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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238

большие напоры в артезианских скважинах, отстояш,их на 500-600 км от области питания пласта.

Рис. 8. Вертикальный разрез артезианского пласта (моноклиналь).

На рис. 8 изображено моноклинальное залегание артезианского пласта. АВ - область питания, CDEF - область напора. И в этом случае, как и в предыдугцих, могут встретиться и артезианские потоки и неподвижные артезианские бассейны. Типичным примером моноклинального залегания служат два артезианских пласта Уисконсин-ского бассейна (США). Область питания Уисконсинского артезианского бассейна весьма велика; она находится в шт. Иллинойс и Уискон-син. Статическое давление на устье многих артезианских скважин, например вблизи г. Монмеса, достигало 20 ата. Одно время из артезианских скважин этих пластов, питаюгцих г. Чикаго, отбиралось 3% млн. л воды в сутки; первоначально эти скважины были само-изливаюгцимися, а затем пришлось прибегнуть к насосной эксплуатации. В Чикаго наблюдался такой любопытный факт: самотек из буровых скважин наблюдался лишь в течение нескольких часов по понедельникам утром, ибо по воскресеньям откачка воды из скважин не производилась. Понятно, последний факт нельзя объяснить тем, что влияние воскресной остановки скважин в Чикаго успевало дойти до области питания артезианских пластов. Временные подъемы уровня в артезианских скважинах г. Чикаго объясняются лишь местным перераспределением пластового давления (выравниванием локальной пьезометрической воронки депрессии по законам упругого режима).

Перейдем к примерам, связанным с нефтяными месторождениями. Промышленные скопления нефти часто залегают на сводах вторичных антиклинальных поднятий крупных артезианских бассейнов. Многочисленные интересные примеры имеются в книге В. М. Николаева [135 .

Па рис. 9 воспроизведена первоначальная приблизительная схема геолога В. М. Николаева, изображаюгцая водонапорную систему XIII пласта Октябрьского (бывшего Ново-Грозненского) района объ-

Рис. 9. Водонапорная система XIII пласта Октябрьского района Грознефти (по В. М. Николаеву).

едипепия Грозпефти. Область питания пласта А находится в Черных горах, где имеются выходы XIII пласта на высоте 500-700 м над уровнем моря. Область стока С в районе западной группы горячих источников имеет отметку +163 м. Перегиб кровли XIII пласта под промыслами имеет отметку -370-380 м. Горизонтальное протяжение системы порядка 47 км причем расстояние от нефтепромыслов до области питания равно 27 км а до области стока - 20 км. На рис. 9 линия L изображает поверхность земли, линия К - уровень моря, F - вер-гаину горы Белик-Барц в Октябрьском районе, на склонах которой расположены нефтепромыслы. Для удобства изображения вертикальный масгатаб взят значительно крупнее, чем горизонтальный. Если бы были выдержаны одинаковые масгатабы, то область нефтеносности DBE выглядела бы маленьким пузырьком, выдаюгцимся на обгцем протяжении пластовой водонапорной системы.

Рис. 9 является только обгцей схемой и не отображает ни точных деталей рельефа местности, ни более мелких особенностей геологической структуры XIII пласта. Пз приведенных данных и из чертежа ясно видно, что разность гипсометрических отметок области питания А и области нефтеносности DBE вполне достаточна, чтобы объяснить величину начального пластового давления (порядка 60 ата на забоях нефтяных скважин на своде складки и до 80 ата на забоях наиболее глубоких крыльевых водяных скважин) и фонтанирование всех нефтяных и некоторых (с малыми альтитудами) водяных скважин.

Приведенные на рис. 6-9 схемы пластовых водонапорных систем наглядно поясняют происхождение артезианского напора: любая скважина, проведенная в области напора, например, в точке L рис. 6, в точ-

Более точная и детальная схема приведена в цитированной выше книге В.М.Николаева [135

ках Е рис. 7-9, будет обладать свойством «восходимости», т. е. пьезометрический уровень жидкости в ней будет выше отметки кровли вблизи забоя скважины. Возможность самоизлива артезианских скважин определяется превышением гипсометрической отметки зеркала вод в области питания пласта над гипсометрической отметкой устья скважины (при условии, что потеря напора при естественном движении воды в условиях артезианского потока не слишком понижает пьезометрические уровни в области напора).

При анализе вертикальных разрезов (проведенных вдоль по падению пластов) типовых пластовых в донапорных систем легко заметить следуюгцую важную характерную особенность: вертикальные их размеры значительно меньше горизонтальных. В самом деле, глубина залегания разрабатываемых водоносных и нефтеносных пластов редко превосходит 2-3 км, а протяжение пласта от его выходов на дневную поверхность до области разработки измеряется десятками, а иногда и сотнями километров. Отсюда следует, что при гидродинамическом решении очень многих задач подземной гидравлики - при выяснении особенностей работы отдельных скважин, при решении проблемы взаимодействия скважин, при выяснении законов изменения пластового давления в области нефтеносности в зависимости от темпов отбора жидкости и т. д. - вполне допустима некоторая схематизация строения пластовой водонапорной системы от области разработки до области питания.

Допустим, например, что пластовая водонапорная система имеет в вертикальном разрезе форму, представленную на рис. 10, а. Буквой А отмечено положение зеркала воды в области питания. Па своде складки В расположена разрабатываемая залежь нефти, газа и воды. Разность h высотных отметок А и В определяет пластовое давление в точке В.

Па рис. 10, б в вертикальном разрезе представлена упрогценная схема той же пластовой водонапорной системы. Сосуд АА", в котором уровень воды расположен на высоте h над точкой В заменяет область

Рис. 10. Моделирование пластовой водонапорной системы: а - вертикальный разрез пласта; б - упрощенная гидравлическая модель пласта.

При наличии в пласте естественного артезианского потока следует учесть падение напора в пласте, вызванное движением вод.