- •Тема 1. Физические свойства горных пород-коллекторов нефти и газа.
- •1.1. Природные коллекторы нефти и газа.
- •1.2. Гранулометрический состав пород.
- •1.3. Пористость горных пород.
- •1.4. Проницаемость горных пород.
- •1.5. Удельная поверхность породы.
- •1.6. Коллекторские свойства терригенных пород.
- •1.7. Коллекторские свойства карбонатных пород.
- •1.8. Механические свойства горных пород.
- •1.9. Тепловые свойства горных пород и насыщающих их флюидов.
- •Тема 2. Состав и свойства пластовых флюидов.
- •2.1. Нефть, ее химический состав.
- •2.2. Компоненты нефти, влияющие на процесс нефтедобычи.
- •2.3. Классификация нефтей в зависимости от содержания серы, парафина, смол и других компонентов.
- •2.4. Фракционный состав нефтей.
- •2.5. Плотность нефти и способы ее измерения.
- •2.6. Вязкость нефти и способы ее измерения.
- •2.7. Давление насыщения и газовый фактор.
- •2.8. Пластовый нефтяной газ, его состав.
- •2.9. Физические свойства нефтяного газа.
- •2.10. Уравнение состояния газов.
- •2.11. Состояние углеводородных газожидкостных систем при изменении давления и температуры.
- •2.12. Диаграмма фазовых состояний многокомпонентной системы.
- •Тема 3. Состояние жидкостей и газов в пластовых условиях.
- •3.1. Пластовое давление и температура.
- •3.2. Приведенное пластовое давление.
- •3.3. Физические свойства нефти в пластовых условиях.
- •3.4. Отбор проб пластовой нефти.
- •3.5. Установки для исследования проб пластовой нефти.
- •3.6. Пластовые воды, их классификация.
- •3.7. Физические свойства пластовых вод.
- •3.8. Состояние связанной воды в нефтяной залежи.
- •3.9. Нефте- и водонасыщенность коллекторов.
- •3.10. Молекулярно-поверхностные свойства системы "нефть-газ-вода-порода".
- •3.11. Приток жидкости к скважинам.
- •3.12. Виды гидродинамического несовершенства скважин.
- •Тема 4. Источники пластовой энергии и режимы работы нефтяных и газовых залежей.
- •4.1. Пластовая энергия и силы, действующие в залежах нефти и газа.
- •4.2. Силы сопротивления движению нефти по пласту.
- •4.3. Режимы работы нефтяной залежи.
- •4.4. Режимы работы газовой залежи.
- •4.5. Смешанные режимы.
- •4.6. Обобщение и реализация режимов.
- •4.7. Показатели нефтеотдачи пластов.
- •4.8. Механизмы вытеснения нефти из пласта.
- •4.9. Газоотдача и конденсатоотдача пластов.
- •4.10. Нефтеотдача при различных режимах эксплуатации залежи.
- •Тема 5. Разработка нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений.
- •5.1. Понятие системы и объекта разработки.
- •5.2. Выделение эксплуатационных объектов.
- •5.3. Системы одновременной разработки объектов.
- •5.4. Системы последовательной разработки объектов.
- •5.5. Рациональная система разработки.
- •5.6. Основные геологические данные для проектирования разработки.
- •5.7. Системы разработки месторождений.
- •5.8. Показатели разработки месторояодений.
- •5.9. Стадии разработки нефтяных месторождений.
- •5.10. Основные периоды разработки газовых и газоконденсатных месторождений.
- •5.11. Особенности разработки газовых месторождений.
- •5.12. Особенности разработки газоконденсатных месторождений.
- •5.13.Регулирование процесса разработки месторояадений.
- •5.14. Контроль процесса разработки месторождений.
- •5.15. Анализ процесса разработки месторождений.
- •5.16. Основы проектирования разработки месторождений.
- •Тема 6. Исследование нефтяных и газовых скважин и пластов.
