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

вода поднимается выше тон части кровли, которая находится по соседству с ними.

Имея в виду решение задач подземной гидравлики, связанных с эксплуатацией нефтяных и газовых месторождений, необходимо упомянуть еш;е о так называемых краевых (законтурных) и подошвенных водах. Допустим, что, кроме нефти и газа, в том же продуктивном пласте имеется еш;е вода. Вода, нефть и газ распределяются в продуктивном пласте, как правило, по удельным весам: сверху находится свободный газ, ниже - нефть, еш;е ниже - вода. Если вода подстилает часть залежи нефти или газа, то такая вода называется подошвенной для данной части залежи и краевой или законтурной для остальной ее части, например на рис. 4 и 5, в разрезе и в плане схематично изображена залежь нефти и газа, частично подстилаемая водой; газ и нефть находятся на своде антиклинальной складки, а вода - на крыльях.

ABC - кровля; DFE - нодошва продуктивного пласта; LM - начальный газо-нефтяной контакт; NQ и RT - начальное зеркало подошвенных вод. На рис. 5 линия 1 изображает контур нефтеносности по нодошве пласта, линия 2 - контур газоносности по кровле, линия 3 - контур нефтеносности по кровле пласта. Для части залежи внутри контура 1 пластовая вода будет, «законтурной» (кочевой). У забоя скв. № 1 нет подошвенной воды; нри эксплуатации скв. № 1 к ней будет подтягиваться «язык» краевой воды. Для части залежи, между контурами 1 и 3, пластовая вода будет «подошвенной». Нри эксплуатации скв. № 2 к ней будет подтягиваться «конус» подошвенной воды [так называемое явление конусообразования (конинга)]. Но мере отбора газа и нефти зеркало вод будет повышаться. Наступит момент, когда пластовая вода проникнет в нодошву залежи внутри контура 1; с этого момента вся вода будет подошвенной. Следует заметить, что резкой границы между нефтью и водой в пласте не бывает; переходная зона от воды к нефти иногда простирается на несколько метров но вертикали. Начальное зеркало

Рис. 5. Контуры нефтеносности по подошве пласта (линия 1), газоносности по кровле (линия 2), нефтеносности по кровле (линия 3), соответствуюш;ие вертикальному разрезу продуктивного пласта, изображенному на рис. 4.

Первоначально артезианскими водами назывались только такие, которые обязательно самоизливаются из колодца-скважины на поверхность земли; последний признак для задач подземной гидравлики несугцественный; достаточно отметить, что вода в скважине поднимается, выгае непроницаемой кровли пласта. Самый термин «артезианский» произогаел от названия французской провинции Артуа (в латинизированной форме - Артезия), в которой был известный с 1126 г. самоизлива-югцийся колодезь; этот колодезь давно был описан и с тех пор все колодцы такого типа стали называться артезианскими.

вод помещают в переходной зоне условно на той отметке, выше которой первоначально добывается чистая нефть, а ниже - нефть с водой. Насыщение водой норового пространства убывает (за счет увеличения насыщения нефтью) ностепенно - от 100% в чисто водяной зоне, на крыльях складки, до определенной величины на начальном зеркале. Насыщенность нор водой на начальном зеркале вод и выше его во всей нефтяной залежи не равна нулю.

Честь открытия этого важного факта принадлежит отечественной науке: в 1929 г. грозненские геологи Н. Т. Линдтрон и В. М. Николаев [110] впервые экспериментально доказали, что значительное количество воды может находиться в самой залежи нефти даже тогда, когда скважина дает чистую нефть. Эту воду называют «связанной водой»; нри изучении проблем генезиса (происхождения) и миграции (естественного перемещения) нефти ту же воду называют погребенной, реликтовой, сингенетичной. В настоящее время установлено, что количество связанной воды в нефтяной залежи занимает от 5 до 65% объема норового пространства (см. Джонс [44]). Помимо прочих факторов, количество связанной воды в норах нефтеносного пласта зависит от его проницаемости; при прочих равных условиях количество связанной воды в норах тем больше, чем проницаемость пласта меньше. Этим и объясняется, что в одном и том же неоднородно проницаемом пласте условное зеркало вод часто имеет различные отметки в различных частях пласта. Там, где проницаемость пласта меньше, отметка условного зеркала вод может быть выше.

