1.7. Виды пластовой энергии. Режим разработки нефтяных и газовых залежей

В зависимости от геологического строения месторождения и условий залегания нефти и газа фильтрация их к скважинам происходит под влиянием различных видов пластовой энергии. Это может быть энергия напора подошвенных вод, энергия сжатых газов газовой шапки, потенциальная энергия сжатых горных пород и пластовых жидкостей.

В зависимости от вида энергии, под влиянием которой нефть и газ вытесняются из пласта, различают следующие виды режимов разработки нефтяных месторождений:

• водонапорный и упруговодонапорный,

• газонапорный,

• растворенного газа и гравитационный.

При проявлении нескольких видов пластовой энергии режим разработки становится смешанным.

В изолированных пластах залежи нефть может притекать к скважинам под влиянием энергии растворенного газа, выделяющегося из нефти при снижении давления в пласте.

В газовых залежах основными ее источниками являются энергия самого сжатого газа и энергия напора пластовых вод.

Для газовых месторождений обычно режим – расширяющегося газа или смешанный – газовые режимы совместно с водонапорным, если окружающие залежь пластовые воды активно продвигаются в пласт по мере снижения давления.

Для нефтяных месторождений в основном характерен водонапорный режим, который возникает при непрерывном питании пласта нагнетаемыми в пласт водами. Нефть вытесняется водой, обладает по сравнению с газом повышенной вязкостью. Коэффициент конечной нефтеотдачи может достигнуть 0.7- 0.8.

При газонапорном режиме, который возникает в нефтяных месторождений с газовой шапкой, конечная нефтеотдача ниже 0.6 - 0.7, так как газ обладает пониженными по сравнению с водой вытесняющими свойствами.

При режиме растворенного газа характерна низкая нефтеотдача (0.15 - 0.3). Разрабатываются при таком режиме небольшие залежи, когда бурение нагнетательных скважин экономически невыгодно.

1.8. Закономерности притока нефти и газа в скважины при различных режимах разработки пласта

В зависимости от сил, действующих в залежи, и от вида энергии, под влиянием которой происходит фильтрация жидкостей и газов в пористой среде. Рассмотрим приток нефти в скважину, эксплуатирующую однородный пласт с водонапорным режимом. В этом случае приток жидкости происходит по радиально сходящимся к забою направлениям и следовательно, даже при постоянном дебите скорость ее движения непрерывно нарастает, достигая максимума у стенки скважины в этом случае формулу закона Дарси можно записать в виде:

Q= k*(F(ri)/m)*(dp/dr), где Q –дебит скважины в пластовых условиях, к – коэффициент проницаемости, F (r i) – текущее значение площади фильтрации на расстоянии r от оси скважины, dp/dr- градиент давления вдоль линии тока, m – вязкость пластовой нефти.

Формула Дюпюи, которая описывает приток нефти в скважину при водонапорном режиме, из которой можно установить, что давление в окрестности скважины распределяется по логарифмическому закону.

Q = (2К_прнh_эфф(Рпл –Р заб))/(ln *(Rk/rc)

Rc- радиус скважины, Rк – радиус контура питания скважины.

Для газового пласта дебит скважины

G=((К_прнh_эфф)/())*(Р_а/Р₀)*((Р² пл – Р ² заб)/(ln (R_k/r_c)) , где G- массовый расход газа, – вязкость газа в пластовых условиях, Ра – плотность газа при атмосферном давлении Р₀.

В реальных условиях пласт разрабатывается множеством скважин одновременно, и поэтому за значение радиуса Rk контура питания принимают половину расстояния до соседних скважин. При этом за пластовое давление Pпл на контуре питания принимают максимальное его значение между скважинами, установившиеся в процессе их эксплуатации.