Режимы работы залежей нефти и методы расчета показателей их эксплуатации, Упругий режим - Основы добычи нефти и газа
Основными источниками пластовой энергии служат:
- - энергия напора (положения) пластовой воды (контурной, подошвенной); - энергия расширения свободного газа (газа газовой шапки); - энергия расширения растворенного в нефти газа; - энергия упругости (упругой деформации) нефти, воды и породы; - энергия напора (положения) нефти.
Эффективность расходования пластовой энергии, т. е. количества получаемой нефти на единицу уменьшения ее величины, зависит от вида и начальных запасов энергии, способов и темпа отбора нефти. По преобладающему виду энергии различают следующие режимы работы нефтяных залежей: упругий, водонапорный, режим растворенного газа, газонапорный, гравитационный, смешанные режимы.
Упругий режим
Условие упругого режима -- превышение пластового давления, точнее давления во всех точках пласта, над давлением насыщения нефти газом pН. При этом забойное давление рЗ не ниже pН, нефть находится в однофазном состоянии. Созданное в добывающей скважине возмущение давления (депрессия) распространяется с течением времени в глубь пласта (наблюдается первая фаза упругого режима). Вокруг скважины образуется увеличивающаяся депрессионная воронка. Приток нефти происходит за счет энергии упругости жидкости (нефти), связанной воды и породы -- энергии их упругого расширения. При снижении давления увеличивается объем нефти и связанной воды и уменьшается объем пор; соответствующий объем нефти поступает в скважины. Затем депрессионные воронки отдельных скважин, расширяясь, сливаются, образуется общая депрессионная воронка, которая по мере отбора нефти распространяется до границ залегания залежи.
Если залежь литологически или тектонически ограничена (замкнута), то в дальнейшем наступает вторая фаза упругого режима, в течение которой на контуре ограничения пласта, совпадающим с контуром нефтеносности, давление уменьшается во времени; уменьшается также давление в залежи. Упругий режим может быть продолжительным при значительном недонасыщении нефти газом. В противном случае этот режим быстро может перейти в другой вид. В объеме всего пласта упругий запас нефти составляет обычно малую долю (приблизительно 5-- 10 %) по отношению к общему запасу, однако он может выражать довольно большое количество нефти в массовых единицах. В случае ограниченности залежи во второй фазе проявляется разновидность упругого режима -- замкнуто-упругий режим.
Если залежь не ограничена, то общая депрессионная воронка будет распространяться в законтурную водоносную область, значительную по размерам и гидродинамически связанную с залежью. Упругий режим будет переходить во вторую разновидность -- упруговодонапорный режим. Упруговодонапорный режим обусловлен проявлением энергии упругого расширения нефти, связанной воды, воды в водоносной области, пород пласта в нефтяной залежи и в водоносной области, а так же энергии напора краевых вод в водоносной области.
Для замкнутоупругого и упруговодонапорного режимов характерно значительное снижение давления в начальный период постоянного отбора нефти (или снижение текущего отбора при постоянном давлении pЗ). При упруговодонапорном режиме темп дальнейшего снижения давления (текущего отбора) замедляется. Это связано с тем, что зона возмущения охватывает увеличивающиеся во времени объемы водоносной области и для обеспечения одного и того же отбора нефти требуется уже меньшее снижение давления. Если внешняя граница водоносной области находится выше (на более высокой гипсометрической отметке), чем забой скважины, то кроме энергии упругости действует потенциальная энергия напора (положения) контурной воды.
В начальный период разработки залежи технологические показатели разработки определяются расчетами по формуле для упругого режима:
. (3.45)
По формуле (2.45) определяется изменение давления Дp в момент времени t в любой точке пласта, находящейся на расстоянии r от скважины, пущенной в работу в момент времени ф с постоянным дебитом q. Значения интегральной показательной функции Ei табулированы в справочниках. При небольших значениях аргумента
Формулу (2.45) можно заменить более простой:
Где м - динамическая вязкость жидкости; k - проницаемость пласта толщиной h; - коэффициент пьезопроводности; в* - коэффициент объемной упругости пород; rC - радиус скважины.
При любом заданном законе изменения дебитов какого угодно числа скважин изменение давления в любой точке пласта определяется непосредственным суммированием депрессий, вызванных работой одиночных скважин. Кривую изменения дебита во времени в любой скважине можно представить ступенчатой линией. Тогда влияние работы j-й скважины на депрессию определяется по формуле:
, (3.46)
Где фI --момент изменения дебита; qI -- дебит i-й ступени, причем qO= 0; n -- число ступеней изменения дебита.
