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

Часть I

Введение

Глава I

Содержание курса и характеристика важнейших этапов развития подземной

гидравлики

§ 1. Подземная гидравлика как основа технологии

добычи нефти и газа

Подземная гидравлика - наука о движении нефти, газа и воды в пластах, сложенных пористыми и трегциноватыми горными породами.

Если учесть буквальный смысл термина гидравлика, то было бы правильнее науку о движении нефти, газа и воды в пластах назвать механикой жидкостей и газов в пористой среде. Последнее название более верно и потому, что при изучении фильтрации жидкостей и газов в пористой среде используются не только упрогценные методы гидравлики, но и математически строгие, обгцие методы гидромеханики. Однако для простоты сохраним за упомянутой наукой более привычное название, укоренивгаееся уже и как название соответствуюгцей учебной дисциплины - «Подземная гидравлика».

При любом способе добычи нефти и газа возбуждается их движение в пласте; поэтому без знания подземной гидравлики нельзя обоснованно регаить важнейгаие задачи технологии нефтедобычи и добычи газа - нельзя выбрать систему разработки месторождения и режим эксплуатации скважин, которые были бы наиболее рациональны для данных пластовых условий и в то же время наиболее удовлетворяли планово-экономическим требованиям.

Указывая на необходимость знания законов подземной гидравлики для регаения проблем технологии нефтедобычи, нужно подчеркнуть, что знания только этих законов недостаточно для изучения сложных процессов фильтрации жидкостей и газов в пластовых условиях. Действительно, громадная удельная поверхность пористой среды (величина поверхности стенок норовых каналов, приходягцаяся на

"Как известно, термин гидравлика происходит от соединения двух греческих слов: «хюдор» - вода и «аулос» - труба.

единицу объема образца пористой горной породы) и малые диаметры зерен и норовых каналов указывают на то, что роль молекулярных сил может быть относительно велика. Поэтому необходимо считаться с прямым и косвенным влиянием поверхностных явлений на процессы движения жидкости в гористой среде. Кроме того, для очень многих месторождений характерны высокие и снижаюгциеся в процессе разработки пластовые давления, высокие пластовые температуры; часто в одних и тех же порах пласта одновременно находятся не нефть, газ и вода, причем иногда физико-химические свойства законтурной (краевой) воды сильно отличаются от свойств связанной (сингенетичной, реликтовой, погребенной) воды, пленка которой обволакивает зерна неф-тесодержаей породы. По мере падения пластового давления, выделения газа из раствора и продвижения краевой воды внутрь контура нефтеносности в пласте могут развиваться сложные физико-химические процессы, оказываюгцие сугцественное влияние на особенности движения жидкостей и газов в пластах. Пе менее сложные физико-химические явления возникают при закачке в нефтеносный пласт воды, воздуха или газа, например для поддержания или восстановления пластового давления. Следовательно, физика и физико-химия пласта столь же важны для изучения поведения нефте-газоносного месторождения в процессе его разработки и эксплуатации, как и подземная гидравлика.

Птак, подземная гидравлика, физика и физико-химия пласта являются (наряду с промысловой геологией и отраслевой экономикой) основами современной технологии нефтедобычи. Без комплексного развития этих наук и внедрения их достижений в нефтепромысловую практику невозможен прогресс технологии нефтедобычи.

В подземной гидравлике приходится иметь дело со многими из тех законов движения жидкостей и газов в пористой среде (с законами фильтрации), которые имеют важное значение не только в области технологии добычи нефти и газа, но и в гидрогеологии, инженерной геологии, гидротехнике, химической технологии и т. д. В самом деле, теория фильтрации является основой для регаения, например, следу-югцих важнейгаих проблем водоснабжения и ирригации: расчет притоков жидкости к искусственным водосборам и дренажным сооружениям, изучение режима естественных источников и подземных потоков и т. д. В гидротехническом строительстве и при проведении крупных инженерно-геологических работ приходится рассчитывать фильтрацию вод под плотинами и в обход плотин, фильтрацию через тело земляных плотин, осугцествлять искусственное понижение уровня грунтовых вод, бороться с грунтовыми водами при оползнях. При проведении подземной газификации (в каменноугольной промыгаленности) необходимо учитывать особенности движения газов в пористой