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

Бь[строе начальное падение пластового давления само по себе еще не указывает, что в дальнейшем не возникнет в пласте эффективный водяной напор. Фактически, если коллектор не обладает почти бесконечной проницаемостью благодаря наличию больших трещин или поровых каналов в нем, сообщающихся с водоносным пластОМ, как, например, в некоторых месторождениях Мексики, возникновение существенного перепада давления между нефтяным и водяным резервуарами является необходимой предпосылкой для создания больших скоростей притока краевой воды. На фиг. 92 было показано, что стабилизация давления становится заметной на позднем этапе разработки различных месторол<дений с водонапорным режимом. Однако во всех этих месторождениях наблюдалось довольно быстрое начальное падение давления.

Это поведение пласта находит также свое отражение в теоретических формулировках изменения давления при водонапорном режиме, как это можно отметить из анализа установившегося состояния (на фиг. 128) и для обоих водоносных резервуаров с упругой жидкостью конечной и бесконечной протяженности, приведенных на фиг. 131.

В пластах с водонапорным режимом наблюдается вначале довольно быстрое падение давления, но если нефть в пласте недонасыщена, то пластовое давление падает быстрее на ранней стадии разработки, чем в условиях полного насыщения и вытеснения исключительно под влиянием выделяющегося из раствора газа. Дело в том, что при нефтеотдаче за счет работы газа выделение его вследствие падения давления создает местную среду, вытесняющую нефть, и таким образом стремится удержать пластовое давление от немедленного избыточного падения. Разумеется, когда в газовой фазе развивается достаточная нодвиж-ность, в результате которой газ обгоняет нефть при движенгш ее в пласте, начинает действовать типичный механизм истощения газовой энергии.

Для сопоставления этих соображений были произведены сравнительные вычисления зависимости падения давления по отношению к суммарной добыче для гипотетического пласта под действием различных механизмов нефтеотдачи. Резулыаты этих расчетов нанесены на фиг. 164. Был принят механизм полного замещения нефти водой. Пласт имеет радиус 4,8 км, и расширение пластовых жидкостей не учитывается. Мощность водяного коллектора взята 15 м; проницаемость 500 миллидарси; вязкость воды 0,5 сантипуаза; начальное пластовое давление 204 ат. На фиг. 164 нанесены теорех"ические кривые падения давления у исходной границы вода - нефть для скоростей притока воды и отбора пластовой нефти 8000 и 16 000 м/сутки. Для механизма истощения газа постоянные пласта и жидкостей были взяты из расчетов динамики падения давления (параграф 7.4) ирЛ режиме «растворенного газа» в пласте, из которого отбирается нефть с удельным весом 0,875.

Так как общее порО)Вое пространство нредполагаемого нефтяного резервуара площадью 7328,5 га и 25% пористости составляет 280 800 000 м", то приведением масштаба суммарной добычи на фиг. 101 получена кривая для режима растворенного газа на фиг. 164. Было рассмотрено также условие, что конечным Механизмом нефтеотдачи является расширение пластовых жидкостей. Для сжимаемости 1,5-10" на 1 ат прямая линия на фиг. 164 дает соответствующий показатель динамики падения давления.

/70,0

/б3,2

150Л

<0 20 30 ¥0 50 60 70 80 90 100 CijAffiiapHbiu оггбср жиЗности из пласта (,510м)

Фиг. 164. Расчетные кривые давления в зависимости от суммарной нефтедобычи для идеализированного однородного пласта, работающего при различных режимах.

Кривые: /-водонапорный режим,отбор жидкости 8000 сутки; II-гот же режим, но отбор 16 ООО (сутки; / -режим растворенного газа; IV-только упругость пластовой жидкости.

Кривые на фиг. 164 показывают, что на раннем этапе разработки падение давления меньше при механизме чисто растворенного газа.

При отборе пластовых жидкостей 16 000 м/сутки механизм вытеснения нефти водой без учета расширения пластовых жидкостей показывает большую скорость падения давления на единицу отбора по сравнению с пластом, имеющим режим растворенного газа, пока не будут отобраны 2,4 млн. м. Действительное давление остается ниже, чем для пласта с газовой энергией, до суммарного отбора 15,5 млн. м. Даже для суточного отбора 8000 м" пласт с напором воды показывает более низкие давления до суммарного отбора 6,2 млн. и большую скорость падения давления, пока не будет отобрано еще 8 млн. м. Эти сравнения по существу были всегда в пользу механизма вытеснения газа, поскольку падение давления для последнего было рассчитано для равновесного насыщения газом-10%. Однако весь интервал . суммарной добычи (на фиг. 164) составляет

1 Эта поправка может быть проверена простым сложением суммарной добычи в результате расширения пластовых жидкостей и добычи, полученной от механизма вытеснения водой при одинаковых значениях давления. Можно показать, что для системы вытеснения газом и водой начальный наклон кривой зависимости «давление - отбор» равен обратной величине объема пластовой жидкости, умноженной на ее сжимаемость (при падении давления). Вследствие того, что сжимаемость составляет величину порядка 1,5.10-3 на 1 ат для насыщенных нефтей при высоких давлениях по сравнению с 1,5.10-4 на 1 ат для недонасыщенных нефтей, начальные скорости падения в пластах с газовой энергией меньше, чем в системах с расширением жидкостей или напором воды.

При благоприятных условиях начальная скорость падения давления по отношению к суммарной добыче может быть связана с условием насыщения или недонасыщения газом пластовой жидкости. Если свойства пластовой жидкости и начальное содержание нефти в пласте известны, то в принципе можно определить размеры газовой шапки (при ее наличии) на первоначальной скорости падения пластового давления.

меньше 6% порового пространства пласта. Отсюда относительные положения различных кривых падения давления существенно не изменятся при иной выбранной зависимости «проницаемость - насыщение» в продуктивном коллекторе. Пренебрежение расширением пластовых жидкостей для пласта с водонапорным режимом приводит к завышению вычисленного падения давления при механизме вытеснения водой. Эффект расширения пластовых жидкостей дается прямой линией на фиг. 164, где видно, что на первоначальной стадии разработки падение давления тормозится больше расширением пластовых жидкостей, чем действием напора воды. Фактически без этого расширения давления, возникающие при вытеснении водой, падают с бесконечной скоростью при условии, что отборы начинаются с конечного значения. Ясно, что если бы кривые падения давления при вытеске-нии водой были исправлены * на расширение пластовых жидкостей, они все-таки лежали бы ниже кривой вытеснения газом до того момента, пока из пласта была бы взята большая суммарная добыча.

Кривые на фиг. 164 показывают более благоприятный режим давления для пластов с газовой энергией на протяжении начальной стадии разработки, но одновременно они подчеркивают основное различие между различными механизмами нефтеотдачи, связанное с длительностью изменения давления. В то время как в пласте, работающем за счет исключительно газовой энергии, давление продолжает падать с ростом общей добычи без заметной тенденции к его стабилизации, скорость падения дааяения в пласте при водонапорном режиме непрерывно снижается при условии сохранения скоростей отбора при эксплуатации. Кроме того, при снижении отбора пластовое давление временно поднимается. В пласте, работающем исключительно за счет газовой энергии, даже если полностью прекратить отбор, увеличение давления никогда не наступит. Отсюда, если добыча нефти из пласта не является избыточной по сравнению с производительностью водоносного резервуара, среднее давление в те-