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

Заранее предполагается, что стабилизация давления не является результатом поддержания давления искусственным путем.

- В некоторых месторождениях полная стабилизация давления наступала в течение длительного периода разработки. Это обстоятельство заставляет допустить, что водяной питающий пласт подвергается постоянному напору, как если бы выходы его находились на дне океана.

ционного отбора значительно недонасыщенных сырых нефтей, это замещение обычно так мало, что доля «поступления воды может обоснованно считаться «существенно полной», если она отличается от отбираемого объема нефти на объем расширения пластовой жидкости. Так, например, из месторождения Восточный Тексас было отобрано 378 560 000 нефти; пластовое давление упало при этом приблизительно на 41 ат, и все-таки меньше 2% нефтедобычи было замещено расширением жидкостей внутри нефтяного пласта. Хотя даже небольшое расширение пластовых жидкостей уже регулирует начальное падение давления в недонасыщенных пластах, эта стадия разработки с точки зрения суммарной нефтедобычи обычно не имеет большого значения. Газ является единственным агентом, помимо воды, который замещает пластовую жидкость. Поэтому системы с водонапорным режимом рассматриваются здесь как такие системы, где заполнение депрессионной воронки образованием или ростом газовой фазы вследствие отбора жидкостей незначительно по сравнению с общим объемом отбираемой жидкости при эксплуатации.

Как видно из этих замечаний, полная стабилизация пластового давления является достаточным , но не необходимым условием существования водонапорного режима. Наоборот, во всех пластах с водонапорным режимом, за исключением кавернозных известняков, вначале должно наблюдаться некоторое падение давления для создания достаточной скорости поступления воды с целью задержки падения пластового давления и его полной конечной стабилизации.

, Систематическое прекращение падения давления без закачки жидкости извне в продуктивный пласт или непрерывное снижение скорости чистого отбора не могут наступить без тош, что пласт, питающий водой нефтяной коллектор, не ведет себя как установившаяся система несжимаемой жидкости. Одной из первичных проблем технологии подземного резервуара, относящихся к пластам с водонапорным режимом, является описание и предположение переходного состояния падения пластового давления.

Значительная часть последующего разбора связана с характером течения жидкости в водоносном пласте или питающем бассейне. Нефтяной коллектор по существу представляет водосток или границу выхода потока воды из водоносной породы. Если нефть недонасыщена, а поступление воды в основном равно пластовому объему добытой нефти, то последний используется непосредственно как контролирующее граничное условие, приложенное к водоносному резервуару. Однако если нефтяной пласт отдает нефть при частичном использовании газовой энергии, то

количество поступающей в продуктивный пласт воды можйо подсчитать при помощи обратного решения уравнения материального баланса (согласно параграфу 6.7), а также использования подсчитанных скоростей заводнения и наблюдаемых граничных давлений для определения параметров водоносного резервуара.

Общие характеристики режима пластов с гидравлическим напором уже разбирались в главе 6. Следующие параграфы в основном касаются лишь количественных сторон давления и расхода при заводнении подобных пластов.

В противоположность системе многофазного течения для всех основных типов систем с водонапорным режимом можно разработать строгие аналитические решения или же их электрические аналоги. Эти теоретические исследования включают упрощающие допущения относительно однородности и геометрической симметрии пористых сред. В некоторых случаях практическая применимость разработанной теории к естественным нефтяным месторождениям подтвердилась количественно на основании детального анализа. Однако для большинства пластов полная аналитическая обработка невозможна. Исходя из этого, в настоящей главе приведены дополнительные примеры наблюдаемого на практике водонапорного режима для объяснения некоторых более сложных черт его; например, развитие отборов воды и площадное продвижение краевых вод, которые отражают встречающиеся на практике условия, а также неоднородность структуры пласта. Эти стороны проблемы выходят за пределы упрощенного теоретического анализа.

8.2. Упрощенная трактовка установившейся фазы продвижения воды в пластах с водонапорным режимом. В следующем параграфе будет объяснено, что если линейная протяженность водоноской области, связанной с нефтяным пластом, не менее 16 км, то при количественном описании его режима необходимо учитывать сжимаемость воды. Переходное состояние, возникающее в результате проявления упругих сил, оказывает регулирующее влияние на длительность процесса нефтеотдачи большинства пластов с водонапорным режимом. Однако упругие свойства л<идкостей внутри нефтяного пласта вызывают переходное состояние, которое имеет, вероятно, большое значение при определении реакции давления нефтяного пласта на ранней стадии его разработки. Чтобы описать нефтеотдачу пласта на раннем этапе разработки, удобно пренебречь упругими свойстЁами воды в водоносной зоне и приблизиться к ее производительности путем непрерывной последовательности установившихся состояний. Подобная трактовка может привести к ошибочным предсказаниям относительно полной стабилизации давления на раннем этапе разработки пласта, когда отбор из него не превышает максимальной производительности водяной зоны. Тем не менее она служит полезным введением в более сложный анализ пластов.

где водоносная область рассматривается как система сжимаемой жидкости.

Примем, что давление насыщения пластовой нефти Ръ ниже начального пластового давления Pt. Если обозначить начальное содержание пластовой нефти и объем связанной воды, измеренной при Ръ через Vni и Vi\ общий отбор нефти, измеренный при рь через Р, а объем чистого поступления воды при пластовом давлении р через то

Vb ie-"" + {Vn г -Я) е-"" -ь) + =

Унге-""-- +У,е---\ (I)

где Ки, - сжимаемость нефти и воды.

Уравнение (1) может быть переписано по отношению к членам первого порядка в /с* так:

{VbiKb + VniKn) {Pi-p)~P[l- Кп {р - Рь)] + W = 0. (2)

Для установившегося питания водой из водоносной области чистое поступление ее в продуктивный пласт может быть выражено посредством

W. = -jfil+K.p)iPi-p)dt~W„ (3)

где с - коэффициент заводнения, соответствующий коэффициенту продуктивности для водоносного горизонта; темп внедрения воды относится к пластовому давлению; Wp - общая добыча воды. Дифференцируя уравнение (2), получаем

<VBi/CB + lHi/H-P/CH)-+[l

, dP dW

Подставляя значение dW/dt из уравнения (3), получим для уравнения (4) следующее выражение:

(Ув гКв -f Ун гКп - Рк)

dl dt

-\-(С - Кн

dP dt

dP dW„ CPi - {l+KHPb)--

* Исключение членов высшего порядка тождественно допущению линейного изменения плотности с давлением. Так как экспоненциальная зависимость тоже является приближением, то полностью оправдано применение линейного вида уравнения,

» Уравнение (3) в основном тождественно уравнению 6.7(3), за исключением членов лГдР. Это означает, что давление на контуре вода - нефть

равно давлению в нефтяном пласте р, которое в свою очередь считается постоянным по всей площади пласта. Давление у отдаленного предела водоносного горизонта также принимается постоянным для стационарного

выражения уравнения (3).