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

ности, если керн подвергся полной промывке фильтратом из глинистого раствора, то остаточное нефтесодержание в нем соответствует условиям, когда нефтеносная порода подвергается обоим процессам: вытеснению водой и выделению газа из раствора, и составляет то количество нефти, которое нельзя извлечь физически никаким другим путем, кроме рудничной разработки.

Количество нефти, которое можно получить вытеснением водой и за счет истощения энергии газа, будет соответствовать разности между первоначальным и остаточным нефтенасыще-нием с поправкой на явление усадки. Обозначая эти величины через нг и Qur, содержание связанной воды через и коэффициент пластового объема насыщенной нефти через получим

н г

в

В долях норового пространства. Это уравнение можно использовать для подсчета суммарной добычи, получаемой при гидравлическом напоре или нагнетании воды в пласт, принимая, что дополнительный процесс выделения газа и падения давления в процессе подъема керна на дневную поверхность вытесняет только воду, но не отражается на количестве оставшейся нефти после промывки керна бурильным раствором. Анализ кернов, полученных долотами, сохранявшими давление, показывает, что это допущение вполне справедливо для низкопроницаемых коллекторов, но дает значительную ошибку при исследовании кернов высокой проницаемости. Более того, если керн не был фактически промыт фильтратом, то уравнение (1) дает только нижние пределы физически возможной к извлечению нефти.

Нефтеотдача только при истощении давления, т. е. для механизма, связанного с выделением газа из раствора, может быть определена из общего пространства, занятого свободным газом керне. Это налагает допущение, что газ, растворенный в остаточной нефти на забое скважины, способен вытеснить столько жидкости, сколько ее вытесняет газ из породы коллектора с естественным насыщением. Однако это допущение не должно приводить к большим ошибкам, так как лабораторный опыт и теоретические подсчеты показывают, что суммарная добыча при «истощении» растворенного газа не очень зависит от общего содержания раствора газа в нефти в интервалах, обычно наблюдаемых для насыщенных газом нефтей. Согласно этому нефтеотдача при истощении растворенного газа будет иметь следующий порядок величины:

(1 -Qb - Qt),

где - насыщение свободным газом.

Разумеется, расчеты, произведенные на основе уравнений (1) и (2), не следует рассматривать как количественные. Процессы

промывки водой и истощение давления в кернах действительно Моделируют явления, происходящие в большом масштабе в естественных подземных резервуарах, но количественная сторона будет нескользко отлична в обоих случаях. Так, градиенты давления в процессе промывки кернов значительно выше, чем в пласте. Градиенты давления и время в процессе истощения давления .керна также значительно выше, чем соответствующие факторы для пласта ib целом. Отсутствие однородности породы в последнем случае и экономических факторов, связанных с эксплуатацией скважин, даст пониженную суммарную нефтеотдачу из пласта по сравнению с выходами нефти из индивидуальных кернов при вытеснении водой и газом из раствора. Тем не менее опыт показывает, что если учитывать указанные ограничения, то пользо(вание данными нефте- и водонасыщенности кернов может служить ценным руководством при подсчете суммарной нефтеотдачи.

Следует заметить, что во всем предыдущем рассмотрении методов изучения пород коллекторов было принято, между строк, что исследуемые породы представлены песчаниками или, возможно, глинами. Однако это допущение является неприемлемым для многих нефтяных месторождений, приуроченных к известнякам. За последнее время были проведены широкие исследования известняковых коллекторов нефти и взятых из них кернов. Следует подчеркнуть, что если только известняк не представлен оолитовым типом или ему соответственным, с микроструктурой и степенью однородности, сравнимой с песчаниками, то анализ кернов не даст благоприятных результатов,. 01собенно в отношении величины проницаемости.

Основная трудность заключается в отборе образцов. Если известняк перебит трещинами и изломами, и добыча нефти обеспечивается в значительной степени дренированием по этим трещинам, то проницаем ость нескольких куб. сантиметров очень плотного и незатронутого трещинами известняка вряд ли отразит правильную картину естественной производительности породы коллектора. Однако долото может вырезать керн с трещиной, пропускная способность которой будет настолько большой, что затемнит истинный характер продуктивности залежи. Поэтому, применяя анализ кернов к известнякам, следует быть весьма осторожным к количественным выводам. Основная задача интерпретации данных по нефте- и водонасыщенности кернов, отбираемых для проектирования вторичной эксплуатации, не решается автоматически, если даже определена истинная величина водонасыщенности. Для оценки предполагаемых проектов закачки воды или газа в залежь необходимо знать нефтесодер-жание породы к тому моменту, когда истощенный пласт подвергается вторичной эксплуатации.

В принципе эту величину можно определить из разности между начальным содержанием нефти в пласте и добычей в процессе первичной эксплуатации. Однако это можно сделать

не всегда, так как по старым истощенным месторождениям эти данные отсутствуют. Кроме того, такие расчеты дадут только средние значения по всей продуктивной площади.

Из изложенного выше следует, что наиболее безопасным способом взятия кернов для определения нефтенасыщенности в истощенных нефтяных пластах является отбор их при канатном бурении с минимумом жидкости в стволе скважины. При вращательном бурении промывка кернов более вероятна, чем при канатном бурении. Взятие кернов при помощи нефти вместо глинистого раствора не дает особых преимуществ даже с применением индикаторов, исключая случаи, когда необхо/димо установить водонасыщенность пласта.

3.5. Насыщенность породы связанной водой. Было указано, что определения содержания пластовой жидкости в кернах, полученных при бурении с глинистым раствором на водяной основе и поднятых на дневную поверхность, обычно не представляют большой ценности для оценки первоначального содержания связанной воды в породе. Однако сравнительные данные по опытным измерениям количества остаточной жидкости в кернах служат часто источником полезных сведений об общих пластовых условиях и возможной потенциальной производительности нефтяного горизонта. Одно это качество уже полностью оправдывает определение нефте- и водонасыщенности при обычном анализе кернов. Однако для установления естественной водонасыщенности в неразбуренном нефтяном пласте необходимо прибегнуть к независимым методикам.

Ниже рассматриваются два метода оценки водонасыщенности, основанные на иопользовании индикаторов, но в настоящее время находящихся в лучшем случае под вопросом.

В первом случае индикатором служит ион хлора или минерализация связанной воды, определенная по анализу пластовой воды из того же коллектора. Замеряя содержание хлоридов в керне и переводя последнее в соленость остаточной воды, насыщенность керна связанной водой можно рассчитать из замеренной общей водонасыщенности керна по формуле

gB= „ -, (1)

где с, Cj и Св означают концентрации ионов хлора или солености остаточной воды, бурильного раствора и связанной воды.

Эти определения часто проводились оря обычном анализе кернов. Однако было установлено, что полученные цифры дают заниженные значения начальной связанной воды в условиях, когда взятие кернов производится с раствором, на водяной основе. Причина этого несоответствия заключается в основном допущении, что погребенные воды и общая начальная минерализация керна остаются неизменными в процессе извлечения долота на поверхность и снижения в нем давления до атмосфер-