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

Внедрение воды в газовую залежь определяется работой всей системы эксплуатационных скважин. При эксплуатации скважин в пласте образуются депрессионные воронки. Если скважины расположены в водоплавающей части месторождения, то образование депрессионных воронок вокруг скважин может привести к локальному движению границы раздела газ-вода, т. е. к образованию (под скважиной) конуса подошвенной воды. Считается, что поддержание определенного допустимого дебита скважины может привести к образованию стационарного конуса и предотвратить обводнение скважины за счет конусообразования.

Разработка теории стационарного конуса была начата М. Маске-том и Р. Д. Виковым [45]. Авторы, пренебрегая влиянием конуса на распределение давления в пласте, использовали решение задачи относительно притока жидкости к несовершенной скважине с непроницаемыми кровлей и подошвой пласта. При этом завышенное значение предельного безводного дебита нефти определяется из условия, чтобы градиент давления на вершине конуса удовлетворял следующему неравенству

fP- (И)

И. А. Чарный предложил универсальные кривые для определения указанным методом М. Маскета завышенных (по сравнению с истинными) значений безводных дебитов нефти и метод определения заниженных значений этих дебитов.

В дальнейшем проблеме стационарного конуса при эксплуатации нефтяных скважин было посвящено значительное число исследований [68].

Исследование предельного безводного дебита и предельной безводной депрессии для газовых скважин при наличии подошвенной воды было проведено Б. Б. Лапуком и С. Н. Кружковым с учетом допущения М. Маскета о малом влиянии конуса подошвенной воды на распределение давления в газоносном пласте. При этом учитывалось и влияние характерных особенностей кривых распределения давления газа в пласте.

В работах Б. Б. Лапука, А. Л. Брудно, Б. Е. Сомова, А. П. Тел-кова приводятся универсальные графики для расчета предельного безводного дебита и формулы для определения безводной депрессии в нефтяных и газовых скважинах с двойным несовершенством. Графики получены на основе решения задачи о конусе подошвенной воды в стационарной постановке при учете влияния конуса на расг пределение давления в газовой (нефтяной) части пласта за пределами радиуса г = z (где z - расстояние от кровли пласта до поверхности конуса). В отмеченных работах приводится метод расчета предельной безводной депрессии при нелинейном законе фильтрации газа в пласте. М. Т. Абасовым и К. Н. Джалиловым [1] исследовалось влияние экранов и неоднородности пласта на предельный безводный дебит.

Современная теория стационарного конусообразования является приближенной из-за сложности самой проблемы. Этой сложностью объясняется и существование мнения о невозможности стационарного конусообразования. При этом выдвигаются следующие доводы.

Условие (И) может быть критерием отсутствия движения воды лишь тогда, когда подошвенная вода, находящаяся под скважиной, не обладает упругим запасом, является неподвижной («мертвой»). На практике водоносные бассейны, к которым приурочены нефтяные и газовые месторождения, имеют большой упругий запас, обеспечивающий не только локальный, но и общий подъем «зеркала» подошвенных или краевых вод. Следовательно, даже небольшое изменение давления, вызванное работой скважины, приводит к проявлению действия упругих сил водоносного пласта, к подъему конуса воды под забоем скважины вне зависимости от выполнения или невыполнения условия (11) на границе раздела. Тем более сказанное справедливо при разработке нефтяных и газоконденсатных месторождений с законтурным заводнением.

При разработке газовых залежей, даже если пласт и подошвенная вода не обладает упругим запасом (например, при наличии в залежи «карманов», заполненных водой), неравенство (11) не является условием отсутствия движения подошвенной воды. В данном случав носителем у1Ёфугой энергии, за счет которой образуется конус, является гав.

Из сказанного делается вывод, что дебит скважины (депрессия) не является ограничивающим фактором обводнения газовых скважин подошвенными водами. Это означает, что конусообразование нельзя рассматривать как стационарный процесс, и ооводнение скважин конусом воды - явление естественное и, в принципе, неизбежное.

Проблеме нестационарного конусообразования посвящено значительное число работ [46, 68].

]У[етоды расчета теории нестационарного конусообразования не нашли еще широкого распространения. Объясняется это, в частности, сложностью получения информации об изменении параметров пласта под забоем скважины. Кроме того, известные решения основываются на тех или иных упрощающих допущениях.

Однако на практике обводнение скважин подошвенными водами, видимо, наблюдается редко вследствие анизотропности, неоднородности пласта по мощности и наличия глинистых пропластков. Неоднородность пласта по мощности, глинистые пропластки приводят к тому, что скважины обводняются не в результате конусообразования, а в результате продвижения воды к забоям скважин по отдельным наиболее дренируемым пропласткам. Обводнение скважины (в результате поступления воды по нижним пропласткам) часто можно ошибочно объяснить конусообразованием. Обводнение скважин вследствие образования конусов вполне возможно в условиях трещиноватых и трещиновато-пористых коллекторов.

Наиболее реальным является механизм обводнения скважин за счет продвижения воды по отдельным пропласткам, а не за счет конусообразования (даже в месторождениях, подстилаемых подошвенной водой). Поэтому не вполне обосновано опасение располагать скважины и в водоплавающих зонах газовых месторождений.

Итак, для определения и обоснования технологических режимов эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин, следует учитывать те или иные ограничивающие природные факторы. Однако при учете любого ограничивающего фактора необходимо стремиться

к достижению наибольших дебитов скважин. Величины же дебитов определяют в конечном счете потребное число скважин и оптимальные технико-экономические показатели систем разработки месторождения и обустройства промысла.

Пусть, например, разрушение коллектора некоторого месторождения происходит при депрессии на пласт 10 кгс/см*. При данной депрессии могзгт быть получены самые различные дебиты в зависимости от способов вскрытия и освоения газовых скважин.

В практике известно много примеров отрицательного влияния на продуктивную характеристику скважин глушения их глиниошм раствором и перфорации скважин, заполненных жидкостью [77]. Среди способов увеличения продуктивной характеристики скважин могут быть названы перфорация в газовой среде и гидропескоструйная перфорация скважин. Имеются многочисленные примеры неудовлетворительной очистки стенок скважин от глинистой корки и, следовательно, неприобщенности к дренированию значительной части разреза. Эффективным может быть применение многоцикловых исследований скважив, работ по интенсификации притока газа к забоям скважин, включая специальные обработки их с целью удаления глинистой корки. Приобщение к дренированию всего разреза скважин имеет огромное значение не только для достижения максимальных дебитов, но и для предотвращения преждевременного обводнения скважин. Для контроля ва степенью дренирования разреза скважин можно применять дебитомвтрию и термометрию, а также акустические исследования интервала перфорации.

1 Однако принцип минимального потребного числа скважин не может быть критерием рациональности разработки месторождений природных газов. На начальных этапах разработки газоконденсатных месторождений Краснодарского края минимальное число скважин было достигнуто за счет вскрытия в скважинах всего Еижнемелового продуктивного комплекса пород. Впоследствии это привело к преждевременному обводнению скважин, к осложнению процесса разработки месторождений, добуриванию значительного числа новых скважин с выделением отдельных объектов эксплуатации н т. д.