ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Розширення розчиненого в нафті газу

Нафта завжди містить розчинений газ, кількість якого за­лежить від пластового тиску, пластової температури і властивостей нафти і газу. Існує думка, що у разі перенасичення нафти газом частина газу може знаходитися у нафті у вигляді дрібних бульбашок (у стані оклюзії). Проте більшість спеціалістів заперечує цю думку. За наявності вільного газу він неминуче має випливати і утворювати скупчення у найбільш підвищених частинах покладу. За однорідного літологічного складу газ утворює газову шапку, а за значної фаціальної зміни пласта можливі скупчення газу. Коли відкривають пласт і утворюється депресія, газ починає виділятися з нафти, це приводить до збільшення об'єму суміші і, відповідно, до надходження її до вибою свердловини.

У перший момент експлуатації кількість вільного газу в нафті й фазова проникність для газу будуть невеликими, газовий фактор не перевищува­тиме кількості газу, розчиненого в нафті. У міру падіння тиску кількість


вільного газу у нафті зростатиме, фазова проникність для газу і газовий фактор — збільшуватимуться. Газ, прямуючи до зони понижених тисків (до свердловин), проштовхуватиме нафту, хоча із збільшенням газової проник­ності для газу дебіт нафти зменшуватиметься.

Отже, розчинений в нафті газ є тією енергією, яка проштовхує нафту до вибою свердловин. За час експлуатації покладу цей газ витрачається і пластовий тиск зменшується. В результаті зменшення пластового тиску і запасів газу газовий фактор спочатку збільшиться до певної величини, а потім — зменшиться.

Газовий фактор характеризує швидкість виснаження покладу, тому він може бути показником ефективності розробки. Чим вищий газовий фактор і більше витрачено газу, тим менше нафти можна видобути за час, що залишився, за рахунок газу, розчиненого в нафті. Газовий фактор, швидкість падіння пластового тиску і дебіту нафти залежать від початко­вого тиску, в'язкості нафти, тиску насичення, проникності та кількості зв'язаної води.

Нижче наведено можливі етапи роботи, яку здійснює розчинений в нафті газ:

1) витіснення нафти через виділення з неї газу і збільшення об'єму су­
міші газу і нафти;

2) спільний рух нафти і газу до вибою свердловин;

3) відокремлення (сегрегація) частини газу і випливання його в най­
більш підвищені частини пласта, за якого спільний рух нафти і газу до ви­
бою свердловин триватиме;

4) збільшення газового фактора до значних величин унаслідок збіль­
шення фазової проникності для газу; до вибою свердловин надходить май­
же чистий газ; сегрегація газу триває;

5) зменшення кількості газу, розчиненого у нафті, що зумовлює змен­
шення фазової проникності для газу і збільшення фазової проникності для
нафти; відбувається рух нафти і газу до вибою свердловин при зменшенні
дебіту нафти і газового фактора; сегрегація газу зменшується.

Пружність рідини і породи

Вода, нафта і порода характеризуються певною пружністю, тому об'єм пор, зайнятих ними у нерозкритому пласті, дещо більший, ніж після виходу із пор флюїдів. З розкриттям пласта утворюється депресія і нафта витісняється під дією сил пружності.


 


 


9.2.5. Сила гравітації нафти

Коли відсутні напір пластових вод, газової шапки, газу, розчиненого у нафті, і дія пружних сил, нафта може переміщатися в пласті під дією власної сили ваги. Швидкість переміщення нафти вниз по падін­ню пласта залежить від кута падіння пласта, колекторних властивостей по­роди і фізичних властивостей нафти в пластових умовах. З виснаженням пласта, коли кут падіння пласта дуже малий, приплив нафти припиняєть­ся. Величина цього кута залежить від колекторних властивостей породи та властивостей нафти. Практично на дебіт свердловини мало впливає розмі­щення свердловин на структурі. Свердловини, розміщені в присклепінній частині й на крилах, мають приблизно однаковий дебіт, незважаючи на різницю у початковому пластовому тиску. Рівень нафти в свердловині у процесі експлуатації, коли нафта тече під дією власної сили ваги, переваж­но нижчий від покрівлі пласта.

9.3. РЕЖИМИ РОБОТИ НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ ПЛАСТІВ

У підрозд. 9.2 розглянуто сили, які в природних резервуа­рах примушують рухатися (переміщатися) нафту і газ по пласту в напрямку експлуатаційних свердловин і підійматись на поверхню. Ці сили обумов­люють режими роботи нафтогазових пластів, тобто дебіти нафти і газу, а головне, ступінь нафтогазовилучення, яке оцінюють за коефіцієнтом нафто-або газовіддачі. Коефіцієнти нафтогазовіддачі пластів мають дуже велике значення з часу складання проектів експлуатації нафтогазових родовищ, тому що без них неможливо підрахувати видобувні запаси.

