Ответы для экзамены РНМ. Экзаменационные вопросы Цели и задачи разработки нефтяных месторождений
 Скачать 3.81 Mb.
|
|
Рассмотрим динамику изменения газового фактора в ходе добычи при реализации режима растворѐнного газа. Существует два возможных сценария (рис. 5).  • 1. Количество газа в добываемой продукции сначала постоянно, а затем увеличивается. Достигнув некоторого максимума, идѐт снижение газового фактора, что свидетельствует об истощении пласта. • 2. Второй сценарий отличается только на первой стадии. Незначительное снижение газового фактора объясняется тем, что часть газа уже выделилась из нефти, но удержалась в пласте. Это более характерно для низкопроницаемых пластов, так как они часто являются гидрофобными.  В обоих случаях пузырьки газа после выделения сливаются и превращаются в самостоятельную фазу. Режим растворенного газа и гидродинамические расчеты при режиме растворенного газа. Режим растворѐнного газа (режим истощения) – это один из естественных режимов разработки. Режим проявляется, когда давление в пласте снижается ниже давления насыщения пластовой нефти газом. Конечный коэффициент нефтеотдачи при разработке на этом режиме достигает не более 12%, а чаще 6-7% Режим является малоэффективным. Основной причиной этого является происходящие в пласте необратимые фазовые изменения. Гидродинамические расчеты при режиме растворенного газа.       Квазистационарный режим изменения газового фактора и нефтенасыщенности на контуре питания при ступенчатом снижении давления. Уравнение материального баланса. Основное условие уравнения материального баланса очень просто: Масса углеводородов (УВ), первоначально содержащаяся в пласте, равна сумме масс добытых и остаточных углеводородов:  где Mi– исходная масса углеводородов в пласте, ∆M– масса добытого углеводорода, M– масса остаточного углеводорода. Уравнение материального баланса имеет важное значение для выявления режимного механизма пласта и для оценки начальных запасов нефти и газа. Упругий запас пласта. Упругий запас пласта – это объем жидкости в пластовых условиях, который можно извлечь из пласта при снижении давления до заданного предельного значения за счет объемной упругости пласта и насыщающих его жидкостей.  или Упругий запас – это возможное изменение порового объема пласта в целом при изменении пластового давления на заданное предельное значение, исходя из условий разработки и эксплуатации месторождения.  Виды заводнения и области их применения. • Основные задачи заводнения: 1. поддержание пластовой энергии (давления - ППД); 2. вытеснение нефти. Виды заводнения 1. Законтурное 2. Приконтурное заводнение 3. Внутриконтурное заводнение а) Осевое заводнение б) Рядное и площадное заводнение в) Блоковое заводнение г) Очагово-избирательное заводнение 4. Барьерное заводнение Область применения заводнения нефтяные пласты Законтурное заводнение Требования и ограничения: а) должен быть чѐтко определѐн контур нефтеносности (залежи бывают наклонные, вогнутые); б) расстояние от нагнетательных скважин до контура нефтеносности должно составлять 400-1500 метров; в) водонефтяная зона должна быть незначительна; г) нефтяное месторождение должно быть небольшим (до 5 км по ширине); д) пласт должен быть достаточно однородным, высокопроницаемым, а нефть – маловязкой; е) должна существовать хорошая гидродинамическая связь между законтурной и внутриконтурной частями (нет линз, глинистых прослоев, выклиниваний и т.д.).  При этом виде заводнения до 60% закачиваемой воды может уходить в водоносную область, т.е. расходуется нерационально, решая в основном только одну из 2-х задач – поддержание пластовой энергии. Внутриконтурное заводнение Применяется при разработке нефтяных залежей больших размеров. Залежь разрезается рядами нагнетательных скважин на отдельные участки, которые разрабатываются самостоятельно. Такая система разработки позволяет существенно сохранить срок разработки залежи.  