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

Можно ожидать, что оптимальные условия для обратной закачки газа в пласт без гравитационного дренирования в последнем часто соответствуют возврату газа в количестве меньше 100% и при давлении более низком, чем первоначальное пластовое давление.

Необходимо отметить, что полученные абсолютные значения не относятся непосредственно к естественным подземным резервуарам. В основе этих показательных расчетов лежит много допущений относительно физических данных и не учтено влияние гравитационного дренирования на механизм нефтеотдачи.

Кроме того, во всех случаях, за исключением одного, было допущено, что в пласте не существует начальной газовой шапки над нефтяной зоной, в то время как большинство первичных операций по обратной закачке газа проводится в пластах с налегающими газовыми шапками. Поэтому непосредственную ценность имеют лишь относительные и сравнительные значения проделанных теоретических разборов.

Поддержание или замедление падения пластового давления задерживает выделение растворенного газа. Это сохраняет малую вязкость пластовой нефти и повышает вымывающую способность газовой фазы.

Важным обстоятельством является одновременная задержка усадки пластовой нефти, что снижает до минимума падение проницаемости для нефти и повышает прирост добычи, получающийся вследствие ее малой вязкости. Снижение усадки озда-чает, что количество остаточной пластовой нефти будет меньше при данном насыщении пласта свободным газом. Однако увеличение нефтеотдачи, обусловленное этим явлением, оценить трудно.

Промышленный предел закачки газа оцределяется величиной газового фактора. Более высокие давления, связанные с газированным состоянием пластовой нефти, вызывают повышенные газовые факторы при данном насыщении пласта свободным газом и могут привести к более раннему забрасыванию месторождения по сравнению с закачкой газа при более низких давлениях, когда нефтяная фаза в породе сконцентрирована. Если закачка газа экономически выгодна до очень высоких газовых факторов, МОЖ1Н0 полностью использовать пластовый коэффициент объема нефти как непосредственный фактор снижения количества остаточной нефти в пласте.

Необходимо отметить, что процесс предупреждения усадки пластовой нефти поддержанием давления означает, что энергия растворенного газа не участвует в перемещении нефти по пласту к забою скважины. В вытеснении нефти участвует лишь та часть газа, которая выделяется в пласте вследствие падения давления. Растворенный газ способствует подъему нефти по фонтанным трубам, а затем, дойдя до устья скважины, может производить полезную работу или являться источником топлива. Основная роль в вытеснении нефти из пласта принадлежит нагнетаемому

газу. Кажущаяся неэффективность концентрации и неполного использования энергии растворенного газа уравновешивается повышением количества вытесняемой нефти и вымывающей способности нагнетаемого газа, когда он используется для выталкивания маловязкой удерживаемой породой нефти, содержащей максимум растворенного газа.

Текущая местная эффективность газа для вытеснения нефти при данном насыщении газовой фазой не зависит от способа вытеснения.

Моющая способность нагнетаемого газа падает с увеличением конечной нефтедобычи аналогично тому, как уменьшается выделение растворенного газа в пласте под напором растворенного газа.

7.9. Метод материального баланса для вычисления процессов нефтеотдачи в подземном резервуаре с газовым режимом. Рассмотренные методы анализа пластов с газовым режимом основывались на интегрировании дифференциальных уравнений первого порядка. Они относились к поведению дифференциального элемента пласта, рассматриваемого как изолированная часть, но характеризующего пласт в целом. Полученные уравнения нелинейны и не могут быть интегрированы аналитически, за исключением особых случаев [уравнение 7.7(4)], но их можно интегрировать при помощи хорошо известных численных приемов. Процесс численного интегрирования позволяет изучить роль различных свойств жидкостей и пород при определении зависимости «давление-нефтеотдача». Выбор функций а, Я, е и г] во всех уравнениях представляет довольно трудоемкий процесс. Интегрирование поглощает много времени и вычислений. Поэтому рассмотрим иную методику,, включающую лишь алгебраические уравнения.

Уравнение материального баланса, рассмотренное в параграфе 6.5, дает зависимость между нефтеотдачей, газоотдачей к давлением, которую можно выразить для пластов с режимом растворенного газа

Qr = (yi~y)Vri + L[Si~S~y(pi-)]-Q,{r

Я (1)

добыча нервона-

где Qi-суммарная добыча газа; Q„ - суммарная нефти; Vi - начальный объем свободного газа; L - чальное содержание дегазированной ,нефти в пласте.

В предыдущих разборах Qr, Qh, Vri и L относились к пласту в целом, но эти обозначения не теряют своего обобщения, ест и их выразить в единицах порового пространства, соответствующего среднему образцу пласта. Так

гг = Я(1 - - ftHi);

+ HQni> \{2)

предполагается, что кривые «проницаемость - насыщение» представляют функции насыщения и свободны от явления гистерезиса.

Так как газовый фактор меняется в интервале давления и насыщения, S, а, tp в уравнении (4) должны относиться к средним значениям по всему интервалу давления и насыщения.

где обозначения взяты из уравнения 7.5(4). Отсюда можно вывести следующую зависимость «давление - конечная нефтедобыча».

Допустив, что L и V.i известны, выбирают давление несколько ниже начального значения. Если давление считать постоянным, уравнение (1) становится линейной зависимостью между Qr и Qh или которую легко вычертить на диаграмме. Выражая зависимость переменными насыщения, уравнение (1) можно записать так

Qr = Я [(у, ~ у) (1 - з) + (С - f i) г] + (5i - у ft) (-) + (3)

где С = - 5. Зависимость «проницаемость-насыщение» соответствующего пласта теперь получает вид:

Qr={S + ay;)Q, (4)

где у) - соотношение проницаемости газ-нефть, раосматри-ваем1ое как функция от н- Это уравнение наносится на график в зависимости от для постоянного давления (постоянные .S и а) с учетом изменения гр с

Точки пересечения кривых, построенных из уравнений (3) и (4), указывают на значения и Qr, соответствующие допущенному давлению. Эквивалентное значение Qh вычислено по уравнению (2).

Вышеописанная процедура повторяется после снижения принятого давления на дополнительную величину. Хотя в уравнении (3) Qr относится к суммарным отборам газа, в уравнении (4) следует применять инкременты, взятые из предыдущих значений.

Таким образом, можно провести ступенчатое определение зависимости между отбором газа и нефти и пластовым давлением. Если газ закачивается в пласт, Qr в уравнениях (1) и (3) относится к разности между отбором и закачкой газа, т. е. (1-г) Qr, где г - соотношение закачки. В уравнении (4) Qr представляет дифференциальную отдачу газа.

Описанный метод, а также метод с применением дифференциального уравнения не учитывают разделения жидкостей, помимо условия, вызывающего образование первоначальной газовой шапки. Принимается, что первоначальное содержание газа в газовой шапке и нагнетаемый газ выделяются лишь вследствие рассеяния и движения через нефтяную зону.

Используемое разностное уравнение с численным решением и ступенчатой процедурой эквивалентно в основном алгебраическому уравнению материального баланса, комбинируемому с уравнением (4). Фактически разностные уравнения являются