- •Довідник з нафтогазової справи За загальною редакцією докторів технічних наук
- •Передмова
- •Глава 1
- •1.1. Елементний та ізотопний склад нафти і газу
- •1.2. Характеристика газу
- •1.3. Характеристика нафти
- •1.4. Характеристика порід—колекторів нафти і газу
- •1.5. Природні резервуари нафти і газу
- •1.6. Поклади нафти і газу
- •1.7.Родовища нафти і газу
- •1.8.Термобаричні умови в покладах та родовищах нафти і газу
- •1.9. Походження, міграція та формування покладів і родовищ нафти і газу
- •1.10. Нафтогазоносні регіони України
- •Глава 2 Пошуки та розвідка нафти і газу
- •2.1. Загальні відомості
- •2.2. Геологічні передумови пошуків та розвідки нафти і газу
- •2.5. Підготовка пошукових об'єктів
- •2.6. Виявлення та підготовка до буріння пасток нафти і газу
- •2.7. Методика й оптимізація пошуків та розвідки нафтових і газових родовищ
- •2.8. Методи вивчення розрізів свердловин
- •2.9. Геологічні методи опрацювання результатів буріння свердловин
- •2.10. Підрахунок запасів нафти, газу і конденсату
- •2.11. Підготовка нафтових і газових родовищ до розробки
- •Список літератури
- •Глава 3 Геофізичні методи дослідження свердловин
- •3.1. Електричні та магнітні методи
- •3.2. Метод потенціалів самочинної поляризації гірських порід
- •3.3. Радіоактивні методи
- •3.4. Методи дослідження технічного стану свердловин
- •3.5. Акустичний метод
- •3.6. Термометричний метод
- •3.7. Методи дослідження свердловин у процесі буріння
- •3.8. Прострілювальні та вибухові роботи у свердловинах
- •3.9. Точність методів гдс
- •Глава 4 Проектування конструкцій свердловин та інструмент для їх буріння
- •4.1. Бурові долота
- •4.2. Бурильні колони
- •4.3. Розмежування пластів
- •4.4. Бурові установки
- •4.5. Інструмент для спуску та підйому бурильних і обсадних колон
- •Список літератури
- •Глава 5 Режими буріння
- •5.1. Параметри режимів буріння
- •5.2. Принципи проектування режимів буріння
- •5.3. Бурові розчини
- •Глава 6 Розробка нафтових родовищ
- •6.1. Режими нафтових покладів
- •6.2. Основні критерії виділення об'єктів розробки
- •6.3. Гідродинамічні розрахунки основних технологічних показників розробки
- •6.5. Аналіз розробки нафтових родовищ
- •Глава 7 Розробка газових і газоконденсатних родовищ
- •7.1. Режими родовищ природних газів
- •7.2. Особливості проектування розробки родовищ природних газів
- •7.3. Визначення показників розробки газового родовища при газовому режимі
- •7.4. Визначення показників розробки газового родовища при водонапірному режимі
- •7.5. Визначення показників розробки газоконденсатного родовища
- •7.6. Вибір раціонального варіанта розробки газоконденсатного і газового родовища
- •7.7. Аналіз розробки родовищ природних газів
- •Глава 8 Нафтогазоконденсатовіддача пластів і вуглеводневіддача родовищ природних газів
- •8.1. Призначення, напрямки розвитку і класифікація методів підвищення нафтовіддачі пластів
- •8.2. Фізико-гідродинамічні методи підвищення нафтовіддачі пластів
- •8.3. Фізико-хімічні методи підвищення нафтовіддачі пластів
- •8.4. Газові методи збільшення нафтовіддачі пластів
- •8.5. Теплові методи збільшення нафтовіддачі пластів
- •8.6. Створення потокоскеровуючих бар'єрів закачуванням дисперсних систем для підвищення нафтовіддачі пластів
- •8.7. Зміна термогідродинамічних процесів у багатопластових родовищах для підвищення нафтовіддачі
- •8.8 Визначення нафтовіддачі
