Лекция 7.
Природные режимы залежей нефти и газа
Всякая нефтяная и газовая залежь обладает потенциальной энергией, которая в процессе разработки залежи переходит в кинетическую и расходуется на вытеснение флюидов из пласта. Вытеснение происходит под действием природных сил. Пластовая энергия аккумулируется в формирующейся залежи под действием водонапорной системы. Под влиянием энергии этой системы в период формирования залежи происходит формирование и накопление других источников пластовой энергии. Определенный объем углеводородов растворяется в нефти, а излишний объем скапливается в виде газовой шапки перетерпев сжатие. Таким образом, энергия, поглощенная при растворении и сжатии газа представляет запас потенциальной энергии.
Подобным же образом скелет породы, вследствие объемной упругости, под воздействием давления претерпевает изменения, накапливая энергию водонапорной системы. Эта энергия сжимается под действием собственного веса, поглощая при этом немалую часть водонапорной системы.
Таким образом, источником пластовой энергии может быть напор краевых вод, упругие силы нефти, воды и породы, расширение газа, растворенного в нефти и сила тяжести. Проявление этих сил обусловлено характером подземного резервуара, типом и формой залежи, коллекторскими свойствами пласта, составом и соотношением флюидов, удаленностью ее от области питания, условиями разработки.
На каждом этапе разработки добыча нефти и газа происходит под действием одного или нескольких источников пластовой энергии. Продолжительность каждого этапа зависит от запасов пластовой энергии. Характер проявления пластовой энергии, двигающей нефть и газ к забоям называется режимом залежи. О режимах залежи судят по изменению во времени дебитов, пластовых давлений, газовых факторов и по продвижению краевых вод. Название режимам дают по характеру названий основных периодов.
От природного режима зависят:
- темпы падения пластового давления при разработке залежей;
- ее энергетический запас на каждом новом этапе разработки;
- поведение границ залежи (ВНК, ГНК, ГВК);
- изменения объема залежи по мере отбора запасов нефти и газа.
Все это необходимо учитывать при выборе плотности сетки и расположения скважин, установлении их дебита, выборе интервалов перфорации, а также в выборе комплекса промысловых исследований и контроля за разработкой.
Водонапорный режим.
Основным источником пластовой энергии является напор краевых и подошвенных вод. Эти воды внедряются в залежь и замещают объем отобранной из пласта нефти. Постоянство напора зависит от хорошей сообщаемости между залежью и областью питания, проницаемости коллекторов. Основным показателем, который определяет изменение пластового давления является темп отбора нефти. В период работы залежи на водонапорном режиме давление удерживается в одном и том же положении. Под действием напора краевых и подошвенных вод происходят постепенные перемещения контура нефтеносности, для него в целом характерен высокий конечный коэффициент нефтеотдачи.
При эксплуатации скважин с водонапорным режимом сначала наблюдается некоторый спад пластового давления. Затем спад стабилизируется, но при условии сохранения постоянства отбора. Стабилизация давления является доказательством установившегося водонапорного режима. Если темпы отбора растут, пластовое давление падает, то это приводит к переходу к режиму растворенного газа. Если падение давления идет медленно, то сохраняются дебиты скважин на одном уровне, постоянным остается газовый фактор.
Режим свойственен залежам, приуроченным к инфильтрационным водонапорным системам. Для водонапорного режима характерно:
1. тесная связь динамического пластового давления с величиной текущего отбора жидкости из пласта - снижение его при увеличении отбора, неизменная величина при постоянном отборе, увеличение при уменьшении отбора, восстановление почти до начального пластового при полном прекращении отбора жидкости из залежи;
2. практически неизменные на протяжении всего периода разработки газовые факторы;
3. высокий темп годовой добычи нефти во второй стадии разработки (отбор нефти 8-10% в год);
4. извлечение вместе с нефтью в период падения добычи нефти значительного количества попутной воды.
Водонапорным режимом характеризуются отдельные залежи нефти в терригенных отложениях Чечено-Ингушетии, в девоне и карбоне Куйбышевской, Волгоградской и Саратовской областей, но этих залежей не много.