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

Таким образом, технология нефтедобычи за последние 20 лет сугцественно развилась, и в нее теперь включаются вопросы технологии эксплуатации и скважин и пластов. Это развитие технологии нефтедобычи привело к необходимости включить новые идеи в основы подземной нефтяной гидравлики.

Следует заметить, что развитие идей технологии нефтедобычи и подземной гидравлики происходило бы гораздо быстрее, если бы своевременно использовался опыт гидрогеологов. Гидрогеологи, изучая артезианские пласты, давно учитывали, что зона влияния отбора воды из скважин может распространяться по пласту на больгаие расстояния.

В России эта мысль уже не была новой в начале XVII века. Так, например, в раздельном акте семейства Строгановых, датированном 1629 годом, указывается, что если кто-либо из них заложит артезианскую рассольную скважину вне отведенных им участков, то, учитывая неизвестность направления движения подземных вод, такая скважина должна быть обгцей собственностью: «... а будет кто из нас трубу (буровую скважину) посадит в горе за тою мерою, что ему написано, хотя и против своей земли, и та у нас труба у всех вооп-че ...» (Фальковский [173]).

Несмотря на правильное понимание происхождения напора в артезианских пластах и хоропю известные примеры взаимодействия скважин на больгаих расстояниях друг от друга, в теоретических гидродинамических расчетах гидрогеологи пользовались неправильным представлением об ограниченности и неизменности зоны влияния отдельных скважин. Например, в развитой С лихтером в конце прогалого столетия теории взаимодействия скважин допускалось, что при эксплуатации скважины радиус ее влияния равен приблизительно 200 м и потому две скважины, удаленные друг от друга на 400 м и более, не могут влиять друг на друга. Крупный русский гидрогеолог - инж. А. А. Краснопольский - в опубликованной в 1912 г. весьма ценной работе [76] допускал, что область влияния каждой скважины ограничена «жестким» контуром; при взаимодействии скважин форма и размеры этих контуров не меняются, а один контур как бы «врастает» в другой.

Наряду с такими, явно неправильными, гидродинамическими представлениями о взаимодействии скважин инж. Краснопольский правильно рассматривал артезианские пласты, как единые гидравлические системы. Так, например, критикуя современное ему (конец XIX - начало XX века) водное законодательство, инж. Красно-польский указывал, что владельца какого-либо участка земли нельзя считать владельцем артезианских вод в недрах его участка хотя бы по одному тому, что «вода артезианского пласта в данной местности чуж-

да данной местности и обыкновенно является водой, притекающей из весьма удаленных местностей».

Такое противоречие во взглядах не является исключением и весьма характерно даже для начала XX века: с одной стороны, к этому времени имелось правильное представление о пластовых водонапорных системах; с другой стороны, в основе гидродинамического анализа работы скважин лежало явно неправильное представление о постоянном ограниченном радиусе влияния каждой скважины.

Следовательно, до сравнительно недавнего времени гидродинамические расчеты по взаимодействию скважин в области гидрогеологии были столь же несовергаенны, как и в области технологии нефтедобычи.

Перейдем к описанию развития других идей, играюгцих важную роль в современной подземной гидравлике. Именно, с конца двадцатых годов постепенно стало выясняться сугцественное влияние упругости пласта и насыгцаюгцих его жидкостей на поведение пласта и скважин в процессе их эксплуатации.

Коэффициенты объемной сжимаемости воды, нефти и горных пород, слагаюгцих нефтеносные пласты, настолько малы, что первоначально их упругостью пренебрегали и при всех гидродинамических расчетах, связанных с задачами подземной гидравлики, пласт, воду и нефть считали абсолютно несжимаемыми. Такое допугцение легко оправдать при регаении больгаинства задач трубной и речной гидравлики; поэтому с таким допугцением свыклись.

Однако при регаении больгаинства задач подземной гидравлики оправдать упомянутое допугцение нельзя, ибо емкость пластовых водонапорных систем огромна. При понижении пластового давления, вызванного пуском в эксплуатацию скважин, объем норового пространства пласта уменьгаается, нефть и вода (не говоря уже о газе) расгаи-ряются и из пласта извлекается дополнительное (ранее не учитывавгае-еся) количество жидкости - «упругий запас жидкости в пласте». Этот упругий запас жидкости, оказывается, необходимо учитывать при анализе материального баланса пласта, при попытках сопоставить количество добытой из скважин жидкости с тем, какое вогало внутрь области нефтеносности и прогало через выходы пласта на границах области питания. Особенно значительное влияние упругость жидкости и пласта

Представление о постоянном радиусе влияния скважины можно оправдать лишь в тех случаях, когда приток жидкости в пласт через слабо проницаемую кровлю или при отсутствии кровли (соответственно в пластах с водонапорным и гравитационным режимами, см. дальше) компенсирует отбор жидкости из скважин (см., например, Мятиев [132]). Представление о переменном, изменяюгцемся с течением времени радиусе влияния скважин развивается в современной теории упругого режима (см. Щелкачев [221, 222]).

оказывает не только на материальный баланс разрабатываемого пласта, но и на процесс перераспределения пластового давления. Если бы пласт и насыгцаюгцие его жидкости были абсолютно несжимаемыми, то любое изменение давления в любой точке пласта должно было бы мгновенно распространяться на весь пласт. На самом же деле после начала разработки пласта и вообгце после каждой смены режима работы скважин, связанной с изменением давления на их забоях, в пласте возникают длительные процессы перераспределения давления.

Влияние пуска новой скважины распространяется в пласте постепенно - радиус влияния скважины растет с течением времени.

Представления о важности фактора упругости пласта и насыгцаю-гцих его жидкостей кажутся теперь почти очевидными, но, повторяем, эти представления усвоены лигаь недавно и вытекаюгцие из них важные следствия егце продолжают разрабатываться. За последние 20 лет выяснилось, что нельзя делать подсчетов материального баланса и многих других гидродинамических расчетов и даже нельзя понять само поведение крупнейгаих артезианских и нефтеносных пластов, если не учитывать фактор упругости воды, нефти и пласта; более подробные сведения об этом см. в книгах Щелкачева [211], [219] и других [120, 169], в которых можно найти дальнейгаие библиографические указания.

Наконец, при тгцательном анализе поведения артезианских пластов Уяснилась необходимость учитывать проницаемость их кровли и подогавы; в прежних гидродинамических расчетах этим пренебрегали. Конечно, в больгаинстве случаев проницаемость кровли и подогавы продуктивного горизонта очень мала, но при значительных понижениях давления в нем через больгаую поверхность кровли и подогавы в продуктивный пласт может проникнуть настолько больпюе количество воды, которым пренебрегать нельзя (см., например, Мятиев [132, Полубаринова-Кочина [146], Толмэн [169]). Факт проникновения воды через кровлю именно в нефтеносный пласт (из могцного глинистого перекрываюгцего пласта) был отмечен в нефтяном месторождении Гу-ус-Крик.

Птак, в течение второго этапа развитие подземной гидравлики (см. часть первую данной книги и заключительный исторический очерк) ее основные представления значительно обогатились.

Во-первых, было признано сугцествование водонапорного режима нефтяных и газовых месторождений.

Во-вторых, было признано, что при любом режиме (см. § 4 данной главы) нефтяных и газовых месторождений должно быть отброгаено представление об ограниченном постоянном радиусе влияния скважин.

Соответствующие библиографические указания см. в цитированной выше книге Шелкачева [219 .