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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217

создаются градиенты давления около 10 МПа/м. Поэтому в низкопроницаемых коллекторах расформирование зоны проникновения может оказаться вообще невозможным из-за недостаточного градиента давления (по техническим причинам), и газонасыщенный пласт после его вскрытия будет интерпретироваться как непродуктивный.

3.1.3

Снижение продуктивности скважин из-за ухудшения фильтрационных свойств коллектора в прискважинной зоне пласта

Ухудшение фильтрационных свойств коллектора у забоя скважин вследствие образования зон кольматации и проникновения и инфильтрации водяной фазы в пласт приводит к снижению продуктивности скважин, основные причины которого заключаются в уменьшении абсолютной и относительных проницаемостей (для углеводородных фаз - газа и конденсата) коллектора, а также изменении характера смачиваемости пласта из-за наличия в фильтратах активных компонентов.

Изменение продуктивности скважин вследствие защемления водяной фазы

Инфильтрация воды в прискважинную зону пласта с защемлением ее в коллекторе (при использовании раствора на водяной основе) зачастую вызывает основное увеличение скин-эффекта по скважине. Как правило, проникновение водяной фазы в газонасыщенные области газовых и газоконденсатных пластов приводит к гораздо большему сокращению относительной проницаемости коллектора для углеводородной фазы, чем это отмечается в нефтяных залежах. Данное явление объясняется тем, что одной из особенностей коллекторов многих газовых и газоконденсатных залежей, согласно данным ряда исследователей (D.B. Bennion, R.F. Bietz, М.Р. Cimolai, Elmworth, D.L. Katz, C.L. Lundy, J.A. Masters, F.B. Thomas), является аномально низкая начальная его водонасыщенность, значительно более низкая, чем насыщенность связанной водой, присущая этому коллектору.

Ярким примером таких залежей является залежь Michigan Reef Gas Reservoir (США), начальная водонасыщенность коллекторов которой близка к нулю. Очень низкая начальная водонасыщенность (5 - 7 %) характерна для многих терригенных пластов газовых и газоконденсатных месторождений Западной Сибири, Поволжья (Россия). Более низкая, чем насыщенность связанной водой, начальная водонасыщенность отмечалась также на многих месторождениях США и Канады. К примеру, для песчаного коллектора газовой залежи Paddy "А" в Deep Basin Area (провинция Альберта, Канада) отмечалась начальная водонасыщенность 10 - 25% при насыщенности связанной водой (согласно данным замеров на кернах) около 40 %. Начальная насыщенность, равная 20 %, наблюдалась в песчаных отложениях Cadomin formation в Deep Basin Area при значениях насыщенно-

сти связанной водой до 50 %. Аномально низкие значения начальной водонасыщенности характерны для гидрофобных карбонатных коллекторов и песчаников.

Известно, что насыщенность связанной водой определяется капиллярными механизмами и зависит от морфологии коллектора, распределения по размеру пор и пор-горлышек, смачиваемости коллектора и шероховатости внутренней поверхности коллектора. Начальная насыщенность пласта контролируется различными факторами, такими как геология залежи, история формирования залежи, температура, смачиваемость коллектора и распределение пор по размеру, а также расположение данного пласта над водогазовым контактом. Позтому значения начальной водонасыщенности пласта и водонасыщенности связанной водой не всегда совпадают. Различия в значениях этих величин могут быть вызваны несколькими факторами. Одно из них - испарение воды в процессе формирования и переформирования залежи за счет изменения температуры и фильтрации значительных объемов газа через водонасыщенные зоны залежи. Существенную роль в изменении насыщенности коллектора может сыграть изменение геометрии порового пространства коллектора за счет диагенеза и изменения горного давления. К факторам, снижающим водонасыщенность пласта в ходе формирования залежи, следует отнести также адсорбцию молекул воды в глинистых включениях пласта и гистерезис насыщенности связанной водой в ходе многократной пропитки и дренажа коллектора при формировании залежи.

При значительном различии значений начальной водонасыщенности коллектора внедрение воды может вызвать существенное ухудшение фильтрационных свойств коллектора для газа в прискважинной зоне пласта. Поступление воды в коллектор приводит к восстановлению насыщенности от значений начальной водонасыщенности до действительных значений насыщенности связанной водой. Это вызывает уменьшение проницаемости коллектора для газа. Схематично данное явление представлено на рис. 3.4. При изменении водонасыщенности от значений начальной водонасыщенности (S,„) до значений связанной водонасыщенности (S) относительная фазовая проницаемость по газу уменьшается от „ до к Особенно значительно влияние на изменение продуктивных скважин такого фактора, как разность начальной водонасыщенности и насыщенности связанной водой в низкопроницаемых пластах, поскольку уменьшение проницаемос-

Насыщенность жидкостью

Рис. 3.4. Схема изменения относительных фазовых проницаемостей коллектора

ти коллектора достаточно хорошо коррелируется с увеличением насыщенности его связанной водой.

Уменыпение фазовой проницаемости для газа после внедрения и последующего отбора воды может отмечаться и для коллекторов, у которых значения начальной водонасыщенности и водонасыщенности связанной водой совпадают. Внедрение воды в газонасыщенную породу вызывает изменение краевого угла смачивания и его гистерезис в ходе возникающих циклических изменений насыщенности. В качестве примера можно представить формирование начальной водонасыщенности пласта в ходе многократной пропитки и дренажа коллектора. Основные стадии этого процесса представлены в упрощенном виде на рис. 3.5. Известно, что спонтанная

100% воды

Фаза2

-Глобулы

Вода

Глобулы воды

Фаза 4

Фаза 5

Рис. 3.5. Схема механизма перераспределения фаз в порах при циклической пропитке и дренаже породы.

Фазы: 1 - начальное насыщение поры водой (100 %); 2 - удаление воды из гидрофобной поры (основная пропитка); 3 - "захват" капли воды в центре поры вследствие диспергирования водяной фазы; 4 - вторжение воды (основной дренаж); 5 - вторичное вторжение газа (повторная пропитка)