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

В месторождениях, сложенных доломитами или известняками, серьезную опасность для успешной закачки газа представляет в дополнение к слоистости также и трещиноватость продуктивной породы К

Трещины составляют крайнюю форму неоднородности проницаемости пород. Если трещины распределяются повсеместно и сообщаются между собой, то они являются каналами, имеющими низкое сопротивление течению по сравнению с остальной породой, которая обычно имеет незначительную проницаемость, если только она не оолитовото происхождения. Нагнетаемый газ при закачке в известняки не поступает в плотную породу, составляющую основную часть пласта, а быстро проходит по трещинам между нагнетательной и эксплуатационной скважинами. Основной механизм нефтеотдачи в норовых каналах связан с выделением газа из раствора или с выталкиванием нефти из пор в трещины с последующим перемещением ее по трещинам iB скважины. Это требует наличия перепада давления между трещинами и внутренней частью прилегающего к ним порового пространства.

Когда закачка газа служит для поддержания давления в пласте, процессы истощения газовой энергии и выталкивания нефти в трещины замедляются. Если содержание нефти в трещиноватой системе составляет лишь небольшую часть общих запасов нефти по залежи в целом, то закачка газа может в лучшем случае оказаться средством для временного накопления газа и участвует весьма незначительно в получении иовышенной нефтеотдачи.

Вследствие возможной неудачи работ по закачке газа важно раньше всего установить, что для повышения эффективности нефтедобычи необходимо искусственное поддержание давления. Начальный быстрый спад пластового давления не следует объяснять отсутствием гидравлического напора , который обычно требует развития заметного падения давления в залежи прежде, чем начнется достаточное поступление воды для существенного замещения отборов пластовой жидкости при эксплуатации. Если этого нельзя осуществить, необходимо время для тщательного исследования характера пласта и установления, что продуктивный горизонт является подходящим объектом для успешных операций по закачке газа. Теоретическое рассмотрение параграфа 7.8 и промысловый опыт показывают, что если условия в подземном резервуаре благоприятны для закачки газа, то эти операции чрезвычайно успешны и выгодны, даже ес.ш они предпринимаются после заметного падения давления в пласте.

Трещиноватость наблюдается также и в подземных резервуарах, сложенных песчаниками. Однако это встречается довольно редко и не является серьезным фактором при закачке газа в песчаниках.

2 В подземных водонапорных резервуарах, где нефть насыщена не полностью газом, начальное падение давления более резкое, чем при полном насыщении, когда газ немедленно начинает выделяться из раствора.

При расчетах и проектировании разработки и нефтедобычи € поддержанием давления путем закачки газа для отдельных подземных резервуаров необходимо обратить внимание на неоднородность продуктивных коллекторов. Если .месторождение уже подвергалось частичному истощению при «режиме растворенного газа», то з(нстра,поляция на основе прошлого процесса эксплуатации дает лучшую основу проектирования, чем разбросанные лабораторные измерения.

Промысловые данные обычно включают влияние неоднород-кости пласта. Можно ввести также «фактор соответствия», представляющий ту часть продуктивной зоны, в которой рассеи-ваегрся и на которую воздействует нагнетаемый газ, полагая, что !в остальной части ее продолжается процесс вытеснения нефти выходящим из раствора газом.

Тогда конечная нефтеотдача представляет среднее значение между нефтеотдачей при «режиме растворенного газа» и при закачке газа извне, скорректированное фактором соответствия.

В принципе такой прием вносит поправку на неоднородность пласта, но определение фактора соответствия само по себе достаточно неясно. Сравнение промысловых и лабораторных данных о соотношении проницаемости, если таковые имеются, может установить пределы фактора соответствия. Но остаются еще трудности относительно постоянства этого фактора и взаимодействия между двумя гипотетическими частями обычного нефтяного резервуара.

Во всяком случае важно представить себе, что за исключением благоприятного влияния гравитационного дренирования прирост нефтедобычи в результате закачки газа, вычисленный для однородных пластов, представляет лишь верхний предел по сравнению с встречающимися на практике.

Чтобы получить максимальную эффективность от закачки газа, следует разрабатывать пласт как комплексное целое. Тогда можно контролировать распределение нефтеотдачи и закачки так, чтобы обеспечить оптимальную реакцию пласта на закачку газа. Если месторождение имеет достаточную амплитуду, первоначальную или возникшую впоследствии газовую шапку и высокую проницаемость породы, то закачка газа должна быть сосредоточена в газовой шапке или гребне структуры, а нефтедобыча ограничена склонами пласта. Эксплуатационные скважины должны закладываться так, чтобы свести к минимуму конусообразование и прорыв газа из газовой шапки.

Скважины с высоким газовым фактором следует закрывать. Дебиты скважин надлежит ограничивать. Это способствует гравитационному дренированию нефти по склонам структуры и равномерному движению вниз поверхности раздела газа и нефти.

Если пласт плоский и плотный, то распредетение нагнетательных скважин по площади должно дать быструю и равномерную отдачу. В своем крайнем выралении такое распределение может вылиться в настоящую сетку или систему нагнетательных сква-

Это относится скорее к общему разделению фаз, чем к взаимно исключающему их отделению, при котором одна фаза занимает все поровое пространство поверх контакта вода - нефть.

жин, переплетенную с сеткой эксплуатационных скважин, подобную применяемым в операциях по вторичной эксплуатации.

Этп соображения не следует истолковывать так, что они предписывают способ операций, необходимых для успешной закачки газа.

Необходимо отметить, что процесс поддержания давления «в полном масштабе» на практике встречается редко. От 10 до 15% отобранного газа обычно употребляется как топливо для промысловых нужд. Кроме того, неэффективно сжимать иногда газ до высокого давления на устье скважины. В результате этого в большинстве случаев лишь 60-80% отобранного газа-возвращается в продуктивный пласт. При таких условиях нельзя ожидать строгого поддержания давления и оно не имеет места, если только частичное внедрение воды не способствует замещению пластовой нефти, добытой при эксплуатации.

Для достижения полного поддержания давления необходимо, чтобы количество закачиваемого газа превышало добычу газа, как это вытекает из уравнений 7.7 (7) и 7.7 (8). Большинство проводимых операций скорее обеспечивает задержку падения пластового давления, чем строгое поддержание его.

7.14. Гравитационное дренирование; общие соображения.

Одной из основных проблем в оценке режима нефтяных подземных резервуаров является количественное толкование явления гравитационного дренирования. В общей проблеме о роли силы тяжести в нефтяных месторождениях существуют три вопроса. Первоначальное разделение пластовых жидкостей по удельным весам до открытия и эксплуатации месторождения дает повсеместную последовательную глубину залегания газа, нефти и воды в соответствии с их плотностью, когда они существуют как явно отличные фазы в пределах одного пласта. Такое разделение является результатом действия силы тяжести, которое осуществляется в результате движения массы или молекулярной диффузии, и направлено к конечному состоянию равновесия, включающему термодинамические потенциалы, напор силы тяжести и капиллярные силы. Существуют причины, заставляющие сомневаться в том, что даже в течение геологического времени достигается действительное равновесие ©о всех пластах. Но несомненно, что сила тяжести играет главную роль в создании эавновесной сепарации пластовых жидкостей, которая обнаруживается в нефтеносных пластах при их вскрытии.

В начале разработки месторождения действие сил тяжести в основном определяет «начальные условия» рассматриваемого подземного резервуара. Более важную роль выполняет сила тяжести, воздействуя на режим пласта в течение процесса первич-