- •6.1. Цели и задачи исследования скважин и пластов.
- •6.2. Методы исследования, применяемые при разработке нефтяных и газовых месторождений.
- •6.3. Исследование скважин на приток при установившихся режимах фильтрации.
- •6.4. Исследование скважин при неустановившихся режимах.
- •6.5. Гидродинамические параметры, определяемые при исследовании скважин и пластов.
- •6.6. Исследование нагнетательных скважин.
- •6.7. Изучение профилей притока и поглощения пластов добывающих и нагнетательных скважин.
- •6.8. Понятие о термодинамических методах исследования скважин.
- •6.9. Гидропрослушивание пластов.
- •6.10. Нормы отбора нефти и газа из скважин и пластов.
- •6.11. Выбор оборудования и приборов для исследования.
- •Тема 7. Поддержание пластового давления и методы увеличения нефтеотдачи пластов.
- •7.1. Общие понятия о методах воздействия на нефтяные и газовые пласты, их назначение.
- •7.2. Условия эффективного применения поддержания пластового давления.
- •7.3. Виды заводнения.
- •7.4. Выбор и расположение нагнетательных скважин.
- •7.5. Определение количества воды, необходимой для осуществления заводнения, давления нагнетания, приемистости и числа нагнетательных скважин.
- •7.6. Источники водоснабжения.
- •7.7. Требования, предъявляемые к нагнетаемой в пласт воде.
- •7.8. Назначение и классификация методов увеличения нефтеотдачи пластов.
- •7.9. Гидродинамические методы повышения нефтеотдачи пластов.
- •7.10. Тепловые методы повышения нефтеотдачи пластов.
- •7.11. Газовые методы повышения нефтеотдачи пластов.
- •7.12. Физико-химические методы повышения нефтеотдачи пластов.
- •7.13. Микробиологическое воздействие на пласт.
- •7.14. Вибросейсмическое воздействие на пласт.
- •7.15. Критерии подбора объектов воздействия для повышения нефтеотдачи.
- •7.16. Потенциальные возможности методов увеличения нефтеотдачи пластов.
- •Тема 8.
- •8.1. Задачи охраны недр.
- •8.2. Охрана окружающей среды при разработке нефтяных и газовых месторождений.
- •8.3. Охрана недр при разработке нефтяных и газовых месторождений.
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.
- •Тема 2.
- •Тема 3.
- •Тема 4.
- •Тема 5.
- •Тема 6.
- •Тема 7.
- •Тема 8.
- •Тема 1. Физические свойства горных пород-коллекторов нефти и газа. 3
- •1.1. Природные коллекторы нефти и газа. 3
- •Тема 2. Состав и свойства пластовых флюидов. 9
- •Тема 3. Состояние жидкостей и газов в пластовых условиях. 16
- •Тема 4. Источники пластовой энергии и режимы работы нефтяных и газовых залежей. 27
- •Тема 5. Разработка нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. 33
- •Тема 6. Исследование нефтяных и газовых скважин и пластов. 46
- •Тема 7. Поддержание пластового давления и методы увеличения нефтеотдачи пла- стов. 54
- •Тема 8. Охрана окружающей среды и недр при разработке нефтяных и газовых месторождений. 77
Тема 7. Поддержание пластового давления и методы увеличения нефтеотдачи пластов.
7.1. Общие понятия о методах воздействия на нефтяные и газовые пласты, их назначение.
С начала развития нефтяной промышленности до 40-х годов XX века залежи разрабатывали на режимах истощения, при которых извлекали не более 25% нефти от начальных запасов. Редко встречался естественный водонапорный режим. К этому же периоду относится применение для отбора остаточных запасов так называемых вторичных методов добычи нефти - закачки воздуха и горячей газовоздушной смеси.
