17. Теория Баклея-Леверетта. Связь насыщенности пористой среды с обводненностью продукции и прогноз обводненности скважин.

Модель непоршневого вытеснения (рис.). По схеме Баклея - Леверетта предполагается в пласте движущийся фронт вытеснения. Перед фронтом вытеснения движется только нефть, позади него — одновременно нефть и вода со скоростями, пропорциональными соответствующим фазовым проницаемостям. Причем по мере продвижения фронта вытеснения скорости изменяются не только в зависимости от насыщенности в пласте, но и во времени. В момент подхода фронта к скважине происходит мгновенное обводнение до некоторого значения, соответствующего скачку нефтенасыщенности на фронте S_ф , а затем обводненность медленно нарастает.

Теория непоршневого вытеснения нефти основана на зависи­мости проницаемости породы для движущихся фаз от насыщенности порового пространства той или иной фазой. Баклей — Леверетт ввели понятие

Которое является аналогом обводненности продукции скважин

Если υ (t) = υ в + υ н, то скорость фильтрации воды υ в = f(s) υ (t).Подставив последнюю формулу в уравнение неразрывности потока воды в пласте, которое можно записать как

получим дифференциальное уравнение изменения водонасыщенности в поровом объеме пласта в виде:

Установим форму закона движения в пласте координаты точки с постоянной насыщенностью. Пусть s = const, тогда справедливо равенство

Разделив переменные и проинтегрировав, получим

где

- количество внедрившейся в пласт воды или общее количество отобранной нефти и воды.

18. Кавитация в насосах и способы ее предупреждения.

Кавитацией называется нарушение сплошности потока жидкости, в результате чего образуются полости, заполненные парами жидкости или газом. Возникновение таких полостей обусловлено местным падением давления, увеличением скорости жидкости, наличием несмачиваемых трещин на поверхности рабочих колес, инородных твердых и газообразных частиц. Пузырьки пара увлекаются потоком жидкости в область повышенного давления, где конденсируются. При этом частицы жидкости, окружающей пузырек пара, движутся ускоренно к его центру и сталкиваются при полной конденсации пара. В этот момент происходит резкое местное повышение давления, что приводит к разрушению стенок каналов насоса, лопастей рабочего колеса. Кавитация вызывает уменьшение подачи, напора, мощности и к.п.д. насоса.

Длительная работа насоса в кавитационном режиме приводит к расширению зоны кавитационных явлений, в результате работа насоса может быть полностью нарушена.

Для уменьшения влияния кавитации увеличивается входной диаметр рабочего колеса и ширина канала на входе в него, со стороны высокого давления лопасти рабочего колеса скругляются, у входа в первое колесо насоса устанавливается предвключенная ступень (осевое колесо большего диаметра), в конструкции насоса применяются материалы с большей твердостью, шум и вибрация устраняются впуском небольшого объема воздуха во входной патрубок насоса.

19.Основные приемы в трансформировании систем заводняемых нефтяных м\р.

Поддержание пластового давления при закачке воды в пласт осуще­ствляется при законтурном, приконтурном и внутриконтурном заводнении. При сравнительно однородном пласте законтурное заводнение способст­вует получению наибольших коэффициентов нефтеотдачи, но применение его неприемлемо для крупных по площади месторождений, так как при­водит к недопустимо большим срокам их разработки. Крупные месторож­дения разрабатываются при комбинации законтурного и внутриконтурного заводнения.

Приконтурное заводнение применяется вместо законтурного при плохой гидродинамической связи водонасыщенной и нефтеносной частей пласта. Одновременное осуществление законтурного и приконтурного за­воднения имеет место при большой площади водоплавающей части ме­сторождения.

Внутриконтурное заводнение осуществляется рядными или площад­ными системами. При рядных системах заводнения между двумя рядами нагнетательных скважин располагают от пяти до одного эксплуа­тационных рядов, чаще всего число эксплуатационных рядов нечетное. Вид пло­щадной системы зависит от сетки равномерного разбуривания месторож­дения. При квадратной сетке элементом ее является квад­рат, система заводнения может быть пятиточечная, де­вятиточечная. При треугольной сетке разбуривания, эле­ментом которой является равносторонний треугольник, система заводне­ния может быть семиточечной и четырехточечной.

Площадные системы заводнения более интенсивные и в реальных ус­ловиях разработки неоднородных прерывистых коллекторов, как правило, имеют большие значения коэффициента нефтеотдачи. Некоторое уменьше­ние коэффициента охвата залежи по площади при площадных системах по сравнению с многорядными компенсируется с избытком увеличением охвата по разрезу пласта.

1. Системы разработки нефтегазовых залежей с законтурным заводнением применяют на эксплуатационных объектах, для кото­рых характерны следующие геолого-промысловые особенности:

а) небольшой объем нефтяной залежи; б) низкие коллектор­ские и фильтрационные свойства пласта; в) повышенная вязкость нефти; г) малоактивная водоносная система залежи; д) наличие гидродинамической связи между продуктивной и законтурной час­тями пласта; е) недостаточный запас пластовой энергии в залежи.

2. Системы разработки нефтегазовых залежей с внутриконтурным заводнением применяют на эксплуатационных объектах, для кото­рых характерны следующие геолого-промысловые особенности:

а) большой объем нефтяных залежей; б) низкие коллектор­ские свойства коллекторов; в) повышенная вязкость нефти; г) малоактивная водоносная система залежи; б) недостаточный запас пластовой энергии в залежи.

3. Системы разработки нефтегазовых залежей с приконтурном за­воднением рекомендуются для эксплуатационных объектов, для которых характерны следующие геолого-промысловые факторы а) малоактивная водоносная система залежи; б) наличие плотных непроницаемых пропластков в интервале газонефтяного контакта в) небольшие углы падения пород; г) низкая проницаемость.

Важнейший показатель любой системы разработки — плотность сетки добывающих скважин, т. е. размер площади нефтяной за­лежи, приходящейся на одну скважину. Часто пользуются таким показателем, как плотность сетки скважин в зоне разбуривания. Она определяется как отношение площади зоны отбора нефти к числу пробуренных в ее пределах добывающих скважин.

На основании опыта разработки нефтяных залежей установ­лено, что для обеспечения при вытеснении нефти водой достаточно высокого нефтеизвлечения на объектах с менее благоприятной геолого-промысловой характеристикой необходимо применять более плотные сетки основного фонда скважин, а впоследствии добуривать большее число скважин. Таким образом, с целью интенсификации и регулирования разработки месторождений внедряются схемы очагового и избирательного заводнения, где нагнетательные скважины располагаются не в соответствии с принятой упорядоченной системой разработки, а на отдельных участках пластов.