Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 [ 104 ] 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200

Когда нагнетаемый газ остается в газовой шапке, то гравитационное дренирование и замеш,ение отборов жидкости вниз по падению пласта определяют основной механизм поддержания давления в нефтеносной области; иначе давление в ней продолжало бы падать, а в газовой шапке возрастало бы.

Любой региональный градиент давления по падению пласта также вызывает перемещение нефти в этом направлении. Но если структура пласта, характеристика породы и жидкостей благоприятны для развития гравитационного дренажа, то поддержание давления путем закачки газа в основном служит для удлинения фонтанного периода и получения высоких отборов нефти.

Основным преимуществом гравитационного дренирования является обеспечение весьма эффективной нефтеотдачи в пределах зоны расширения газовой шапки. Если она образуется в результате гравитационного дренирования, а не общего прорыва газа вблизи раздела газ - нефть, то насыщение остаточной нефтью газовой шапки должно быть значительно меньше, чем могло возникнуть при режиме «растворенного газа». Необходимо заметить, что процесс фильтрации нефти у поверхности раздела газ - нефть не наступает мгновенно. Когда нефтенасыщение здесь падает, проницаемость снижается, и дальнейшая фильтрация замедляется. Низкие насыщения остаточной нефтью, связанные с гравитационным дренированием, представляют лишь равновесные значения; поэтому нельзя получить максимальной скорости гравитационного дренирования согласно уравнению 7.14 (3) в верхних частях продуктивного горизонта, насыщенного нефтью, даже если давление поддерживается выше точки •насыщения. Однако поддержание давления сохраняет коэффициент пластового объема нефти, так что любое остаточное нефтенасыщение в результате гравитационного дренажа сохраняет в пласте меньше дегазированной 1нефти, чем при низком или атмосферном давлении.

7.17. Подземные резервуары с частичным вытеснением нефти водой. Неполное замещение нефти водой является, вероятно, наиболее важным механизмом нефтеотдачи, так как он чаще всего встречается на практике. Большинство пластов с газовой энергией ограничено по крайней мере частично горизонтами подвижной воды, из которых вода поступает с различной скоростью в нефтяную зону. Однако, за исключением пластов, недо-насыщенных газом, большая часть естественных подземных резервуаров, которые в конечном счете работают при «водонапорном режиме», в начале разработки проходит процесс истощения газовой энергии, пока не разовьется достаточное падение давления для соответствующего поступления воды в продуктивный пласт и замещения в нем отборов газа и нефти.

Подземным резервуаром с неполным замещением нефти водой надо считать месторождение, в которое поступление краевой

воды недостаточно для замещения пустого пространства, создавшегося в пласте в результате отборов газа и нефти. Механизм частичного вытеснения водой редко регулирует весь процесс нефтеотдачи из пласта. В начале разработки он вообще имеет незначительное влияние на режим пласта, который представляется обычно как «режим растворенного газа». Однако в конце, если только максимальная способность водного горизонта к водоотдаче сравнима с темпом отбора жидкостей из продуктивного пласта, скорость поступления воды может стать эквивалентной скорости отборов, а режим неполного замещения водой превратиться в режим полного замещения.

Как указано в параграфе 6.2, конечный механизм вытеснения нефти при режимах полного и неполного замещения водой представляет фактически одно и то же, а суммарная нефтеотдача при этом сравнима. Однако общая характеристика режима неполного замещения чаще обобщается с «режимом растворенного газа».

Для описания процесса поступления в пласт воды для удобства в расчетах будет принято установившееся состояние, так как полученные основные уравнения одинаково применимы к горизонта1М со сжимаемой жидкостью и к водным пластам с установившимся питанием. В то же время в аналитическую трактовку войдут основные характеристики газовой энергии продуктивной толщи. Физическая основа рассматриваемой теории опирается в значительной степени на понятия, разработанные для анализа пластов с газовой энергией.

Режим пластов с неполным замещением водой дается здесь как естественное следствие, вытекающее из предыдущего разбора механизма нефтеотдачи при режиме «растворенного газа» и при гравитационном дренировании.

Поведение систем с частичным вытеснением нефти водой во многом напоминает режим пластов с гравитационным дренированием и расширением газовой шапки. И в том, и в другом случае механизм нефтеотдачи, вызывающий местное выталкивание нефти в эксплуатационных скважинах, представлен в основном работой газа.

Воздействующий на залежь внешний фактор - гравитационное дренирование или движение краевой воды - непосредственно перемещает нефть из участков пласта, отдаленных от эксплуатационных скважин, в районе их расположения, чтобы задер-лсать падение нефтенасыщения пласта.

При гравитационном дренировании и неполном вытеснении водой в пласте достигается более низкое остаточное нефтенасыщение. Вытеснение нефти происходит более эффективно, чем при режиме «растворенного газа», а следовательно, увеличивается и суммарная нефтеотдача пласта.

Эксплуатационная площадь постепенно сокращается по мере охвата скважин вблизи существующих контуров нефтеносности вытесняющей жидкостью. Эффективность обоих механизмов

нефтеотдачи определяется степенью, с какой действует на режим пласта тот или иной фактор, усиливающий механизм работы, и зависит от объемной производительности перемещения жидкости, связанной с гравитационным дренированием или поступлением краевой воды, по отношению к отбопу пластовых жидкостей при эксплуатации.

Скорость продвижения краевой воды непосредственно зависит от развития процесса разработки залежи, в то время как гравитационное дренирование в основном постоянно на протяжении всего периода эксплуатации месторождения, за исключением случаев изменения проницаемости пласта. Скорость затопления нефтяного пласта всегда начинается с нуля и непрерывно возрастает с увеличением отбора нефти и газа из пласта при условии, что дебиты скважин не испытывают резких колебаний, и водоносный пласт не обладает ограниченным объемом упругого расширения жидкости. В системах, подчиняющихся гравитационному дренированию, основным фактором режима является перераспределение жидкостей в пределах первоначального содержания углеводородов в пласте. Отсюда, если не осуществлять обратной закачки газа в пласт для поддержания давления, последнее продолжает падать на протяжении всего периода разработки даже при неограниченном действии гравитационного дренирования.

В пластах с частичным внедрением воды на перераспределение пластовых жидкостей влияет поступление воды извне, вследствие чего происходит непрерывное уменьшение порового пространства коллектора, занятого газом и нефтью. Это обстоятельство вызывает соответствующее замедление темпа падения давления, которое при благоприятных обстоятельствах может полностью приостановиться.

Несмотря на широкое распространение в природе пластов с неполным замещением нефти водой, их количественный анализ и толкование еще менее разработаны, чем для пластов с режимом растворенного газа, и находятся на уровне знаний о пластах с расш[ирением газовой шанки и гравитационным дренированием. Наблюдаемый процесс изменения среднего давления в пластах этого типа может быть формально смоделирован соответствующим применением электроинтегратора для исследования пласта. Однако характерные особенности проявления энергии газа, присущие всякой нефтеносной площади, не рассматриваются последним анализом как составная часть комплекса газовой и гидравлической энергии резервуара. Поэтому метод электроинтегрирования не дает указаний о будущем поведении пласта, за исключением случаев применения дополнительных приемов последовательного приближения. Теория, рассматриваемая в настоящем параграфе, учитывает основные характеристики проявления энергии газа для непрерывно сокращающейся продуктивной площади. Однако приведенный разбор ограничивается в значительной степени формулировкой аналитического