Общее изменение давления при работе всех m скважин найдем по формуле:
. (3.47)
Часто при проектировании процесса разработки месторождения задаются не дебиты добывающих и нагнетательных скважин, а давление на их забоях, изменение забойных или пластовых давлений во времени. Требуется рассчитать дебиты скважин и залежи в целом в различные моменты времени. Эта обратная задача сложнее. Решается она на компьютерах перебором на требуемый момент времени различных вариантов дебитов скважин с целью получения заданного падения давления.
При развитом упругом режиме гидродинамические расчеты можно значительно упростить. Упругим запасом энергии в объеме залежи пренебрегают по сравнению с упругоемкостью водонасыщенной части пласта. Залежь рассматривается как укрупненная скважина с условным радиусом RУ, определяемым по формуле:
, (3.48)
Где F -- площадь залежи.
Падение давления на начальном контуре нефтеносности определяется по уравнению (2.46):
, (3.49)
Где мВ -- вязкость воды; QI -- суммарный дебит всех скважин залежи на i-й ступени ступенчатой аппроксимации изменения отбора из залежи во времени.
Дебиты батарей или рядов скважин внутри залежи рассчитываются по формулам жесткого водонапорного режима.
Если во время разработки залежи возмущение достигает границ водонапорной системы (RК), наступает вторая фаза разработки при упругом режиме, когда давление на контуре нефтеносности определяется по уравнению:
. (3.50)
Время перехода ко второй фазе определяется по формуле.
При схематизации водонапорной системы в виде полосы давление на контуре нефтеносности определяют по формулам:
;
,
Где S и LК -- соответственно ширина и длина водонапорной системы при полосовой схематизации.
Похожие статьи
-
Показатели разработки - Основы добычи нефти и газа
Для характеристики процесса извлечения нефти из недр применяют показатели, определяющие во времени как интенсивность, так и степень извлечения нефти,...
-
Пластовая энергия и силы, действующие в залежах нефти и газа - Основы добычи нефти и газа
Всякая нефтяная или газовая залежь обладает потенциальной энергией, которая в процессе ее разработки переходит в кинетическую и расходуется на вытеснение...
-
Системы разработки классифицируют по признакам, в основу которых положены характеристики, определяющие отличительные их черты. 1) По геометрии...
-
Схематизация форм залежей и контуров нефтеносности Нефтяные залежи, как правило, имеют сложное геологическое строение и неправильную конфигурацию,...
-
Введение Жесткий водонапорный нефть Жестко водонапорные режимы отмечаются сравнительно-редко, хотя и не настолько, чтобы их считать исключением. В...
-
Геологическая характеристика Кошильского месторождения - Основы добычи нефти и газа
На Кошильском месторождении по результатам проведенных геологоразведочных работ установлена нефтеносность в горизонте ЮВ1. Горизонт ЮВ1 расчленяется на...
-
Основная причина низкой продуктивности скважин наряду с плохой естественной проницаемостью пласта и некачественной перфорацией -- снижение проницаемости...
-
Ввод нефтяного месторождения в разработку - Основы добычи нефти и газа
Разработка нефтяного месторождения проходит несколько стадий: начальную, когда его разбуривают и обустраивают; среднюю или основную, соответствующую...
-
Общие параметры месторождений, определяющие процессы добычи нефти и газа Вместилищем для нефти, газа или воды в недрах Земной коры служат породы -...
-
Работы многих исследователей и опыт разработки нефтяных месторождений свидетельствуют о существенном влиянии геолого-физических условий залегания нефти и...
-
Замеры забойного давления в фонтанирующих добывающих скважинах месторождения Алибекмола проводятся двумя способами: 1) путем прямого замера глубинным...
-
Динамика основных технологических показателей разработки площади приведена в таблице 5. В соответствии с разбуриванием и вводом в разработку площади в...
-
Исследования, связанные с разработкой нефтяных и газовых залежей, следует начинать в первых скважинах, в которых получили притоки нефти и газа. На...
-
Основы разработки нефтяных месторождений, Объект и система разработки - Основы добычи нефти и газа
Объект и система разработки Объект разработки -- это искусственно выделенное в пределах месторождения геологическое образование (пласт, массив,...
-
Модели пластов и процесса вытеснения нефти [2,7,12,14] - Основы добычи нефти и газа
Под моделью в широком научном смысле этого слова понимают реально или мысленно созданную структуру, воспроизводящую или отражающую изучаемый объект....
-
Методы увеличения нефтеотдачи Часто бывает необходимым увеличение продуктивности (приемистости) скважины. Почти каждая скважина может быть рассмотрена...