Другие встречающиеся в нефтепромысловой практике системы классификации подземных вод - деление вод на «верхние» и «нижние» и т. д. - к решению задач собственно подземной гидравлики прямого отношения не имеют.

4. Краткие сведения о классификации режимов

нефте-газо-водоносных пластов

Поведение пефте-газо-водопоспого месторождения в процессе его разработки и эксплуатации зависит от множества факторов; перечислим главнейгаие из них:

1. Искусственно создаваемые условия разработки и эксплуатации - форма сетки скважин, расположение их на структуре и расстояние между ними, последовательность ввода скважин в эксплуатацию, система вскрытия пласта, глубина проникновения скважин в продуктивный пласт и их диаметры, темпы отбора жидкости и газа из скважин и т. д.

2. Структурно-тектонические особенности пласта.

3. Фациально-литологические свойства пласта.

Кстати сказать, столь же условно проводится граница между нефтью и газом, когда над залежью нефти имеется «газовая гаапка».

4. Форма, протяжение, мощность и взаимное расположение скоплений газа, нефти и воды в пределах одного и того же пласта.

5. Физико-геологические и физико-химические свойства слага-югцих пласт горных пород, определяемые следуюгцими, например, характеристиками: проницаемость, пористость, структура норового пространства, объемная сжимаемость, избирательная смачиваемость и т.д.

6. Физические условия в пластах (давление, температура), а также физические и физико-химические свойства жидкостей, насыгцаюгцих пласт: удельный вес, вязкость, объемная сжимаемость, поверхностное натяжение (избыточная свободная поверхностная энергия) на границе твердой, жидкой и газообразной фаз, насыгценность нефти и воды газом, растворимость газа в нефти и воде, степень минерализации воды и т.д.

7. Химический состав нефти, воды и газа.

Под режимом пласта подразумевают характер проявления движу-гцих сил в пласте, обусловливаюгцих приток жидкостей и газов к экс-плуатируюгцимся скважинам. Понятно, что режим пласта зависит от всей совокупности перечисленных выгае факторов.

Для более детального анализа понятия «режим пласта» и для ознакомления с различными системами классификации режимов следует обратиться к курсам технологии нефтедобычи, нефтепромысловой геологии и специальной литературе (см., например, [128], [79], [130], [135

35]).

Для целей подземной гидравлики достаточно учесть сугцествование 5 простейгаих режимов нефте-газо-водоносных пластов и дать им следуюгцие определения:

1. Режим пласта называется водонапорным, если нефть или газ вытесняются в скважины под действием напора краевой или подогавенной воды, окружаюгцей нефтяную или газовую залежь: по мере вытеснения нефти или газа в скважины вода проникает в ранее занимавгаую-ся ими часть залежи; контур нефтеносности или контур газоносности непрерывно стягиваются. При разработке нефтяного месторождения в условиях чисто водонапорного режима предполагается, что уровень

Многие авторы справедливо указывают па то, что правильнее говорить не о режиме пласта, а о режиме работы пласта; другие авторы предпочитают говорить о режиме разработки залежи и т. п. Термин «режим пласта» вогаел в обиход, мы его сохраняем; в соответствуюгцем месте всегда можно подчеркнуть нужный смысл этого важного термина, тем более что понятию о режиме трудно дать краткое ис-черпываюгцее определение.

Конечно, даже в условиях водонапорного режима газовой залежи движение газа к скважине происходит главным образом за счет его упругого расгаирения при снижении пластового давления.