- •8.9. Критерії доцільності застосування методів підвищення нафтовіддачі
- •8.10. Ефективність застосування методів підвищення нафтовіддачі пластів
- •8.11. Особливості вилучення нафти з покладів у крутих і підгорнутих крилах складок
- •8.13. Газовіддача газових родовищ при водонапірному режимі
- •8.14 Вуглеводневіддача газоконденсатних родовищ
- •8.15. Вуглеводневіддача газоконденсатних родовищ з нафтовими облямівками і залишковою нафтою
- •9.1. Статика рідин і газів
- •9.2. Рух однорідних рідин
- •9.3. Рух багатофазних сумішей у вертикальних трубах
- •9.4. Розрахунок розподілу тиску потоку газорідинної суміші у свердловині
- •9.5. Витікання рідин і газів через штуцер
- •Список літератури
- •Глава 10 Фонтанна експлуатація нафтових свердловин і їх об ладнання
- •10.1. Обладнання фонтанних свердловин
- •10.2. Умови фонтанування і типи фонтанних свердловин
- •10.3. Мінімальний вибійний тиск фонтанування свердловини
- •10.4. Розрахунок фонтанної експлуатації за методикою Крилова та із використанням кривих розподілу тиску вздовж ліфта
- •Список літератури
- •Глава 1 1 Газліфтна експлуатація нафтових свердловин
- •11.1. Системи, конструкції та обладнання газліфтних свердловин
- •11.2. Розрахунок газліфтної експлуатації при заданому відборі рідини за методикою Крилова
- •11.3. Розрахунок газліфтної експлуатації при необмеженому відборі рідини за методикою Крилова
- •11.4. Пуск газліфтних свердловин. Пускові клапани
- •11.5. Графоаналітичний розрахунок газліфтної експлуатації свердловин
- •11.6. Аналітичний розрахунок параметрів пускових газліфтних клапанів
- •Глава 12 Експлуатація свердловин штанговими насосними установками
- •12.1. Штангова свердловинне—насосна установка
- •12.2. Гідравліко-технологічні розрахунки параметрів при експлуатації свердловин штанговими насосами
- •12.3. Механіко-технологічні розрахунки штангової насосної установки
- •12.4. Проектування експлуатації свердловин штанговими насосними установками
- •Глава 13 Експлуатація свердловин установками занурених відцентрових електронасосів
- •13.1. Установки електровідцентрових насосів
- •13.2. Пдротермодинамічні і технологічні розрахунки параметрів при експлуатації свердловин зануреними відцентровими насосами
- •13.3. Коректування паспортної характеристики евн
- •13.4. Підбір установки зануреного відцентрового насоса
- •Глава 14 Гідродинамічні дослідження нафтових свердловин і пластів
- •14.1. Гідродинамічні методи дослідження свердловин
- •14.2. Дослідження свердловини на усталених режимах фільтрації
- •14.3. Дослідження свердловини на неусталених режимах фільтрації та методи обробки кривих відновлення тиску
- •Глава 15 Поточний (підземний) і капітальний , ремонти свердловин
- •15.1. Склад ремонтних робіт у свердловинах
- •15.2. Глушіння свердловин, вимоги до технологічних рідин
- •15.3. Технологія проведеня поточного ремонту свердловин
- •15.4. Підготовка свердловини до капітального ремонту
- •15.5. Відновлення прохідності стовбура свердловини
- •15.6. Ремонтне—виправні і тампонажні роботи
- •15.7. Ізоляція припливу пластових вод у свердловини
- •15.8. Перехід на інші горизонти
- •15.9. Випробування експлуатаційної колони на герметичність
- •15.10. Застосування електронно-обчислювальної техніки при поточному і капітальному ремонтах свердловин Перед проведенням прс і крс виконують велику кількість інженерно-економічних розрахунків.
