9.2. Сили,

ЯКІ ПЕРЕМІЩУЮТЬ НАФТУ В ПЛАСТІ

Залежно від природних умов під час розробки покладів у пласті можуть діяти різні сили, які протискують нафту до вибою свердло­вини: а) напір води; б) тиск стисненого вільного газу (тиск газової шапки); в) розширення газу, розчиненого в нафті; г) пружність рідини і породи; д) сила тяжіння самої нафти. Розглянемо їх детальніше.

9.2.1. Напір води

У нафтовому пласті вода може бути контурною або підошов­ною; будучи під напором, вона має властивість витісняти нафту із пласта.

Під час розкриття покладу свердловинами напірна вода протискувати­ме нафту до вибою свердловин. Швидкість цього протискування залежить від гіпсометричної висоти положення води у водозабірному басейні над устям свердловини і від проникності пласта. Чим більший напір і чим менший гідравлічний опір у пласті, тим ефективніше вода протискуватиме нафту в пласті. Поклад нафти і вода, що його оконтурює, складають єдину гідродинамічну систему, тому кожна свердловина, яка розкриває пласт у його нафтовій або водяній частині, впливатиме на інші свердловини і на всю систему.

Ефективність протискування нафти до вибою свердловини залежить від сталості напору контурних вод і проникності пласта. Якщо напір води сталий, то дебіт свердловини в часі буде незмінним доти, доки контурна вода не підійде до вибою свердловини. У цьому випадку дебіт практично залишається сталим майже до припливу води до свердловини, в результаті чого вона перестає давати нафту.

У пластових умовах в'язкість води майже втричі менша за в'язкість нафти. У міру просування контуру нафтоносності гідравлічний опір змен­шуватиметься. Якщо втрата напору на подолання гідравлічного опору під час руху нафти буде більшою за втрату опору, спричинену заміщенням наф­ти водою, то за величиною просування контуру нафтоносності дебіт сверд­ловини збільшуватиметься. Із введенням нових свердловин в експлуатацію приплив нафти у діючих свердловинах зменшиться. Дебіт буде дещо мен­шим, але залишиться сталим до введення в роботу наступної свердловини.

У міру розробки покладу і за обмеженого запасу води пластові тиски і дебіт свердловини зменшуватимуться. Якщо пласт за товщиною і простя­ганням однорідний і має однакову пористість, то в умовах рівномірної роз­робки контур нафтоносності стягуватиметься рівномірно. Зміна проник­ності за простяганням пласта призведе до нерівномірної швидкості просу­вання контуру нафтоносності та утворенню язиків обводнення.

Схеми витіснення нафти водою у пласті, який характеризується неод­наковою проникністю, показано на рис. 9.6 (стрілки — напрямок руху во­ди). Рис. 9.6, а ілюструє пласт, в якому проникність піску збільшується від покрівлі до підошви, рис. 9.6, б — пласт, який містить лінзи пісків, менш проникних, ніж пісок, що міститься в них. Вода може обійти лінзи, і тоді зі збільшенням фазової проникності і обводненої частини пласта нафта із цих лінз видобуватиметься частково або зовсім не витіснятиметься.

У пласті, який складається з пропластків різної проникності (рис. 9.6, в), вода з більш проникних пропластків витісняє нафту інтенсивніше. При експлуатації таких пластів вода по одному з пропластків підійде до вибою свердловини і обводнить її, тоді як у менш проникних пропластках вміща­тиметься нафта. На рівномірність витіснення нафти водою впливає відсор-тованість гранулометричного складу пісків у будові пласта.

За О.М. Снарським, під час витіснення нафти водою її напору про­тидіятимуть капілярні сили і сила гравітації води. За більшої швидкості ру­ху води гідравлічні опори можуть бути більшими за капілярні сили і власну силу гравітації, а характер руху води залежатиме переважно від проник­ності. Здебільшого швидкість руху води в пласті незначна, сили тертя малі, тому витіснення нафти водою залежатиме від рівноваги між капілярними силами і силою гравітації.

У пласті одночасно з нафтою завжди міститься деякий об'єм води. З витісненням нафти водою об'єм води в пласті збільшується. Між капі­лярним тиском, водонасиченістю і проникністю існує певна залежність: дрібнозернисті, а відповідно, і менш проникні піски обводнюються пов­ніше, ніж великозернисті. Тому дрібнозернисті піски за малої швидкості надходження контурної води можуть ліпше віддавати нафту, ніж велико-зернисті.

Нафта, яка витісняється із дрібнозернистих пісковиків, сконцентро-вуватиметься у великозернистих пісках і за фазової проникності, що до­рівнює нулю, не надходитиме до зон депресій. Наприклад, за даними М.О. Мирченка, на більшій частині XVI пласта нафтового родовища Бібі-Ейбат (Азербайджан), насиченого водою, траплялися лінзи великозерни­стих пісків, які містили нафту. Під час спроби видобути нафту із цих лінз, навіть незважаючи на їх велику товщину, отримували лише воду з плівками нафти.

За великої швидкості руху контурної води нафта може повніше витіс-нюватися із великозернистих пісків і лише у вигляді лінз залишатися у дріб­нозернистих пісках.