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

пластовой воды вызывает серьезные снижения производительности скважин и быстрое прекращение процесса фонтанирования. Но пока дебит скважин остается безводным, их производственные характеристики меняются очень медленно.

6.4. Энергия газа. В месторождениях с газовой энергией основной источник ее, вытесняющий нефть из пласта, заключается в газовой фазе а отобранная нефть замещается газом. Если насыщенный нефтью пласт первоначально находится Б контакте с налегающей зоной свободного газа, которая расширяется по мере отбора нефти, то подобный механизм называется «газонапорным», или механизмом вытеснения нефти газом. Если же газовой шапки не существует, а фаза свободного газа образуется в результате падения пластового давления и выделения растворенного газа и остается внутри нефтяной зоны, то механизм нефтеотдачи получает название режима «растворенного газа», или «истощения внутренней газовой энергии». Последний режим может хотя бы частично перейти в первый, если только отделение газа и газовая шапка образуются в процессе добычи нефти. Однако в любом случае предполагается, что имеющиеся краевые воды не поступают в продуктивный пласт в такой степени, чтобы создать видимость замещения отбора газа и нефти водой.

Пластовые давления в месторождениях с газовыми режимами по мере отбора жидкостей непрерывно снижаются. В результате падения давления наличный свободный газ может расширяться, а дополнительный растворенный газ выделяется из раствора, чтобы заместить объем отобоанных нефти и газа. Снижение давления в пласте, свободном от поступления воды извне, представляет функцию общего отбора нефти и газа. Темп отбора нефти влияет на падение пластового давления лишь косвенно, в той мере, в какой он воздействует на величину газового фактора или на сепарацию газа в пласте и образование газовой шапки. Если месторождение с таким режимом консервируется, то среднее пластовое давление остается без изменения, хотя выравнивание давления внутри месторождения может указывать на видимый подъем его.

Распределение давления внутри месторождения отражает в значительной степени местные суммарные отборы по сравнению с местным нефтесодержанием пласта. Давления вблизи границ залежи могут быть низкими, если у такой границы продуктивная зона выклинивается; давления могут оставаться высокими, если неразрабатываемые целики пласта простираются за пределы эксплуатационной площади. Если месторождение имеет газовую шапку, то часть пласта, залегающая под ней, ха-

Это определение охватывает широкий класс конденсатных месторождений, которые подчиняются существенно отличному физическому механизму и рассматриваются отдельно.

Необходимо отметить, что данные о величине газового фактора часто вызывают сомнение, особенно при изучении прошлой разработки месторождений до того, как был установлен систематический надзор над величиной газового фактора.

рактеризуется обычно равномерным давлением в результате относительно свободной сообщаемости между отдельными участками в газовой фазе.

Теория показывает, что для месторождений, работающих за счет расхода газовой энергии, начальные величины газового фактора особенно чувствительны к характеристике «проницаемость - насыщение» породы при высоких содержаниях жидкостей в последней. Если равновесное насыщение свободным газом отсутствует, то газовый фактор начинает возрастать от. своего начального значения к моменту начала разработки месторождения, равного количеству растворенного газа на единицу объема нефти. Если имеется конечное равновесное насыщение свободным газом, то величина* газового фактора падает сначала ниже этого начального значения. Падение газового фактора продолжается, пока не разовьется равновесное газонасыщение, после чего наступает быстрый рост его значения. Этот рост продолжается в течение некоторого времени с усиливающимся темпом, независимо от начального поведения, достигает, наконец, максимума, после чего снижается до состояния конечного истощения пласта.

В большинстве случаев газовый фактор растет с начала разработки без первоначального спада, хотя скорость его роста в различных месторождениях неодинакова. Там, где производилась полная запись изменений газовых факторов на протяжении всего процесса разработки месторождения, также наблюдается теоретически предсказанное конечное падение его величины. За последнее время получило распространение обратное нагнетание газа в пласт, или поддержание давления в последнем посредством нагнетания газа. Эти процессы применяются на многих месторождениях о газовыми режимами, видоизменяя нормальный процесс истощения пласта и создавая длительный рост значения газового фактора до прекращения закачки газа. Существование начальных или образовавшихся в процессе разработки газовых шапок также часто вызывает повышенный рост газового фактора, когда скважины вверх по восстанию окружены расширяющейся газовой шапкой. Современная промысловая техника разработала ряд мероприятий по интенсификации нефтедобычи. Редко можно найти теперь месторождение, которое предоставлялось бы «естественному» или «нормальному» процессу истощения.

Необходимо также отметить, что месторождения с режимом растворенного газа являются скорее исключением, чем правилом. В условиях контролируемых и ограниченных отборов нефти обычно происходит некоторое поступление воды в продуктивный пласт извне с переводом начальных фаз процесса истощения газа

в процесс частичного вытеснения нефти водой при условии, что пласт не представляет строго замкнутой и изолированной системы.

6.5. Основы материального баланса. Основное уравнение.

Независимо от механизма нефтеотдачи все пласты должны, очевидно, по отношению к обгцему содержанию жидкостей в них подчиняться закону сохранения материи. Из приложения этого закона к разработке нефтяных месторождений был разработан метод анализа материального баланса пласта К Построение основного уравнения материального баланса само по себе просто. Однако определение членов этого уравнения требует тщательного рассмотрения процесса выделения газа из раствора при нефтеотдаче.

Вопрос применимости уравнения материального баланса при анализе режима работы пласта имеет столько серьезных ограничений, что разбор процесса выделения газа из раствора может показаться необоснованным. Тем не менее с чисто практической точки зрения желательно проанализировать соответствующие физические основы применения этого метода к реальным месторождениям, даже если необходимо будет прибегнуть к приближениям. Как было указано в параграфе 2.8, выделение газа из етожных углеводородных систем может быть мгновенным или однократным и «дифференциальным». В однократном процессе выделившийся газ сохраняет контакт с жидкой фазой, так что со снижением давления состав всей системы остается в целом постоянным. При дифференциальном выделении газовая фаза непрерывно удаляется из системы по мере ее образования с падением давления.

В лабораторных условиях выделение газа может следовать любому из этих процессов, но механизм реальной нефтеотдачи включает в себя комплекс обоих этих типов выделения газа из заствора. Нефть, полученная в мерниках на дневной поверхности, является результатом целого ряда преобразований. Принято считать, что мгновенное выделение газа преобладает во время снижения давления в фонтанирующей струе. Добытая нефть подвергается процессу полного мгновенного освобождения от газа, если ее направить прямо в мерники при атмосферном давлении. Если же нефть проходит через один или несколько сепараторов, прежде чем поступить в мерники, то мгновенное выделение газа в фонтанирующей по трубам струе сопровождается приближенно дифференциальным процессом до того, как она станет товарной нефтью. Когда в пласте возникает заметное падение давления, появляется дополнительное осложнение.

Пластовые нефть и газ, поступающие в фонтанные трубы при забойном давлении, не похожи на полученные путем мгновенногэ

1 Этот метод был впервые применен к нефтяным пластам с энергией

газа.