- •Глава 16 Виклик та інтенсифікація припливу пластових флюїдів до вибою свердловини
- •16.1. Вибір свердловини для обробки привибійної зони
- •16.2. Кислотна обробка
- •16.3. Гідравлічний розрив пласта
- •16.4. Застосування струменевих апаратів у освоєнні свердловин
- •16.5. Технологія комплексного освоєння і дослідження свердловин із застосуванням пгдп-1
- •16.6. Використання в'язких систем для інтенсифікації припливу нафти й газу
- •16.7. Хімічні реагенти і технології для очистки нафтопромислового обладнання свердловин і порового простору пластів від аспв
- •Глава 17 Газові свердловини
- •17.1. Конструкція та обладнання газових свердловин
- •17.2. Обладнання свердловин при одночасній роздільній експлуатації газових пластів
- •Список літератури
- •Глава 18 Особливості фільтрації газу в пласті та руху в свердловині
- •18.1. Приплив газу до вибою свердловин за законом Дарсі
- •18.2. Приплив газу до вибою свердловини за двочленним законом фільтрації
- •18.3. Температурний режим фільтрації газу в пласті
- •18.4. Визначення тиску в газовій свердловині
- •18.5. Температурний режим газових свердловин
- •Список літератури
- •Глава 19 Газогідродинамічні дослідження газових і газоконденсатних свердловин
- •19.1. Мета, задачі та методи дослідження свердловин
- •19.2. Дослідження газових свердловин при стаціонарних режимах фільтрації
- •19.3. Особливості дослідження свердловин, пробурених на пласти з низькою продуктивною характеристикою
- •19.5. Дослідження родовищ на газоконденсатність
- •Глава 20 Ускладнення при експлуатації газових свердловин
- •20.1. Експлуатація газових свердловин в пластах з підошовною водою
- •20.2. Експлуатація газових свердловин в умовах обводнения
- •20.3. Особливості експлуатації газоконденсатних свердловин в умовах ретроградної конденсації вуглеводневої суміш}
- •20.4. Гідроутворення при експлуатації газових свердловин
- •20.5. Корозія газрпромислового обладнання. Захист свердловинного і наземного обладнання від корозії
- •20.6. Солевідкладення при експлуатації газових свердловин, методи боротьби з ними
- •Глава 21 Збір і підготовка нафти та газу на нафтових промислах
- •21.1. Сучасні уніфіковані технологічні системи збору продукції нафтових свердловин
- •21.2. Замір та облік видобутку нафти і нафтового газу
- •Глава 22 Промислові трубопроводи
- •22.1. Гідравлічний розрахунок промислових трубопроводів
- •22.2. Розрахунок промислових трубопроводів на міцність і стійкість
- •22.3. Вимоги до промислових трубопроводів
- •Глава 23 Промислова підготовка нафти, газу та нафтопромислових стічних вод
- •23.1. Відокремлення газу від нафти
- •23.2. Промислова підготовка нафти
- •23.3. Підготовка нафтопромислових стічних вод
- •Глава 24 Транспорт газу
- •24.1. Лінійна частина газопроводу
- •24.2. Компресорні станції
- •Глава 25 Підземне зберігання газу в пористих пластах
- •25.1. Основні елементи, які характеризують підземні сховища, та вимоги до них
- •25.2. Режим роботи газових покладів при експлуатації псг
- •Список літератури
- •Глава 26 Збір і підготовка природного газу на промислах
- •26.1. Промисловий збір газу і конденсату
- •26.2. Температурний режим роботи трубопроводів
- •26.3. Промислова обробка газу і конденсату
- •Список літератури
- •Глава 27 Економіка нафтової і газової промисловості
- •27.1. Ефективність виробництва на підприємствах нафтової і газової промисловості
- •27.2. Оцінка ефективності впровадження систем інформаційного забезпечення управління (ізу) виробничими процесами спорудження свердловин
- •Список літератури
- •Глава 1. Фізико - хімічна характеристика та геологічні умови
- •Глава 2. Пошуки та розвідка нафти і газу..........................................................З0
- •Глава 3. Геофізичні методи дослідження свердлоиин......................................62
- •Глава 4. Проектування конструкцій свердловин та інструмент для їх бурін.....84
- •Глава 5. Режими буріння......................................................................................160
- •Глава 6, Розробка нафтових родовищ..................................................................173
- •Глава7. Розробка газових і газоконденсатних родовищ (р.М.Кондрат).......................218
- •Глава 8. Нафтогазоконденсатовіддача пластів
- •Глава9. Теоретичні основи експлуатації нафтових свердловин (b.C. Бойко)..................307
- •Глава 11. Газліфтна експлуатація нафтових свердловин (b.C. Бойко).......................336
- •Глава 13. Експлуатація свердловин установками занурених відцентрових
- •Глава 14. Гідродинамічні дослідження нафтових свердловин і пластів
- •Глава 15. Поточний (підземний) і капітальний ремонти свердловин...............................416
- •Глава 17. Газові свердловини (р.М.Кондрат)...................................................................456
- •Глава 19. Газогідродинамічні дослідження газових і газоконденсатних свердловин
- •Глава20. Ускладнення при експлуатації газових свердловин (p.M. Кондрат).........487
- •Глава 27. Економіка нафтової і газової промисловості (о.І. Лесюк, м.О. Данилкж,
8.2. Фізико-гідродинамічні методи підвищення нафтовіддачі пластів
Заводнення як традиційний (класичний) метод. Повнота витиснення нафти водою звичайно характеризується коефіцієнтом витиснення, що в реальних умовах змінюється в межах 0,4 — 0,75, при цьому залишкова нафта займає 15 — 40 % загального об'єму заводненого пустотного простору. Другим фактором, що визначає нафтовіддачу пластів при заводненні, є охоплення пластів заводненням. Величина (коефіцієнт) охоплення заводненням по площі залежить від співвідношення рухливості води, що нагнітається в пласт, і нафти, що витісняється (рухливість являє собою відношення проникності для відповідної рідини до її в'язкості). Численні досліди дали змогу виявити значний ступінь залежності коефіцієнта охоплення від співвідношення рухливостей.
