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

показывают лабораторные и промысловые наблюдения, вслед за нефтяной оторочкой в пласте движется не нагнетаемая, а связанная вода. Действие добавок к нагнетаемой воде ограничивается областью вытеснения пленочной нефти при условии, что подвижность нефти не будет окончательно уничтожена на первом этапе заводнения нефтяного пласта. Давление сдвига для сменхения непрерывной нефтяной фазы в пласте при понижении поверхностного натяжения на границе вода - нефть уменьшается, но такой процесс обычно связан с высоким водонефтяным фактором. До сих пор еш;е практически не обосновано применение поверхностно активных веществ.

Для получения успешных результатов от применения заводнения необходимо обратить особое внимание на непрерывность пласта и его однородность, а также на наличие относительно высокого нефтенасыщения. Определение непрерывности и однородности пласта производится на основании анализа кернов, кароттажных диаграмм, геологических исследований и изучения режима различных скважин на первичном этапе разработки месторождения.

Исследование материала по скважинам является наиболее трудной задачей. Даже при бурении новых скважин в заводняемом месторождении и взятии из них кернов для получения данных по нефтенасыщенности анализ последних дает весьма сомнительные результаты благодаря проникновению в породу керна фильтрата из глинистого раствора.

Был предложен метод подсчета остаточной нефтенасыщенности, исходя из отобранной суммарной добычи нефти. Если последнюю обозначить через Р, а остаточную нефтенасыщенность через г, связь между ними определится из выражения

где - коэффициент объемного расширения пластовой нефти при истощении пласта, т. е. к началу закачки воды; -начальный коэффициент объемного расширения; - насыщение связанной водой; А - продуктивная площадь; h - чистая )МОЩ-ность продуктивного горизонта; / - пористость. Насыщение связанной водой определяется из анализа кернов, взятых при бурении нефтью, или же на основании капиллярного метода. Уравнение (1) дает только среднюю остаточную нефтенасыщенность, но в то же самое время является мерилом общего содержания запаса нефти, оставшелося в пласте.

Разумеется, в большинстве ныне истощенных месторожде-НИИ различные параметры, входящие в уравнение (1), за исключением величины добытой нефти и размеров продуктивной площади, отсутствуют.

Для получения этих данных надо бурить оценочные скважины, брать керны и подвергать их анализу так же, как

и образцы пластовых жидкостей. Даже если и удается установить или вычислить величину остаточной нефтенасыихепности, то кюиечное нефтенасыщение пласта после заводнения, или суммарная добыча в результате закачки воды в пласт, имеет весьма неопределенное значение. Последняя величина определяется часто опытным путем, где насыщенные нефтью образцы пород, имеющие связанную воду, частично или полностью заводняются на лабораторных установках, а затем подвергаются анализу иа нефте- и водоласыщевность. Если опытные образцы действительно воспроизводят породу пласта, а опыты не осложняются концевыми эффектами, то полученные результаты могут иметь значение. Часто принимают остаточную нефтенасыщенность в 20-25% как основу для оценки эффективности процесса заводнения. Во всяком случае оценка суммарной добычи при заводнении должна быть умеренной. Эффективность процесса ваводнения следует принимать не выше 50% с учетом неполного охвата продуктивной" площади нагнетаемой водой и влияния послойного изменения проницаемости. Раньше, чем предпринимать процесс заводнения нефтяных пластов в широком масштабе, необходимо заранее организовать опытные пилот-установки.

По сравнению с первоначальной разработкой нефтяных пластов иа режиме «растворенного газа» закачка воды мол<ет обеспечить дополнительно такой же отбор нефти (от 190 до 2ьъ м1га ж). В крайних случаях процесс заводнения может увеличивать вдвое отбор нефти по сравнению с получением ее до закачки воды. Он может быть экономически выгоден при балее низких дебитах по сравнению с дебитами на первич-iHOM этапе разработки при условии низких затрат на закачку

РОДЫ.

9.7. Вторичные методы добычи нефти с закачкой газа в пласт. Теоретические соображения. Закачка газа в истощенные пласты с целью повышения нефтеотдачи началась задолго до применения способа заводнения, но подвергалась она изучению в значительно меньшей степени, чем заводнение нефтяных пластов- Это связано, быть может, с более легкими условиями осуществления, меньшими капитальными затратами, а также етсутствием риска при закачке газа в случае неудачи по сравнению с закачкой в пласт воды. Только за последнее время были начаты лабораторные и теоретические исследования для получения хотя бы полуколичественного описания реакции истощенных пластов на закачку в них газа. Рассмотрим теорию нагнетания газа, выводы которой в отдельных случаях сравнивались с промысловыми наблюдениями. Эта теория содержит формальное описание сопоставления режима истощенных пластов при закачке в них газа с физическими основами течения жидкости в пористой среде. Следует отметить, что теория дает приблизительный разбор проблемы и относится только к этапу убываю-

щей нефтеотдачи после начального подъема и прохождения пика нефтедобычи.

Если порода продуктивного коллектора истощена (при режиме растворенного газа) до начала процесса закачки газа и насыщение свободным газом в ней стало непрерывным, нет оснований считать, что впереди нагнетаемого газа создается нефтяной вал (оторочка), аналогргчный создающемуся при нагнетании воды К

Несомненно, нефтенасыщенность сильнее всего уменьшится вблизи нагнетательных скважин. Однако расширение свободного газа с приближением к забоям эксплуатационных скважин будет стремиться ограничить здесь рост нефтенасыщенности пласта. В связи с первоначальным прохождением газа по пласту к эксплуатационным скважинам в пласте возникнет неустановившееся состояние роста нефтеотдачи. Однако получить количественное описание этого этапа решения задачи и распределения переменной нефтенасыщенности крайне затруднительно. Для описания же общего режима систем с нагнетанием газа после прохождения пика нефтедобычи достаточно принять однообразие нефтенасыщенности по пласту. Кроме того, пласт рассматривается в этом случае полностью освобожденным от газа, находившегося в растворе. Поэтому, пренебрегая добычей газа из пласта , считают, что вся добыча нефтй получается за счет вымывания или выноса ее нагнетаемым газом.

Исходя из ряда допущений и применяя характеристики «проницаемость - насыщение» пористой среды, можно установить зависимость между снижением нефтенасыщенности и суммарным объемом нагнетаемого газа. Большинство последних данных показывает, что после того, как в пласте установилось насыщение свободным газом порядка 20-25%, отношение проницаемостей по газу и нефти кг/кп изменяется приближенно экспоненциально с нефтенасыщенностью [уравнение 7.11(2)], т. е.

Если пренебречь растворенным газом, то

Где iWj,, у - вязкость и относительная плотность нагнетаемого газа; /„-вязкость и коэффициент пластового объема

1 Нефтяная оторочка не образуется и при поддержании давления с нагнетанием газа, хотя такое явление и наблюдалось в одном из проектов. Это явление можно наблюдать в лабораторных опытах, когда вытеснение нефти контролируется полностью капиллярными силами.

2 Это допущение, очевидно, неприемлемо, если получаемый дебит газа выше магнетаемого.