-
Статистический анализ применяется для решения большого количества промысловых задач, связанных с анализом данных. В результате наблюдений, были собраны...
-
Расчет параметров закачки производится инженерной службой организации, которая производит гидроразрыв, после получения исходных параметров по скважине от...
-
Выбор системы размещения скважин осуществляется на основе типа ловушки, ее размеров, сложности ее геологического строения и предполагаемых типов залежей....
-
Поиски залежей нефти в отложениях каменноугольной и девонской систем на Западной Зириклинской структуре Тюменякской площади считаю целесообразными и...
-
Методы увеличения нефтеотдачи Часто бывает необходимым увеличение продуктивности (приемистости) скважины. Почти каждая скважина может быть рассмотрена...
-
При детальных региональных гидрогеологических исследованиях можно делать правильные прогнозы возможных режимов нефтяных залежей, которые не только еще не...
-
Введение - Основы добычи нефти и газа
Нефть пластовый нижневартовский обсадной В настоящее время в Российской Федерации разрабатываются тысячи нефтяных и газовых месторождений. Развитие...
-
Примеры числовых расчетов - Движение жидкостей и газов в трещиноватых и трещиновато-пористых средах
Принимая зависимость коэффициента проницаемости трещиноватого пласта от давления в виде K Т = K Т0 [1 - В ( Рк - Р )]3, определить дебит совершенной...
-
Для поддержания пластового давления в фаменской залежи используют пресную воду. Для организации ППД применяют как воды близлежащих водоносных горизонтов,...
-
Приток жидкости, газа, воды или их смесей к скважинам происходит в результате установления на забое скважин давления меньшего, чем в продуктивном пласте....
-
Описание технологии ГРП - Использование гидравлического разрыва пласта при добыче нефти
1) Геологической службой управления составляется информация установленной формы для расчета ГРП. 2) Составляется программа проведения ГРП по результатам...
-
Методы подсчета запасов нефти и газа. Подсчет запасов нефтяных и газовых месторождений - важнейшая задача, на основе которой планируют добычу нефти и...
-
Геологическая характеристика Западно-Ермаковского месторождения - Основы добычи нефти и газа
В геологическом строении месторождения принимают участие породы мезозойско-кайнозойского возраста, залегающие на гетерогенном основании палеозойского...
-
Геологическая характеристика Пермяковского месторождения - Основы добычи нефти и газа
На Пермяковском месторождении по результатам проведенных геологоразведочных работ установлена нефтеносность в горизонте ЮВ1. Горизонт ЮВ1 на изучаемом...
-
В целях обеспечения надежной работы торцовых уплотнений в процессе эксплуатации необходимо выполнить следующие требования: По окончании монтажа торцовых...
-
Геологическая характеристика Хохряковского месторождения - Основы добычи нефти и газа
В разрезе Хохряковского месторождения выделяются два продуктивных горизонта: ЮВ1 и ЮВ2, разрабатывающиеся совместно как единый объект. По комплексу...
-
Методы моделирования - Основы добычи нефти и газа
Различают физическое и математическое моделирования. При физическом моделировании на модели, представляющей по существу натурный или масштабно...
-
Каждый коэффициент неоднородности используется для определения отдельных параметров пласта, которые сами по себе очень важны, но мало информативны, так...
-
Некоторые особенности формирования нефтяных месторождений и последующего тектонического развития региона могут способствовать развитию процессов старения...
-
Расчет подбора УЭЦН - Особенность разработки месторождения
Под подбором насосных установок к нефтяным скважинам, в узком, конкретном значении, понимается определение типоразмера или типоразмеров установок,...
-
Гидрохимические разрезы и карты с достаточной полнотой должны характеризовать гидрогеологические особенности нефтяного или газового месторождения, давать...
-
Расчет параметров гидроразрыва пласта - Геологическая характеристика Гагаринского месторождения
Данные, необходимые для расчета параметров проведения ГРП и параметров трещины, представлены в табл. 41. Таблица 41. Параметры скважины-кандидата...
-
Характеристика технологических показателей разработки Состояние разработки пермо-карбоновой залежи на 01.01.04г. характеризуется следующим показателями:...
-
Состав и свойства нефти, газа и воды - Пермо-карбоновая залежь Усинского месторождения
По I объекту пермо-карбоновой залежи отобраны и исследованы 5 проб нефти. Пластовая нефть недонасыщена газом (давление насыщения 6,9 - 7,4 МПа, ниже...
Режимы работы залежей нефти и методы расчета показателей их эксплуатации, Упругий режим - Основы добычи нефти и газа