3.3. Влияние свойств продукции и пласта на эффективность замещения нефти водой
Рассматривая замещение нефти водой при любой системе заводнения, принимаем, что закон Дарси остается справедливым. По определению, обводненность В добываемой продукции скважины такова:
где
- объемный дебит скважины по воде и
нефти, м3/с. Используя уравнение Дюпюи, запишем:
где
- соответственно
фазовые проницаемости для нефти и воды,
зависящие от насыщенности, м2;
-соответственно
объемные коэффициенты нефти и воды;
- соответственно
вязкость нефти и воды в пластовых
условиях, Па с.
Подставляя (35) и (36) в (34), получим:
или
Анализ данного выражения позволяет установить влияние отдельных параметров пласта и жидкости на эффективность замещения нефти водой.
Рассмотрим для примера влияние соотношения вязкости нефти и воды.
Примем
.
Тогда выражение (37) будет:
т.е. соотношение вязкостей воды и нефти определяет процесс обводнения добывающих скважин; при этом чем меньше вязкость нефти в пластовых условиях, тем медленнее обводняется добывающая скважина и эффективнее процесс замещения нефти водой. Оценим максимально возможный (теоретический) коэффициент нефтеотдачи при замещении нефти водой, для чего рассмотрим кривые относительных фазовых проницаемостей на рис. 1.
Принимаем: начальная Водонасыщенность Sв.нач= 0,20;
конечная Водонасыщенность Sв.кон = 0,84.
Объем извлеченной
нефти при замещении нефти водой
:
а балансовые запасы
:
Принимая коэффициент
охвата
,
коэффициент нефтеотдачи
выразим так:
Подставляя в (41)
значения
,
получим:
т.е. теоретически возможный коэффициент нефтеотдачи при замещении нефти водой (при бесконечной промывке пласта) не превышает 80%.
Водонасыщенность В
Рис. 1. Зависимости относительных фазовых проницаемостей от водонасыщенности.
3.4. Классификация методов искусственного воздействия на пласт и призабойную зону скважины
По принципу действия все методы искусственного воздействия делятся на следующие группы:
1. Гидрогазодинамические.
2. Физико-химические.
3. Термические.
4. Комбинированные.
Среди методов искусственного воздействия на пласт наибольшее распространение получили Гидрогазодинамические методы, связанные с управлением величиной пластового давления путем закачки в залежь различных флюидов. Сегодня более 90% добываемой в России нефти связано с методами регулирования пластового давления путем закачки в залежь воды, называемыми методами поддержания пластового давления (ППД) заводнением. На ряде месторождений ППД осуществляется закачкой газа. Анализ разработки месторождений показывает, что если пластовое давление невысоко, контур питания достаточно удален от скважин или режим дренирования не является активным, темпы извлечения нефти могут оказаться достаточно низкими; низким оказывается и коэффициент нефтеотдачи. Во всех этих случаях использование той или иной системы ППД является необходимым.
Таким образом, основные проблемы управления процессом выработки запасов путем искусственного воздействия на пласт связаны с изучением заводнения.
Существенно более широким спектром возможностей обладают методы искусственного воздействия на призабойные зоны скважины.
Воздействие на ПЗС осуществляется уже на стадии первичного вскрытия продуктивного горизонта в процессе строительства скважины, которое, как правило, приводит к ухудшению свойств при забойной зоны. Наибольшее распространение получили методы воздействия на призабойную зону в процессе эксплуатации скважин, которые, в свою очередь, делятся на методы интенсификации притока или приемистости и на методы ограничения или изоляции притока воды (ремонтно-изоляционные работы — РИР).
По целевому назначению все методы искусственного воздействия делятся на две группы:
1. Методы, связанные с регулированием (поддержанием) энергетического состояния залежи.
2. Методы, связанные с регулируемым изменением основных физических характеристик коллектора или флюида.