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

1. Проявление активного водонапорного режима может привести к тому, что в процессе разработки в залежи поддерживается начальное пластовое давление, а все механизмы, связанные со снижением пластового давления, не проявляются. Нефть в этих случаях добывается за счет пропитки, определяемой капиллярными и гравитационными силами, как это имеет место в залежах Джела (Италия), Ампоста (Испания) и Нидо (Филиппины).

2. Если водонапорный режим проявляется неактивно или вообще не проявляется, пластовое давление снижается, и нефть добывается в результате расширения выделяющегося из нефти газа в нефтяной зоне и гравитационного дренирования в зоне вторгшегося газа. Если в газовой зоне создаются благоприятные условия, вытеснение происходит и за счет гравитационного дренирования. Основное условие проявления механизма дренирования заключается в том, что гравитационные силы превосходят по величине капиллярные, противодействующие вытеснению нефти.

Вытесненная из блоков нефть в процессе дренирования, двигаясь вниз по трещинам, может впитываться в расположенные ниже блоки, если они недонасыщены нефтью, или перемещаться к скважинам, если градиент давления в трещинах в достаточной степени превосходит сегрегационные силы.

10.3.1. Механизм нефтеотдачи в газовой зоне 10.3.1.1. Свойства единичного блока

Как было описано выше, а также рассмотрено детально в гл. 9, механизм нефтеотдачи блоков матрицы в газовой зоне - это механизм гравитационного дренирования. Добыча нефти может быть рассчитана из концепции единичного блока, которая для блоков данных геометрических размеров и данных жидкостей и свойств пород позволяет определить зависимость нефтеотдачи от времени, как это описано в гл. 9. Силы, которые противодействуют вытеснению нефти газом, связаны с распределением пор по размерам и средним их диаметром, который в свою очередь влияет на высоту капиллярного подъема (/?k) и высоту прорыва (/?np). Пример, приведенный на рис. 10.12, показывает, что в случае huphn вытеснения не происходит, даже когда газ находится в контакте с верхней поверхностью блока (рис. 10.12, а), и даже в том случае, когда ГНК опускается до глубины hi<hnp (рис. 10.12, б). Только с того момента, когда ГНК достигает глубины /i2>/?np~/JK. начинается вытеснение нефти (рис. 10.12, в). Кроме того, в этом случае вытеснение нефти происходит из верхнего участка блока, высота которого ограничена величиной /Z2-hup, в то время как йпр представляет высоту зоны капиллярного поднятия.

Замечания. 1. Для расчета нефтеотдачи из блока необходимо знать отношение высоты капиллярного поднятия жидкости к высоте блока. 2. Так как межфазное натяжение увеличивается при истощении залежн, высота капиллярного подъема может увели-

Рис. 10.12. Роль перемещения ГНК при гравитационном дренировании:

/ - нефть в блоке матрицы; 2 - газ; 3 - нефть в трещинах

чиваться при отсутствии закачки газа для поддержания давления. 3. Явления впитывания нефти могут иметь место, когда некоторое количество вытесненной при гравитационном дренировании нефти впитывается в нижележащие блоки, несколько недонасыщенные ею. Когда капли нефти (вытесненные газом) стекают вниз по трещинам, они могут войти в контакт в газовой зоне с блоками, которые частично насыщены газом, частично нефтью. Пропитка таких блоков нефтью приводит к снижению нефтеотдачи залежи.

10.3.1.2. Эффект взаимодействия между блоками

Этот эффект был экспериментально исследован Сайди [2] и назван блок-блоковым взаимодействием, являющимся результатом внедрения (поступающей) нефти в верхнюю часть соседнего блока или инфильтрации нефти в блок из окружающих трещин, после того как она покинула вышележащий блок.

а. Описание явления

Между двумя соседними блоками 1 и 2, показанными на рис. 10.13 (оба блока расположены в газовой зоне), могут существовать участки соприкосновения (сближения), на которых нефтяная фаза непрерывна. Эта непрерывность нефтяной фазы обусловлена неровностями стенок трещин, сохранением пленок остаточной нефти и характером контакта между блоками.

Протяженность таких областей смачивания оценивается тем же порядком величин, что и область блока, в которой реализуется

Рис. 10.13. Область смачивания между двумя блоками, обеспечивающая неразрывность жидкой фазы:

/ - блок 1; 2 -блок 2; 3 - область смачивания; 4 - иефть; 5 - газ

фильтрация, если протяженность самого блока не очень велика в сравнении с высотой капиллярного подъема.

Нефть течет из блока / в блок 2 в силу непрерывности капиллярной сети за счет градиента капиллярного давления и разности гравитационного потенциала. Величина расхода определяется эффективной проницаемостью Ян, зависящей от насыщенности S* матрицы, которая описывается выражением

«7 = -

dZ I

(10.1)

«7 = -

Apgr-

(10.2)

Поскольку капиллярное давление есть также функция насыщенности A„(S*) уравнение можно записать в виде

Sh - (-н п-оЖ -b.HaH -н-о)-

(10.3)

Нефть, вытесняемая из матрицы в трещины и йпитывающаяся в нижележащие блоки в процессе ее течения вниз по трещинам, не учитывается в этом расходе q. Совершенно очевидно, что впитывание нефти снижает эффективность гравитационного дренирования газовой зоны.

б. Определение величин расходов

Несколько сообщающихся блоков образуют многоэтажную структуру (рис. 10.14), в которой расход нефти в i-м блоке выражается так же, как и скорость дренирования единичного блока (см. гл. 9):

(10.4)

[МН + 0 -M)Z]

49 6