Сравнительный анализ режимов

Геологические условия оказывают значительное влияние на возможность создания того или иного режима пласта, а также определяют характер проявления режима пласта.

Особенное влияние на характер режима пласта и его эффективность оказывают проницаемость и угол наклона пласта, расстояние до выхода пласта на дневную поверхность, структура норового пласта и начальная нефте-, газо- и водонасыщенность пласта, а также вязкость нефти и пла­стовой воды.

Хорошая проницаемость пласта и малая вязкость нефти являются основными факторами, способствующими развитию напорных режимов; водонапорного, упруговодонапорного и газонапорного.

Когда залежь нефти расположена недалеко от выхода пласта на днев­ную поверхность, где происходит полноценное питание пласта атмосфер­ными и поверхностными водами создаются условия, благоприятствующие развитию водонапорного режима. Когда залежь нефти удалена на сотни километров от выхода пласта на дневную поверхность создаются условия, способствующие развитию упруго-водо­напорного режима.

При усиленном отборе жидкости, приводящем к понижению давления в пласте ниже давления насыщения нефти газом, при хорошей проница­емости пласта возможен переход как к газонапорному режиму, так и к ре­жиму растворенного газа. Газонапорный режим развивается в том случае, когда выделившиеся пузырьки газа мигрируют преимущественно в повы­шенную часть пласта, образуя там газовую шапку. Такому перемещению пузырьков газа по пласту способствуют достаточно крутой угол наклона пласта и малая вязкость нефти. При незначительном угле наклона пластов пузырьки газа перемещаются к забоям ближайших скважин, что и опре­деляет преимущественное развитие режима растворенного газа.

После истощения энергии газа режим переходит в гравитационный, причем при наличии крутого угла падения пласта развивается напорно-­гравитационный режим, а при очень пологих углах — гравитационный режим со свободным зеркалом нефти.

Невысокая проницаемость пласта и большая вязкость нефти сильно увеличивают сопротивление движению, что не позволяет развиться какому-либо напорному режиму. Поэтому в таких пластах с самого начала эксплуатации развивается режим растворенного газа в чистом виде, а после истощения энергии газа режим переходит в гравитационный со свободным зеркалом нефти.

Обычно эффективность режима пластов определяют по величине конечного коэффициента нефтеотдачи. Наибольшим конечным коэффи­циентом нефтеотдачи характеризуются режимы, связанные с активным продвижением краевых вод (водонапорным и упруго-водонапорным), и наименьшим — режим растворенного газа. Высокая нефтеотдача, дости­гаемая при водонапорных режимах, обусловлена более эффективным вытеснением нефти водой по сравнению с вытеснением нефти газом.

В зависимости от коллекторских свойств пласта и его неоднородности в лабораторных условиях конечный коэффициент нефтеотдачи колеблется в пределах 0,65  0,80.

Пласты с нефтью, имеющей малую вязкость, характеризуются наибольшим коэффициентом нефтеотдачи, доходящим до 0,3, причем для вязких нефтей чем больше объемный коэффициент растворимости газа и меньше коэффициент усадки, тем больше коэффи­циент нефтеотдачи.

При газонапорном режиме коэффициент нефтеотдачи колеблется от 0,4 до 0,6. Более высокий коэффициент нефтеотдачи при газонапорном режиме по сравнению с режимом растворенного газа обусловлен более экономным расходом энергии газа. Высокая нефтеотдача объясняется тем, что часть нефти вытесняется дополнительно краевыми водами, т. е. газонапорный режим обычно является смешанным режимом с одновременным движением газо­вой шапки и краевых вод.

Ранее в процессе разработки нефтяных месторождений происходила, как правило, смена режима пластов, причем более эффективные режимы постепенно заменялись менее эффективными.

Основной причиной смены режима является понижение давления в нефтяной залежи вследствие недостаточного запаса энергии. В результате смены режимов общая эффективность разработки многих нефтяных месторождений находилась на низком уровне.

В настоящее время для повышения эффективности разработки нефтяных месторождений очень широко применяют ввод в пласт дополнительной энергии путем закачки воды и газа. Благодаря непрерывному пополнению энергии давление в пласте поддерживается на высоком уровне что позволяет иногда не только предотвратить смену режима на худший но и перевести пласт на наиболее эффективные режимы вытеснения нефти водой.

Повышение эффективности разработки сказывается не только в увеличении коэффициента нефтеотдачи, но и в повышении ряда других важных показателей. Так, благодаря высокому давлению обеспечиваются высокие дебиты скважин, что позволяет разрабатывать нефтяные залежи меньшим количеством скважин и сильно сокращать сроки разработки. Благодаря высокому давлению появляется возможность получить основную часть добычи наиболее дешевым фонтанным способом.

Достигаемая конечная нефтеотдача при режиме вытеснения нефти водой близка к нефтеотдаче при водонапорном режиме.

При вытеснении газированной нефти водой действует тот же эффек­тивный механизм вытеснения нефти водой. Но вместе с этим имеется и отличие, заключающееся в замещении части остаточной нефти так назы­ваемым запечатанным газом, что дополнительно повышает конечную нефтеотдачу по сравнению с режимом вытеснения нефти водой.

Достигаемая конечная нефтеотдача при режиме вытеснения нефти газом находится в тесной зависимости от состояния истощения залежи к моменту организации закачки газа. Чем больше истощена залежь нефти (т. е. чем больше снижено давление и увеличена газонасыщенность), тем хуже результаты.

Наилучшие результаты получают, когда закачку газа осуществляют при пластовом давлении выше давления насыщения не менее чем на 10% и одновременно используют гравитационные силы, стремящиеся пере­местить нефть в пониженную часть залежи, т. е. при закачке газа в повы­шенную часть залежи. В этом случае конечный коэффициент может достигать 0,51 при достаточно продолжи­тельной закачке газа (порядка 8  9 объемов газа).