4.Упругий режим эксплуатации.
Рассмотрим нефтяную залежь, изображенную на рис.18. Предположим, что в нефти не содержится растворенный газ и что продуктивный пласт на некотором удалении от залежи со всех сторон запечатан непроницаемыми породами. Общий запас энергии зависит от Р , объема пласта, объемов нефти и воды, содержащихся в нем, и упругих свойств нефти, воды и породы пласта. Режим эксплуатации нефтяной залежи, при котором в качестве единственного источника энергии является энергия упругого расширения воды, нефти и породы пласта называется упругим.
При упругом режиме первое время давление на естественных границах пласта остается постоянным и равным начальному. Этот период носит название первой фазы режима. С момента, когда давление начинает падать на границе пласта, как говорят, на его контуре, начинается вторая фаза упругого режима. Пусть какой-то участок продольного пласта с объемом V0 насыщен однофазной жидкостью при начальном давлении p1 . Объем ее Vж=m*V0, где m -пористость. Если в выделенном элементе снизить давление до величины р2 (р2 < p1), то за счет упругого расширения жидкости из него выделится объем жидкости:∆V’ж= Vжβж(p1-p2) (3.8), где рж - коэффициент объемного упругого расширения жидкости. Обозначая p1-p2=∆p и учитывая, что Vж=m*V0, (3.8) запишем в виде: ∆V’ж= m*V0βж∆p (3.9), Однако при снижении давления расширяется и порода пласта, из-за чего уменьшается объем порового пространства на величину ∆Vпор и из пласта дополнительно выделяется ∆V’’ж =∆Vпор Эта величина прямо пропорциональна V0 и ∆р, т.е. ∆V’’ж =∆Vпор= V0βc∆p(3.10) Здесь βс - коэффициент пропорциональности, который называется коэффициентом объемной упругости пласта, зависит от вида породы. Из формулы (3.10)=> βc =∆Vпор /(V0∆p) (3.11) Интересно сопоставить величину изменения объема жидкости при изменении давления в пласте за счет упругости только жидкости ∆V’ж и за счет упругости пласта ∆V’’ж. Разделив почленно левые и правые части формулы (3.9) и (3.10), получим: ∆V’ж /∆V’’ж = (m*V0βж∆p)/ (V0βc∆p)= (m*βж)/ (V0βc) Большинство залежей эксплуатируется в начальной стадии разработки при упругом режиме, но со временем они, как правило, искусственно переводятся на другой режим.
5. Основные свойства природных коллекторов нефти и газа:
В природных условиях нефть, газ, и вода обычно занимают пустоты в горных породах. Сами породы, содержащие нефть (газ, воду), называются породами-коллекторами или коллекторами. Коллекторы бывают: поровые (пески, песчанки и др.); кавернозного типа (каверны, получившиеся после растворения солей проникшими поверхностными водами) и трещиноватого типа. И бывают также кавернозно-трещиноватые, трещиновато-поровые, кавернозно-поровые и кавернозно-трещиновато-поровые коллектора. Наиболее важные свойства коллекторов - это те, которые определяют емкость и способность отдавать или пропускать через себя жидкость или газ.