2. Практическое занятие № 1.

Определение коэффициентов нефте-, водо- и газонасыщенности породы. Определение коэффициента растворимости газа

Цель занятия

Основной целью занятия является изучение и решение задач аналогического характера с другими исходными данными для способствования более глубокому освоению по эксплуатации нефтяных и газовых скважин, определение коэффициентов нефте-, водо- и газонасыщенности породы и коэффициента растворимости газа.

Краткие сведения из теории

^{Процесс добычи нефти и газа включает три этапа. Первый – движение нефти и газа по пласту к скважинам, благодаря искусственно создаваемой разности давлений в пласте и на забоях скважин. Он называется разработкой нефтяных и газовых месторождений. Вто­рой этап - движение нефти и газа от забоев скважин до их устьев на поверхности. Его называют эксплуатацией нефтяных и газовых сква­жин. Третий этап - сбор продукции скважин и подготовка нефти и газа к транспортированию потребителям. В ходе этого этапа нефть, а также сопровождающие ее попутный нефтяной газ и вода собирают­ся, затем газ и вода отделяются от нефти, после чего вода закачивается обратно в пласт для поддержания пластового давления, а газ направ­ляется потребителям. В ходе подготовки природного газа от него отделяются пары воды, коррозионно-активные (сероводород) и бал­ластные (углекислый газ) компоненты, а также механические примеси.}

^{Всякая нефтяная и газовая залежь обладает потенциальной энергией, которая в процессе разработки залежи переходит в кинети­ческую и расходуется на вытеснение нефти и газа из пласта. Запас потенциальной энергии создается:}

1. ^{напором краевых (контурных) вод;}

2. ^{напором газовой шапки;}

1. ^{энергией растворенного газа, выделяющегося из нефти при снижении давления;}

3. ^{энергией, которой обладают сжатые нефть, вода и вмещающая их порода;}

4. ^{силой тяжести, действующей на жидкость.}

^{Краевые воды, действуя на поверхность водонефтяного кон­такта, создают давление в нефти и газе, заполняющие поры продуктивного пласта. Аналогичное действие оказывает газ, находя­щийся в газовой шапке, но действует он через поверхность газонефтяного контакта.}

^{Растворенный газ, выделившийся из нефти после снижения давления, способствует его сохранению в дальнейшем на некотором уровне. Всякое уменьшение количества нефти в пласте приводит к тому, что этот объем занимают пузырьки газа, и поэтому нефть нахо­дится под действием практически неизменного давления. Его снижение начнется, когда выделение газа из растворенного состоя­ния не будет успевать за отбором нефти.}

^{Действие упругих сил нефти, воды и вмещающей их породы проявляется в следующем. По мере отбора нефти и газа, происходит некоторое снижение пластового давления, в результате чего пласто­вые флюиды и порода разжимаются, замедляя темп его падения.}

^{Сила тяжести обеспечивает сток нефти из повышенных час­тей пласта в пониженные, где расположены забои скважин.}

^{Необходимо подчеркнуть, что естественная пластовая энер­гия в большинстве случаев не обеспечивает высоких темпов и достаточной полноты отбора нефти из залежи. Это связано с тем, что ее извлечению из пласта препятствует достаточно много факторов, в частности, силы трения, силы поверхностного натяжения и капилляр­ные силы.}

^{Расчетная часть (решение задач)}

Объемы содержащейся в образцах породы воды и нефти определяются в лабораторных условиях при помощи аппарата Закса. Используя эти данные, вычисляют коэффициенты нефте-, водо- и газонасыщенности (в долях единицы) по следующим формулам:

коэффициент нефтенасыщенности

S_н = V_нρ_п / mG

коэффициент водонасыщенности

S_в = V_вρ_п / mG

коэффициент газонасыщенности

S_г = 1- (S_нb_н + S_вb_в)

В этих формулах V_н,V_в – соответственно объемы содержащейся в образце нефти и воды, см³; ρ_п - плотность породы, г/см³; m- коэффициент пористости, доли единицы; G- масса жидкости, содержащейся в образце, г; b_н, b_в- объемные коэффициенты соответственно нефти и воды, доли единицы.

Задача 1. Определить коэффициенты нефте-, водо- и газонасыщенности породы, в образце которой содержится нефти Vн = 4,44 см³, воды Vв = 4 см³; содержащаяся в образце масса жидкости G = 92г; плотность породы ρ_п=2 г/см³; коэффициент пористости m= 0,25; объемные коэффициенты нефти и воды

bн =1,2; bв =1,03.

Необходимые коэффициенты определить, пользуясь формулами. Ответ записать в долях или %.

Задача 2. Определить коэффициент растворимости газа α, если в объеме нефти при абсолютном давлении p = 20 МПа растворенный газ имеет объем V_г =1810⁴ м³, приведенный к нормальным условиям.

Приближенно приняв растворимость газа изменяющейся по линейному закону Генри, получим α = V_г / pV_н = ……. м³/м³МПа

Содержание отчета

1. Цель практического занятия.

2. Краткое описание теоретической части.

3. Решение задач.

4. Результаты вычислений задач.

5. Выводы.

Вопросы для самопроверки.

1. Как вычисляют коэффициенты нефте-, водо- и газонасыщенности?

2. Как определить коэффициент растворимости газа?