. за пределами нефтяной структуры. Если же скважина пробурена слишком далеко, то, вероятно, она не даст промышленных объемов газа или нефти и окажется сухой.В ловушке выше порогды-коллектора должна располагаться покрывающая порода – непроницаемый слой, который не пропускает флюиды. Отсутствие покрывающей породы приводит к утечке нефти и газа на поверхность. Наиболее распространенными покрывающими породами являются сланец и соляные пласты, ими также могут служить хорошо сцементированные сланцеватые породы, микрит, мел или вечномерзлотные породы.Возникновение газонапорного режима связано с давлением газа в первичной газовой шапке, с самого начала располагающейся над нефтью. Расширяющийся газ выталкивает нефть в скважину. При этом выделяющейся из нефти растворенный газ создает дополнительную энергию. По мере добычи нефти коллектор с газонапорным режимом характеризуется умеренным снижением и давления пластовых флюидов, и уровня добычи. Резкое повышение газового фактора во время добычи свидетельствует о том, что расширяющаяся газовая шапка достигла скважины, поэтому далее добыча нефти из скважины будет весьма ограниченной. Такой тип коллектора лучше всего разрабатывать на скважинах, где добыча производится только из нефтеносного пласта коллектора, оставляя газовую шапку исключительно как источник энергии. Поступление воды обычно очень незначительно либо отсутствует. При газонапорном режиме коллектора добывают умеренное количество залегающей пластовой нефти.Коллекторы с водонапорным режимом используют энергию расширения воды, залегающей рядом с коллектором или под ним. Добываемая нефть замещается в порах породы водой, поступающей как снизу коллектора, так и сбоку. Активный водонапорный режим при эксплуатации скважины способствует поддерживанию в коллекторе практически постоянного пластового давления и практически постоянного темпа добычи. Количество добываемое из скважины воды существенно повышается, когда расширяющаяся вода попадает в скважину. При этом режиме процент добычи нефти из коллектора относительно высок.