С конца 40-х годов наметился качественно новый этап в развитии технологии нефтедобычи — интенсивное внедрение заводнения как на энергетически истощенных (вторичный метод добычи нефти), так и на вводимых в разработку (первичный метод) месторождениях. Вследствие доступности воды, относительной простоты закачки и высокой эффективности вытеснения нефти водой обычное заводнение будет широко применяться еще длительное время. На месторождениях, разрабатываемых с заводнением залежей, в настоящее время добывается около 90% от общего уровня добычи нефти, в пласты закачивается более 2,5 млрд м3 воды в год.
Заводнением как отдельный метод разработки при благоприятных физико-геологических условиях позволяет достичь коэффициента нефтеотдачи 0,65-0,7. Однако при заводнении месторождений с трудноизвлекаемыми запасами (высокая вязкость нефти, малая проницаемость и большая неоднородность пластов) коэффициенты нефтеотдачи уменьшаются до 0,3-0,35 при увеличивающейся кратности промывки с 0,8-1 до 5-7, а при вязкости нефти более 25-30 мПа-с заводнение становится малоэффективным. Поэтому перед нефтяниками стоит проблема повышения нефтеотдачи пластов, заключающаяся в увеличении эффективности заводнения как основной технологии и в отборе остаточной нефти из уже заводненных зон (третичные методы добычи) и из залежей, которые разрабатываются при других режимах истощения или вытеснения.
7.2. Условия эффективного применения поддержания пластового давления.
Поддержание пластового давления (ППД) закачкой воды, кроме повышения нефтеотдачи обеспечивает интенсификацию процесса разработки. Это обуславливается приближением зоны повышенного давления, создаваемого за счет закачки воды в водонагнетательные скважины, к добывающим скважинам.
В настоящее время обычное заводнение нефтяных залежей - самый общепризнанный и наиболее эффективный метод повышения нефтеотдачи пластов. Быстрые темпы внедрения и большие масштабы применения метода заводнения нефтяных месторождений обусловлены следующими факторами:
1) увеличением степени извлечения нефти из пластов в 1,5-2 раза по сравнению с режимом снижения пластового давления и разгазирования нефти;
2) простотой исполнения, не требующего сложного оборудования, кроме насосов и установок подготовки воды;
3) небольшими дополнительными расходами на процесс за счет бесплатной воды и простого недорогостоящего оборудования для нагнетания, не превышающими 50-80% расходов на разработку без заводнения подготовку воды.
На основе разнообразного опыта заводнения нефтяных залежей можно выделить следующие критерии его применимости, а также благоприятные и неблагоприятные факторы (табл. 7.1).
Таблица 7.1
Средние значения теплофизических свойств горных пород
Показатели
|
Благоприятное свойство
|
Неблагоприятное свойство
|
Глубина
|
Не ограничена
|
-
|
Толщина пласта, м
|
3-25 и более
|
Менее 2
|
Проницаемость, мкм2
|
Более 0,1-0,15
|
Менее 0,025
|
Тип коллектора
|
Крупнопоровый,порово-
|
Трещинный
|
|
каверновый
|
|
Смачиваемость пород
|
Гидрофильность
|
Гидрофобность
|
Пластовое давление
|
Гидростатическое
|
Аномально высокое и низкое
|
Нефтенасыщенность, %
|
Более 70%
|
Менее 50
|
Температура, °С
|
Более 50
|
Менее 20
|
Вязкость нефти, мПа-с
|
Менее 5
|
Более 25
|
Система заводнения
|
Блоковая, рядная, площадная
|
Законтурная, осевая
|
Плотность сетки, га/скв
|
16-64
|
Более 65-80
|
Давление нагнетания, МПа
|
10-20
|
Выше горного на забое
|
Режим нагнетания
|
Циклический, изменение направ
|
Стабильный
|
|
ления потоков
|
|
Пластовое давление в зоне отбора
|
Равно давлению насыщения газом
|
Сильное разгазирование нефти в
|
|
или на 20-25% ниже
|
пласте
|
54
