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

вают влияние, кроме физико-химических свойств пластовой системы, многие другие факторы. Например, известны факты включения н работу в ряде случаев дополнительных пропластков с увеличением депрессии, которые раньше (при меньших перепадах давления) не участвовали в притоке нефти. С возрастанием депрессии перераспределяются давления в пласте при соответствующих изменениях геометрии потока, охватывающего дополнительные участки пласта, ранее мало отдававших нефть. Существуют и другие факторы, влияющие на результаты вытеснения нефти водой из естественных пластов и на зависимость нефтеотдачи от величины депрессии. Поэтому в реальных условиях возможны их различные виды независимо от физико-химических свойств пласта.

По результатам наблюдений многих исследователей повышение градиентов давлений в пласте оказывает благоприятное влияние на нефтеотдачу залежей нефти, приуроченных к неоднородным коллекторам.

§ 10. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НЕФТЕОТДАЧУ ПЛАСТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭНЕРГИИ ГАЗОВОЙ ШАПКИ И.ГАЗА, ВЫДЕЛЯЮЩЕГОСЯ ИЗ РАСТВОРА

При извлечении нефти из скважин в призабойной части пласта образуется зона пониженного давления, распространяющаяся в глубь залежи по мере ее эксплуатации. Газ вначале выделяется у забоев нефтяных скважин, и по мере расширения зоны с давлением ниже давления насыщения область газовыделения из нефти также расширяется. Постепенно влияние скважин распространяется на всю залежь, и давление в ней повсеместно понижается ниже давления насыщения, что сопровождается ростом газонасыщенности пород во всех частях нефтяного пласта. Пузырьки газа, выделившиеся из раствора, расширяясь, вначале способствуют эффективному вытеснению нефти из пор пласта. Увеличиваясь в размере, газонасыщенные структуры соединяются с другими участками, насыщенными газом. Как уже отмечалось, этот эффективный процесс вытеснения нефти газом продолжается до тех пор, пока вследствие слияния газовых пузырьков, выделившихся внутри больших пор и отдельных участков, газонасыщенность не станет достаточной для того, чтобы газ начал передвигаться в сторону пониженных давлений (к забоям скважин). Небольшая вязкость газа позволяет ему перемещаться к скважинам быстрее нефти и с этого момента эффективность вытеснения нефти газом все более и более понижается по мере увеличения газонасыщенности пор пласта вследствие прорыва газа в зоны пониженного давления по газонасыщенным участкам и крупным порам, заполненным газом.

В тесной зависимости с описанными явлениями, происходящими в пласте, находятся факторы, влияющие на нефтеотдачу н другие показатели вытеснения нефти из пласта при режиме растворенного газа.

в начале эксплуатации залежи освобождающийся из раствора газ занимает в порах пласта небольшой объем, концентрация свободного газа в нефти мала и поэтому он не в состоянии двигаться иэ-за малой эффективной проницаемости породы для газовой фазы. В результате начальный газовый фактор не превышает количества газа, растворенного в единице объема нефти. Затем период малого газового фактора сменяется периодом быстрого его возрастания, так как с увеличением газонасыщенности породы вследствие выхода из раствора новых порций газа и расширения ранее выделившегося, эффективная проницаемость пород для нефти быстро уменьшается, а для газа непрерывно растет. В этот период значительная часть газа

)5.5 Ц7

7100 %П50

§ то lw5o

5 350

/5 /8.

О 2 Ч 6 8 W t2 И Нефтеотдача, %

Рис. VII.6. Кривые падения давления рпл и изменения газового фактора G при эксплуатации залежи с режимом растворенного газа. Влияние вязкости

на степень и темпы истощения залежи (по Маскету и Тейлору). 1,1 - вязкость нефти \i - 11,04 мПа.с при атмосферных условиях; 2,11 - Мн ~ - 5,52 ыПа.с; г,JJJ - = 2,76 мПа.с; <(,JV - = 1,38 мПа.с; 5,у - =

= 0,69 мПа .с.

расходуется неэффективно, так как механизм вытеснения представляет собой в основном процесс увлечения нефти движущимся газом, прорывающимся по газонасыщенным зонам к забоям скважин.

Газовый фактор, увеличиваясь до некоторого максимума, затем уменьшается, так как общие запасы газа в залежи истощаются. Пластовое давление падает до таких пределов, при которых дальнейшая эксплуатация скважин становится малоэффективной, ибо приток нефти к скважинам после израсходования газовой энергии происходит только под действием силы тяжести (рис. VI 1.6). Нефтеотдача пласта изменяется, как уже упоминалось, в пределах 10-30%.

Одна из причин небольшой эффективности режима растворенного газа заключается в повышении вязкости нефти в пласте по мере выделения газа. В условиях высокой газонасыщенности нефть с повышенной вязкостью течет особенно плохо и значительная часть ее оказывается неизвлекаемой. Из рис. VI 1.6 видно, что чем выше вязкость нефти (при прочих одинаковых условиях), тем ниже нефтеотдача.

Влияние растворимости газа на нефтеотдачу следует рассматривать в связи с другими свойствами нефти, зависящими от растворимости газа. Следует учитывать, что с увеличением количества растворенного газа объем нефти увеличивается, следовательно, растет также и коэффициент усадки нефти. Если бы нефть не подвергалась усадке, то суммарная добыча ее увеличивалась бы с ростом количества растворенного газа. Тогда любая степень газонасыщенности пород создавалась бы в результате вытеснения нефти газом из пласта. При усадке нефти часть пор заполняется газом вследствие непроизводительного уменьшения объема нефти при выделении из нее газа.

По расчетным данным можно сделать вывод о том, что при одновременном учете влияния изменения растворимости и усадки нефти с увеличением растворимости газа нефтеотдача может уменьшиться вследствие повышения усадки нефти.

Влияние насыщенности пород связанной водой, проницаемости и других физических свойств пород на нефтеотдачу в условиях проявления энергии растворенного газа можно оценить, если известен характер влияния этих пластовых факторов на зависимость «проницаемость - насыщение» многофазных систем. Имеющиеся данные пока недостаточны для получения каких-либо определенных количественных выводов.

Отмеченные закономерности изменения газового фактора, пластового давления и нефтеотдачи характерны для всех месторождений с энергией растворенного газа и не зависят от условий вскрытия и эксплуатации залежи, а определяются лишь степенью истощения газовой энергии. В этих условиях практически приемлемых оптимальных темпов отбора нефти, по-видимому, не существует, если пласт сложен однородными породами.

Предполагается, что эффективность эксплуатации таких залежей в значительной мере понижается вследствие неоднородного строения пород. В неоднородных пластах истощение вначале наиболее проницаемых пропластков обусловливает преждевременное развитие высоких газовых факторов для месторождения в целом. При быстром снижении давления нефтеотдача в таких пластах должна быть больше, чем при медленном его снижении за счет более интенсивного выделения газа в малопроницаемых участках.

Механизмы вытеснения нефти свободным газом и вытеснения водой имеют много общего. Различие заключается в том, что вода обладает большей вязкостью и лучшими моющими свойствами, чем газ. Газ не смачивает породу и поэтому плохо вытесняет нефть с поверхности капиллярных каналов.

Роль газовой шапки, как источника газовой энергии, сводится к тому, что при расширении газ оттесняет нефть в пониженные части залежи и занимает освобождаемое ею поровое пространство.

В начальной стадии эксплуатации залежи в зонах контакта нефти с газом происходит накопление последнего с вытеснением нефти вперед, в нефтяную зону. В процессе замещения, однако, газ