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

©

Градитационный механизм

Зона вторгшегося гаэа

Расширение + гравитационная сегрегация

Капиллярная ® 0

Капиллярная+ гравитационная

Рис. 10.11. Схематическое изображение четырех основных зон и механизмов нефтеотдачи в девяти блоках матрицы (цифры в кружках), взятых в качестве примера:

0 -начальная газовая шапка; б - вторичная газовая шапка; в - зона разгазирования; г - нефтяная зона (зона расширяющейся нефтн); с? - зона заводнения; е - водяная зона.

1 - нефть в трещинах; г - нефть в матрице; 3 - газ; 4 - вода

Как показано в гл. 9, блок матрицы ведет себя по-разному в зависимости от того, частично или полностью он окружен газом (блоки 2 и / на рис. 10.11). Причем наиболее важными параметрами, определяющими количества удерживаемой блоком нефти, являются капиллярное давление и высота блока.

б. Зона разгазирования. Расширение выделившегося газа + гра-витация + пропитка-f конвективные механизмы.

Зона разгазирования ограничена (сверху) текущим ГНК (ТГНК) и (снизу) точкой давления насыщения. В этой зоне могут

образоваться две подзоны в зависимости от соотношения критической газонасыщенности трещин и эффективной газонасыщенности матрицы. Если пластовые условия таковы, что расширение выделившегося газа преобладает в механизме вытеснения, то за одно и то же время в блоке матрицы, расположенном в верхней подзоне, может выделиться больше газа, чем в таком же блоке из нижней подзоны.

Таким образом, в верхней подзоне (блок 4) с большей долей вероятности газонасыщенность матрицы окажется выше критической газонасыщенности (5г>5г.кр), чем в нижней подзоне (блок<?), где Sr<Sr.Kp (см. рис. 10.11). Помимо проявлений механизма расширяющегося газа действуют и другие механизмы, такие, как сегрегация газа в матрице и обмен флюидами между матрицей и трещинами. В действительности же движение свободного газа по трещинам, насыщенным нефтью, так же, как и контактирование тяжелой нефти, содержащейся в трещинах, с легкими нефтями, поступающими из матрицы, создают значительно более сложную картину процесса. Было замечено, что при неоднородном распределении пор по размерам в матрице и медленном темпе снижения давления наблюдаются явления перенасыщения, т. е. газ остается растворенным в нефти при пластовых давлениях, меньших начального давления насыщения. Детальное обсуждение этого механизма излагается в следующем разделе.

в. Нефтенасыщенная зона. Объемное расширение нефти.

Эта зона расположена между уровнем, на котором пластовое давление равно давлению насыщения, и уровнем ТВНК. Содержит нефть без свободного газа. Перепад давления между повышенным давлением в блоках матрицы и пониженным в трещинах, вызванный расширением системы жидкость - порода, приводит к перетоку нефти из пор в трещины. Механизм нефтеотдачи, связанный с расширением нефти, более эффективен, когда сжимаемость и темп падения давления достаточно велики, т. е. при высоких темпах отбора и малых размерах блоков (блок 5 на рис. 10.11).

г. Зона заводнения. Гравитация-f капиллярная пропитка.

В зоне между ТВНК и НВНК блоки матрицы, окруженные водой, заполняющей трещины, отдают нефть под действием гравитационных и капиллярных сил. Нефть вытесняется из пор матрицы благодаря постепенному подъему воды по трещинам, с которой оказываются в контакте все новые и новые поры матрицы, скорость подъема ВНК в матрице сильно зависит от скорости подъема ВНК в трещинах.

На схеме в блоках 6, 7, 8 и 9 (см. рис. 10.11) скорость перемещения ВНК в трещинах сравнима со скоростью перемещения фронта вытеснения в матрице. Преобладающее влияние капиллярных или гравитационных сил в процессах капиллярной пропитки определяет опережающее движение фронта вытеснения в трещинах или матрице.

Критическая скорость продвижения фронта в упрощенной модели Маттакса [1] обусловливает одинаковые скорости перемещения

ВНК в матрице и трещинах (блок 7 на рис. 10.11). Скорость перемещения контакта считается выше критической, если перемещение ВНК в трещинах происходит быстрее, чем в матрице (блок 7 на рис. 10.11), и нпже критической, если скорость перемещения ВНК в трещинах оказывается ниже, чем в матрице (блок 8 на рис. 10.11).

Особый случай, когда весь блок окружен водой или полностью погружен в воду, показан в блоке 9.

При всесторонней пропитке механизм нефтеотдачи должен быть функцией капиллярной и гравитационной сил. В процессе вытеснения очень часто превалирует одна из них (см. гл. 9). Очевидно, что в блоках 6 я 8 преобладают капиллярные силы, а в блоках 7 и 9 капиллярные силы находятся в тесной связи с гравитационными. Если высота блока велика (блок 9), в процессах вытеснения будут преобладать гравитационные силы.

Одновременное участие всех описанных выше механизмов в процессе вытеснения обобщено в табл. 10.1. Очевидно, что ситуа-

Таблица 10.1

цня упрощается в случае, когда только часть описанных механизмов вытеснения действует в залежи. Например, в случаях активного водонапорного режима или газонапорного режима в комбинации с режимом растворенного газа предсказание поведения залежи существенно упрощается.