Фактором, що також визначає неповне вилучення нафти при заводненні, є геологічна неоднорідність продуктивних пластів (наявність прошарків різної проникності, тріщин, каверн, лінз, напівлінз, літологічної мінливості і т.п.). Вплив геологічної неоднорідності на охоплення продуктивного пласта процесом заводнення звичайно характеризується так званим коефіцієнтом охоплення у товщині пласта (за об'ємом). Цей параметр визначається відношенням об'єму пласта, в якому відбувається фільтрація води, що нагнітається, і нафти, що витісняється, до загального об'єму пласта в межах охопленої заводненням площі. Наф-товіддача при заводненні визначається добутком названих вище коефіцієнтів витиснення і охоплення дією.
Отже, до основних причин пониження ефективності витиснення нафти при заводненні можна віднести:
- прояв капілярних сил, що перешкоджають витисненню нафти з частини пор мікронеоднорідного середовища;
- несприятливе відношення рухливостей рідин, що витисняють і витисняються;
- геологічну неоднорідність будови продуктивного пласта.
Вода, що використовується для заводнення нафтових пластів, повинна відповідним чином готуватися.
Циклічна дія на пласти при заводненні. В надто неоднорідних пластах вода, що нагнітається, проривається до видобувних свердловин через високопроникні прошарки і зони, залишаючи невитисненою нафту в слабкопроникних прошарках, ділянках, зонах і т.ш.
265
Це явище може мати місце також у відносно неоднорідних пластах при підвищеній в'язкості нафти внаслідок нестійкості фронту витиснення. Це спричиняє утворення за фронтом заводнення ділянок безсистемного чергування заводнених високопроникних і нафтонасиче-них менш проникних прошарків.
Додаткове охоплення заводненням не залучених до розробки нафтонасичених зон і ділянок може сприяти збільшенню нафтовіддачі пластів при звичайному заводненні. Одним з ефективних шляхів досягнення цієї мети можуть послужити запропоновані в 50-х pp. циклічне, або, як його ще називають, імпульсне нестаціонарне заводнення прошарково неоднорідних продуктивних пластів і, як супутний йому, спосіб зміни напрямків, кінетики фільтраційних потоків рідини.
Суть методу циклічної дії і зміни напрямку потоків рідини полягає в тому, що в пластах, які неоднорідні за розмірами пор, за проникністю прошарків, зон, ділянок і нерівномірною нафтонасиченістю (заводнешстю), що викликана згаданими видами неоднорідності, а також відбором нафти і нагнітанням води через свердловини, штучно створюється змінний тиск. Він досягається зміною об'ємів нагнітання води в свердловини або відбору рідини зі свердловин у певному порядку шляхом їх періодичного підвищення і зниження.
У результаті такої нестаціонарної дії на пласти в них періодично підвищується і знижується тиск.
Верстви, зони і ділянки малої проникності, що насичені нафтою, розміщуються в пластах безсистемно, мають низьку п"єзопровідність, швидкість зміни (розповсюдження) тиску в них звичайно нижча, ніж у високопроникних водонасичених прошарках, зонах, ділянках, тому між нафтонасиченими і водонасиченими зонами виникають різні за знаком перепади тиску. Під дією цих перепадів відбувається перерозподіл рідин у нерівномірно насиченому пласті, який спрямований на вирівнювання насиченостей і усунення капілярної нерівноваги на контакті нафтонасичених і заводнених зон, верств, ділянок.
Виникнення різних за знаком перепадів тисків між зонами (верствами) різної насиченості сприяє прискоренню капілярного, протитечійного просякнення водою нафтонасичених зон (верств) - вторгненню води із заводнених зон у нафтонасичені через дрібні та перетоку нафти із нафтонасичених зон у заводнені через великі перові канали.