Режими нафтових пластів. Залежно від рухомих сил, що примушують переміщуватися нафту по пласту до експлуатаційних свердловин і підійма­тися по них на поверхню, виділяють п'ять режимів нафтових пластів:

• водонапірний, який поділяють на простий водонапірний та ефектив­
ний водонапірний;

• газонапірний, або режим газової шапки;

• розчиненого газу;

• пружний;

• гравітаційний.
Розглянемо їх детальніше.

Водонапірний режим. В умовах цього режиму основною рухомою силою, яка примушує нафту переміщуватися по пласту в напрямку видобувної сверд­ловини і підійматися на поверхню, є напір крайових або підошовних вод.

Крайові води ще називають периферійними, контурними, законтурними. Вони характеризуються двома контурами нафтогазоносності (зовнішнім і внутрішнім). Підошовні води відзначаються лише одним контуром нафто­газоносності — зовнішнім.

У процесі експлуатації покладу нафти дебіт і тиск при водонапірному режимі залишаються майже сталими, якщо не порушується баланс між від-


бором рідини із пласта і надходженням води в пласт із зони живлення, або в умовах штучної підтримки пластового тиску закачуванням води через на­гнітальні свердловини за межами контуру нафтоносності.

Ефективним водонапірним режимом називають водонапірний режим, в умовах якого нафтоносний пласт має майже вільний гідродинамічний зв'я­зок із зоною живлення: пласт інтенсивно поповнюється водою за рахунок атмосферних опадів і води, яка надходить від танення льодовиків або з інших джерел; зона живлення не ізольована тектонічними розривами від природного резервуара, в якому знаходиться нафтовий поклад. Відстань зони живлення від нафтового покладу невелика (10—15 км).

Коефіцієнт нафтовіддачі в умовах ефективного водонапірного режиму сягає 0,8. Прикладом нафтового покладу з ефективним водонапірним ре­жимом може бути режим роботи покладу в міоценових відкладах Ново-грозненського родовища, де вода в природний резервуар надходить із зони живлення так званих Чорних гір Північного Кавказу.

В умовах простого водонапірного режиму коефіцієнт нафтовіддачі пере­важно набагато менший порівняно з коефіцієнтом нафтовіддачі природних резервуарів, в яких діє ефективний водонапірний режим. Здебільшого з пластів, де існують прості водонапірні режими, коефіцієнт нафтовіддачі не перевищує 0,4—0,5. Прості водонапірні режими, як правило, проявляються в комбінації з іншими режимами, частіше за все з пружним і режимом розчиненого газу в нафті. Прикладом родовищ нафти з простими водона­пірними режимами в комбінації з пружним режимом і режимом розчине­ного газу в нафті можуть бути родовища нафти Внутрішньої зони Перед-карпатського прогину (Старосамбірське, Долинське, Струтинське та ін.).

Газонапірний режим, або режим газової шапки. Існує в родовищах наф­ти, де у верхній частині покладу нафти є скупчення газу у вигляді шапки. Внаслідок властивості розширюватися газ здійснює тиск на нижчезалягаю-чу нафту. Цей тиск і є основним джерелом, що примушує рухатись нафту до вибоїв експлуатаційних свердловин.

Коефіцієнт нафтовіддачі в умовах режиму газової шапки становить 0,5—0,7, у середньому — 0,6.

Родовища нафти з режимами газової шапки відомі в Передуральському прогині (родовище Бугурусланське), на о-ві Сахалін та в інших нафтогазо­носних областях.

Режим розчиненого газу в нафті.Вумовах цього режиму головним джерелом, що рухає нафту по пласту до вибою експлуатаційних свердло­вин, є енергія бульбашок газу, який розширюється і виділяється з нафти у привибійних зонах свердловин. Після цього газ підіймається по свердло­винах, тягнучи за собою нафту. В нафтогазовій справі у розробці нафто­вих пластів з режимом розчиненого газу, крім поняття пластового тиску, виділяють поняття тиску насичення. Тиск насичення — це тиск розчиненого в нафті газу. Його оцінюють за тиском у момент, коли перші бульбашки газу виходять з нафти у привибійній зоні експлуатаційної свердловини. Ніколи не допускають, щоб пластовий тиск у покладах нафти, що працю­ють на режимі розчиненого газу, зменшувався до величини, меншої за тиск насичення. Якщо пластовий тиск буде менший за тиск насичення, то


розчинений в нафті газ виділятиметься з неї не у привибійних зонах експ­луатаційних свердловин, а безпосередньо по площі нафтового пласта, і енергія режиму розчиненого газу знижуватиметься.

Коефіцієнт нафтовіддачі в умовах режиму розчиненого газу дорівнює переважно 0,3. Нафтові поклади з режимами розчиненого газу дуже поши­рені і трапляються майже в кожному нафтогазоносному регіоні, в тім числі і в нафтогазоносних областях України. Прикладом може бути поклад наф­ти в еоценових відкладах Струтинського родовища нафти (Внутрішня зона Передкарпатського прогину).

