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

+ f + Q.{p~~). (10)

dt dt у

где Qh-текущий дебит нефти; Qr - дебит газа-нетто (газ добытый минус газ возвращенный), а dWp/dt -дебит воды. Дебит поступающей воды dWp/dt, разумеется, должен включать воду, нагнетаемую в продуктивный пласт.

Уравнение (10) показывает скорость поступления воды, требуемую для стабилизации при любом неизменном давлении скорости отбора жидкостей, или скорость нагнетания воды, необходимую для восполнения недостаточно интенсивного естественного гидравлического напора. Если известны члены уравнения, определяющие поступление воды в продуктивный пласт, то скорость отбора жидкостей, обеспечивающая возможность стабилизации давления, можно подсчитать из уравнения (10). Эти соображения дают основание для истолкования последних двух членов в правой части уравнения (10) как скорость образования площади дренажа (депрессионной воронки).

За исключением условия, налагаемого уравнением (10), метод материального баланса несостоятелен в полностью водонапорных системах, если его применять для истолкования особенностей режима пласта. В экстремальном случае, когда пластовые давления выше точки насыщения, и «площадь дренажа» возникает всецело в результате поступления в продуктивный пласт воды и расширения нефти, уравнение (6) еще формально сохраняет справедливость. Для этого случая оно приводится к виду

где /5>ft.

В принципе уравнение (11) также дает возможность вычислить нефтесодержание пласта L из наблюдения за процессом изменения давления. Однако подобные определения зависят почти всецело от члена, определяющего поступление воды W , и коэффициент усадки пластовой жидкости /5. Серьезные погрешности при определении последних параметров обесценивают всякую точность в подсчете значений L. Если же L было установлено независимо, то уравнение (11) можно приме-

закачку воды в пласт, а также оценить их влияние на поддержание пластового давления. Вычисления этого рода довольно трудоемки и включают графические или численные процедуры последовательного приближения.

Уравнение (6) определяет условие возникновения полного гидравлического напора без дальнейшего снижения пластового давления. Если у, 5, относятся к стабилизированному давлению, то скорость отбора жидкостей должна быть в равновесии со скоростью поступления воды согласно соотношению

нять для оценки объема поступившей воды в продуктивный пласт.

В связи с многочисленными ограничениями применения уравнения материального баланса отмечается, что подробный и обширный разбор этой проблемы и сам метод могут быть очень полезны. Этот метод дает средство для исследования физических и термодинамических процессов, участвующих при выделении природных газов из пластовых нефтей; он показывает важность учета и записей данных о режиме пласта, газовых факторах и пластовых давлениях, а также подчеркивает, что процессы изменения давления в нефтяных пластах на протяжении ограничен-нош времени или интервалов суммарной нефтеотдачи не чувствительны к величине нефтеотдачи и постоянным характеристикам пласта. Этот метод выявляет также необходимость определения общего объема п содержания жидкостей в пласте, исходя из геологических разрезов, бурового журнала и анализов керна.

Уравнение материального баланса должно применяться с полным учетом его ограничений, но оно все же представляет ценный материал для анализа нефтедобычи. Применение его связано с простыми арифметическими и алгебраическими действиями, не требует специальной подготовки для анализа или исключительных способностей к производству расчетов. Если известны объемные постоянные пласта, то оно дает наиболее верное средство для определения количества поступившей воды в продуктивный пласт, исходя из данных о режиме нефтеотдачи. Отсюда 0.Н0 может быть ценным пособием при установлении механизма нефтеотдачи. Но так как оно не включает динамических характеристик пластов, то одно уравнение материального баланса не в состоянии предсказать будущего поведения пласта. Если же параметры пласта установлены, -исходя из предыдущего процесса разработки или независимо, можно легко вычислить соответствующий нормальный процесс истощения, или процесс поддержания давления закачкой газа или воды, задавшись только будущим газовым фактором -и порядком его изменения.

Наконец, можно отметить, что даже когда пользуются электроинтегратором для установления будущего режима пласта, то поступление 1воды, вычисленное инверсией уравнения материального баланса [уравнение (1)], дает основу для определения постоянных водоносного пласта.

6.8. Заключение. Механизм нефтеотдачи, контролирующий режим нефтяното пласта, зависит от вида энергии, необходимой для вытеснения нефти, и способа ее использования.

Основными видами пластовой энергии, связан}юй с нефтяными пластами, являются: 1) сжимаемость жидкой фазы внутри нефтеносной породы; 2) энергия силы тяжести; 3) упругость сжатого и растворенного газа в пласте; 4) упругое сжатие прилегающих вод, подвижно сообщающихся с нефтяным пластом. Энергия сжатых нефти и воды внутри нефтяного горизонта имеет небольшое значение, за исключением начальных фаз неф-

теотдачи из пластов, содержащих «ефти, недопасыщенные газом, и до того, как начнется продвижение краевой воды, достаточное для эффективного поддержания пластового давления. Силы тяжести имеют значение для разделения жидких фаз в пласте по плотности; тем самым они влияют на эффективность вытеснения нефти газом или водой. Для непосредственного поддержания величины текущих дебитов действие силы тяжести не играет большой роли до тех пор, пока пластовые давления не иссякнут по направлению к подошве нефтяного горизонта и забою скважины. Тогда в результате гравитационного дренирования нефть начинает фильтроваться в породе.

Газосодержание нефтяных подземных резервуаров представляет основной потенциальный источник энергии, необходимой для вытеснения нефти. Когда в продуктивном пласте нет существенного пополнения энергии в виде наступающих краевых вод, то для вытеснения нефти используется в основном энергия газа. Если это газ, растворенный в нефти, то нефтеотдача пласта осуществляется -при «режиме растворенного газа». Если поверх нефтяного горизонта залегает зона свободного газа, и нефтеотдача происходит так, что наблюдаются одновременно расширение газовой шапки и гравитационное дренирование нефти вниз по пласту, то механизм нефтеотдачи связан с режимом «расширения газовой шапки» (газонапорным) и «гравитационного дренирования».

Если значительная часть или весь объемный отбор жидкости из пласта замещается поступлением воды в нефтяной горизонт, мы имеем дело с «водонапорным режимом». В зависимости от структуры пласта вторжение воды может происходить по преимуществу с крыльев как наступление «краевой воды», или же вода может залегать под большей частью нефтяного горизонта и затоплять его под напором как подошвенная пластовая вода.

Чтобы обеспечить эффективную эксплуатацию и заранее установить будущее поведение нефтяного пласта, необходимо прежде всего определить -вид энергии, регулирующей нефтеотдачу, что требует анализа и истолкования процесса нефтеотдачи на раннем этапе разработки. Для этого т[)ебуется учет и комплексная запись наблюдений за пластовым давлением, газонефтяным фактором, дебитом воды, движением водонефтяного и газонефтяного контактов и изменением данных по дебиту в отдельных скважинах всего месторождения.

В пластах с водонапорным режимом пластовое давление вначале может быстро падать, проявляя тенденцию к стабилизации, когда устанавливается перепад давления между водоносным пластом и нефтеносным, и создается скорость втор жения воды, достаточная для замещения отбираемой при экс-плуатации пластовой жидкости. Количественная сторона этого поведения зависит в основном от соотношения скоростей отбора пластовой жидкости и (производительности водоносного пласта.