Вважається, що чим скоріше почато циклічне заводнення, тим більше нафти можна добути додатково, що ефективність нестаціонарної циклічної дії на пласти завдяки зміні тиску нагнітання води зростає майже пропорціонально до збільшення амплітуди коливання витрат води і знижується із зростанням часу початку його впровадження. Вважається також, що цей метод дає змогу підвищити нафтовідцачу на одиниці процентів.
Метод циклічної дії на пласт найбільш ефективний у товстих шаруватонеоднорідних пластах із надійним гідродинамічним зв'язком між прошарками, а також у тріщинувато-пористих колекторах, що насичені малов'язкою нафтою із високим вмістом газу. Сприятливий фактор - гідрофільність колекторів.
Зміна напрямків фільтраційних потоків. Усі викладки, що стосуються циклічної дії на пласти, справедливі і для зміни напрямків фільтраційних потоків, як поодинокого її випадку, і грунтуються на такому ж механізмі процесу, тому тут вони не повторюються. Можна тільки додати, що зміна напрямку фільтраційних потоків між свердловинами (в плані) підсилює процес циклічної дії в сторону збільшення охоплення пластів заводненням. Такі процеси здійснюються на більшості родовищ, де проводиться заводнення.
Встановлення оптимальних величин репресій і депресій на пласти. Для досягнення максимальної нафтовіддачі в безводний період необхідно встановлювати менші градієнти тиску на поклад, а в водний період - більш високі. Більш високі перепади тиску між нагнітальними і видобувними свердловинами сприяють підключенню в розробку слабопро-никних пластів. Існує також думка, що збільшення градієнтів тиску сприяє в основному
266
зростанню темпів виробітку нафтових покладів у безводний період і незначно впливає на нафтовіддачу у водний період.
Часткове зниження тиску нижче тиску насичення нафти. Часткове зниження пластового тиску нижче тиску насичення нафти газом позитивно впливає на показники розробки і нафтовіддачу покладу. Розгазування нафти в пласті сприяє зменшенню водонафтового фактора, частковому зниженню продуктивності високопроникних пластів через зменшення фазової проникності для води. Ефект вільного газу в пористому середовищі при заводненні виражається у фазових проникностях. Одночасно значну роль у підвищенні нафтовіддачі відіграє ефект заміщення, дія якого полягає в тому, що при частковому розгазуванні (зниженні пластового тиску нижче тиску насичення) в порових каналах (в основному глухих) із нафти виділяється газ і відтисняє ії в канали, через які відбувається витиснення нафти водою.
Питання в тому, наскільки можна в пласті знижувати тиск нижче тиску насичення. Ця величина в основному залежить від властивостей нафти і їх зміни в міру зниження цього тиску (звичайно від 10 до ЗО %). Вона з великими труднощами піддається аналітичному визначенню і тому, переважно, визначається експериментальне. Шляхом часткового зниження тиску нафтовіддачу можна збільшити від 2 — 3 до 8 — 10 %.
- Надмірне ж зниження тиску насичення призводить до зниження нафтовіддачі, головним чином, внаслідок збільшення при цьому в'язкості нафти і зменшення фазової проникності для нафти в умовах, коли газова фаза, що при цьому утворюється, стає рухомою.
Методи збільшення нафтовіддачі, що пов'язані з системою розробки нафтового покладу. Вплив щільності сітки свердловин на нафтовіддачу пластів залежить від їх розчленування (пісковистості). У монолітних пластах вплив щільності сітки свердловин на нафтовіддачу вважається несуттєвим, а в розчленованих - значним (див. 6.4).
Темп розробки при заводненні слабко або позитивно впливає на нафтовіддачу. У ряді випадків в окремих покладах нафти така залежність простежується більш виразно.
Щільність сітки свердловин на ранніх стадіях розробки в середньому має порівняно невеликий вплив на поточну нафтовіддачу. Відносний вплив щільності сітки свердловин зростає на більш пізніх стадіях розробки.
Співвідношення числа нагнітальних та видобувних свердловин не має значного впливу на кінцеву нафтовіддачу, проте збільшення цього співвідношення прискорює темпи видобутку нафти, поточну нафтовіддачу на ранніх стадіях, а також і кінцеву нафтовіддачу в уривчастих пластах.
Блокові системи заводнення порівняно із законтурними збільшують нафтовіддачу пластів незначно (на 2 — 2,5 %), проте темпи розробки підвищують у 1,5 — 2 рази.