Пружний режим. В умовах пружного режиму основним джерелом енер­гії є пружність рідини (нафти і води) в колекторі, а також пружність скеле­та самого колектору в результаті дії на нього геостатичного і тектонічного тисків.

У зв'язку з тим що пружний режим, як було зазначено, дуже часто існує в нафтових пластах в комбінації з водонапірним режимом, його ще називають пружно-водонапірним режимом. Слід зауважити, що пружні сили в пласті можуть проявлятися за будь-якого режиму, тому пружний режим правильно розглядати не як самостійний, а разом з тими режимами, з яки­ми він існує в конкретному нафтовому покладі.

Пружно-водонапірний режим найчастіше проявляється в тих районах, де сполучення нафтового покладу із зоною живлення є недостатнім унаслі­док ізоляції його тектонічними порушеннями, виклинюванням колекторів, іноді через велику відстань від зони живлення (50—100 км і більше).

Коефіцієнт нафтовіддачі в умовах суто пружного режиму нафтових пластів становить 0,3—0,35 і рідко сягає 0,4.

Прикладом родовищ нафти з пружними режимами можуть бути родо­вища Внутрішньої зони Передкарпатського прогину, деякі родовища Тер-сько-Каспійського прогину (Заманкул, Брагуни та ін.), родовища нафтога­зоносних областей Західносибірської западини. Класичний приклад пруж­но-водонапірного режиму — нафтові родовища сходу Східноєвропейської платформи (Туймазинське, Ромашкінське та ін.).

Гравітаційний режим. В умовах цього режиму рух нафти по пласту до вибою свердловини відбувається під дією сили ваги самої нафти. Цей ре­жим переважно проявляється в родовищах нафти, які вже виснажені, і із певних видобувних свердловин видобувають останні (залишкові) запаси нафти, яка стікає у зумпфи виділених для цієї мети свердловин, після чого нафту підіймають на поверхню желонками або іншими способами.

Коефіцієнт нафтовіддачі не перевищує 0,2.

Режими роботи газоносних пластів.У газоносних пластах здебільшого спостерігають два основні режими, якщо розглядати їх, абстрагуючись від інших рухомих сил:

• суто газовий, або режим газу, який розширюється;

• водонапірний.

Газовий режим існує в усіх покладах газу незалежно від інших додатко­во діючих рухомих сил, що примушують переміщуватися газ по пласту до вибою свердловин і підійматися по них на поверхню. Такими додатковими рухомими силами можуть бути напір вод і пружні сили.


Навіть в умовах ефективного водонапірного режиму значною рухомою силою, що примушує газ рухатися до вибою експлуатаційних свердловин і підійматися на поверхню, є його властивість розширюватися.

Тому водонапірні режими газових покладів у чистому вигляді ніколи не проявляються, і якщо в газовому покладі існує напір вод (крайових, а в масивних покладах — підошовних), то режим роботи завжди кваліфікуєть­ся як газоводонапірний.

Якщо в газовому покладі ефективно проявляються пружні сили, то йо­го відповідно називають пружногазовим режимом.

Цікаво, що для покладів газу з газоводонапірним режимом коефіцієнт газовіддачі може сягати одиниці у зв'язку з тим, що газ — дуже мобільна ре­човина, яка постійно розширюється і шукає виходи вверх, а вода поступово заповнює пористе середовище, що вивільнюється від газу. Ці два фактори примушують газ виходити на поверхню з покладу практично повністю.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Які сили утримують нафту в пласті?

2. Що таке кут наступу, кут відступу та граничний кут на контакті між
нафтою і водою?

3. Що таке коефіцієнт поверхневого натягу?

4. Якими факторами спричинене налипання нафти до стінок пор у породі?

5. Розкрийте суть ефекту Жамена.

6. Які сили переміщують нафту в пласті?

7. Що таке напір води?

8. Що таке тиск стисненого газу із газової шапки?

9. Як діє розчинений у нафті газ?

 

10. Чи впливає на рух нафти в пласті її пружність, а також пружність
породи?

11. Як впливають гравітаційні сили нафти на Ті рух у пласті?

12. Дайте визначення режиму роботи нафтового і газового пластів.

13. Що таке простий і ефективний водонапірні режими нафтового пласта?

14. Який коефіцієнт нафтовіддачі в умовах водонапірних режимів?

15. Що таке газонапірний режим нафтового пласта і який при цьому режимі
коефіцієнт нафтовіддачі?

16. Що таке режим розчиненого газу і який коефіцієнт нафтовіддачі при
цьому режимі?

17. Що таке пружний режим і який коефіцієнт нафтовіддачі при цьому
режимі?

18. Що таке гравітаційний режим і який коефіцієнт нафтовіддачі при цьому
режимі?

19. Які існують режими роботи газоносних пластів?

20. В умовах якого режиму газоносного пласта коефіцієнт газового
вилучення може дорівнювати одиниці?


розділ ']'"£)

РОЗКРИТТЯ

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти