8. Понятие о режимах разработки нефтегазоводоносных пластов.

Постановка и решение газогидродинамических задач разработки месторождений в значительной степени определяется природой движущих сил, обеспечивающих фильтрацию нефти или газа в пласте. Режим продуктивных пластов в процессе их разработки зависит как от многих естественных (геологические особенности строения, фильтрационные характеристики пород пласта и насыщающих его жидкостей и газов, физические условия в пласте – Т, Р и другие), так и от системы разработки.

Системой разработки пласта определяются число и способ расположения добывающих и нагнетательных скважин, последовательность их ввода в эксплуатацию, темпы отбора и закачки жидкости, способы вскрытия продуктивного пласта.

Режим нефтегазоводоносного пласта – проявление доминирующей формы пластовой энергии в процессе разработки залежи нефти или газа.

1. Водонапорный (нефть вытесняется в добывающие скважины под действием напора краевой или подошвенной воды),

2. Газонапорный (нефть и вода вытесняются в скважины в основном под действием напора сжатого газа, находящегося в виде газовой шапки над нефтью или водой),

3. Режим растворенного газа (когда Р в нефтяной залежи ниже чем Р насыщения нефти газом, пузырьки газа, выделяясь и расширяясь, вытесняют нефть к забоям скважин),

4. Упругий (нефть поступает в скважины за счет упругих свойств жидкости и породы пласта),

5. Гравитационный (нефть или вода добываются только за счет силы тяжести самой нефти ли воды).

9. Зависимость параметров флюидов и пористой среды от давления.

Выведенные дифференциальные уравнения неразрывности и движения содержат, кроме скорости фильтрации и давления, плотность флюида ρ, коэффициент пористости m, коэффициент проницаемости k (для изотропной среды) и вязкость флюида μ. Для дальнейших расчетов надо знать зависимости этих коэффициентов от давления и температуры.

При изотермическом процессе зависимость ρ(р) – уравнение состояния.

При установившейся фильтрации можно считать жидкость несжимаемой → ρ = const.

В неустановившихся процессах: - коэффициент объемного сжатия жидкости.

, => =>

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):

Уравнение состояния реального газа:

- при больших р, - при малых р.

Коэффициенты вязкости нефти (при давлениях выше Р насыщения) и газа увеличиваются с повышением давления.

при больших Р. при малых Р.

α_μ – коэффициент, зависящий от состава нефти или газа.

- коэффициент упругости пласта. => =>

m₀ – коэффициент пористости при р = р₀.

В трещиноватых пластах проницаемость изменяется в зависимости от давления интенсивнее, чем в пористых.

10. Уравнение неразрывности для неустановившейся фильтрации сжимаемой жидкости.

Уравнение неразрывности представляет собой уравнение баланса массы в элементарном объеме пористой среды.

(1) - уравнение неразрывности.

(2) - уравнения движения.

Введем функцию Р – функцию Лейбензона:

=>

Т.к. Р и р зависят от x, y, z, t:

=> и т.д.

Умножим (2) на ρ: и т.д.

Подставим в (1): или

Если k = const, μ = const, а ρ = ρ(p), то функция Лейбензона: