Режимы работы залежей

Режимом работы залежи называется проявление преобладаю­щего вида пластовой энергии в процессе разработки.

Источники и характеристики пластовой энергии

Энергия — это физическая величина, определяющая способ­ность тел совершать работу. Работа, применительно к нефтедо­быче, представляется как разность энергий или освободившаяся энергия, необходимая для перемещения нефти в пласте и дальше на поверхность. Различаем естественную и в случае ввода извне, с поверхности искусственную пластовые энергии.

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) жидкости (воды, нефти) и породы;

энергия напора (положения) нефти.

Энергии этих видов могут проявляться в залежи совместно, а энергия упругости нефти, воды, породы наблюдается всегда. В нефтегазовых залежах в присводовой части активную роль играет энергия газовой шапки, а в приконтурных зонах — энер­гия напора или упругости пластовой воды.

Эффективность расходования пластовой энергии, т. е. количе­ство получаемой нефти на единицу уменьшения ее величины , за­висит от вида и начальных запасов энергии, способов и темпа отбора нефти.

Значение пла­стовой энергии зависит от давления, упругости жидкости (нефти, воды) и породы, газосодержания, объемов воды и газа, связанных с нефтяной залежью. Искусственная энергия вво­дится в пласт при закачке в нагнетательные скважины воды, газа, пара и различных растворов.

Пластовая энергия расходуется на преодоление разного рода сил сопротивления, гравитационных, капиллярных сил при пе­ремещении нефти и проявляется в процессе снижения давления, создания депрессии на пласт-коллектор p (разности между пластовым р_пл и забойным р_з давлениями).

По преобладающему виду энергии различают следующие ре­жимы работы нефтяных залежей: водонапорный; упругий; рас­творенного газа; газонапорный; гравитационный; смешанные. Такое деление на режимы в “чистом виде” весьма условно. При реальной разработке месторождений в основном отмечают сме­шанные режимы.

Упругий режим

Условие упругого режима — превышение пластового давления, точнее давления во всех точках пласта, над давлением насыще­ния нефти газом р_н. При этом забойное давление р_з не ниже р_н, нефть находится в однофазном (жидком) состоянии. Созданное в добы­вающей скважине возмущение давления (депрессия) распрост­раняется с течением времени вглубь пласта. 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 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 также потенциальная энергия напора (положения) контур­ной воды, если внешняя граница водоносной области находится выше (на более высокой отметке), чем забой скважины.