а) Осевое заводнение  Применяется для узких, полосообразных месторождений. • Проектные нагнетательные скважины сначала работают как добывающие. Ряд разрезает месторождение по оси. б) Рядное и площадное заводнение Требования и ограничения: - месторождение неоднородное (по площади); - площадь месторождения велика. в) Блоковое заводнение  Блоки выделяют в зависимости от различия свойств пласта. Выделение блоков осуществляется с помощью разрезающих рядов. г) Очагово-избирательное заводнение  Применяется на заключительных стадиях разработки, когда набирается информация о состоянии пласта, непромытых зонах, участках, где давление недостаточно поддерживается. Для очагового заводнения выбираются скважины, вскрывшие наибольшее количество пластов. Таким образом обеспечивается поступление вытесняющего агента во все нефтенасыщенные пропластки. Если в процессе разработки выясняется, что пласт очень неоднороден, вытеснение не происходит должным образом, то существует два варианта действий: - поменять весь ряд на нагнетание; - перевести отдельные скважины под закачку. Под закачку переводят не всегда самую обводнѐнную скважину . Переводимая под закачку скважина должна иметь хорошую гидродинамическую связь с окружающими скважинами. д) Смешанный вид заводнения  Как правило, это – комбинация внутриконтурного и законтурного заводнения. е) Барьерное заводнение  • Барьерное заводнение заключается в закачке воды вблизи газонефтяного контакта. Этот метод позволяет осуществить одновременную добычу нефти из нефтенасыщенной части и газа из газовой шапки. • При разработке нефтегазовых залежей способом барьерного заводнения ряд нагнетательных скважин располагается на линии внутреннего контура газоносности. Барьерное заводнение можно успешно применять на залежах со сравнительно узкой подгазовой зоной при достаточно большой газовой шапке. Основными объектами для барьерного заводнения являются нефтегазовые залежи с нефтяной оторочкой. Блоковое заводнение  Блоки выделяют в зависимости от различия свойств пласта. Выделение блоков осуществляется с помощью разрезающих рядов. Каждый блок в соответствии с принципами выделения объектов разработки разрабатывается как самостоятельный объект. Площадное заводнение Принципиальное отличие от рядных – строгое равенство в числе добывающих скважин по отношению к нагнетательной. Площадные системы – жесткие. Пятиточечная   Семиточечная   Девятиточечная    - отношение количества нагнетательных скважин к добывающим. Требования и ограничения: - месторождение неоднородное (по площади); - площадь месторождения велика. Избирательная система заводения Избирательное заводнение—разновидность внутриконтурного заводнения—предусматривает выбор местоположения нагнетательных скважин после разбуривания эксплуатационного объекта по равномерной сетке с учетом изменчивости его геологического строения. При составлении первого проектного документа на разработку местоположение нагнетательных скважин не определяют. После разбуривания объекта по равномерной сетке и некоторого периода эксплуатации всех скважин на нефть для освоения под закачку воды выбирают скважины, местоположение которых наиболее полно отвечает геологическому строению пластов и обеспечивает эффективное воздействие на весь объем залежи. В конечном счете нагнетательные скважины оказываются размещенными по площади объекта неравномерно. Избирательное заводнение применяют при резкой зональной неоднородности пластов, выражающейся в неповсеместном залегании коллекторов, в наличии двух или трех разновидностей коллекторов разной продуктивности, распределенных неравномерно по площади и т. д., а также при нарушении объекта серией дизъюнктивных нарушений.  Рис. 24. Система разработки с избирательным заводнением Зоны пласта с проницаемостью: 1 – высокой, 2 – низкой Очаговое заводнение. Очаговое заводнение - по сути является избирательным заводнением, но применяется как дополнение к другим разновидностям заводнения (законтурному, приконтурному, разрезанию на площади, блоки и др.), если они не обеспечивают влияние закачки воды по всей площади объекта. Очаги заводнения (нагнетание воды в отдельные скважины или небольшие группы скважин) обычно создают на участках, не испытывающих или недостаточно испытывающих влияние заводнения после освоения запроектированного его вида. Под нагнетательные выбирают скважины из числа добывающих, преимущественно из тех, которые основную свою задачу уже выполнили, т. е. расположенные на заводненных (выработанных) участках объекта разработки. При необходимости для создания очагов заводнения бурят специальные дополнительные скважины.  Особенности разработки ВНЗ. Оптимизация давления нагнетания при заводнении. Непоршневое вытеснение нефти водой. Уравнение неразрывности. Непоршневое вытеснение нефти водой - это вытеснение, при котором за его фронтом движутся вытесняющий и вытесняемый флюиды, т.е. за фронтом вытеснения происходит многофазная фильтрация. Теория непоршневого вытеснения нефти основана на зависимости проницаемости породы для движущихся фаз от насыщенности порового пространства той или иной фазой. Модель процесса непоршневого вытеснения нефти водой даже в сочетании с моделью однородного пласта позволяет рассчитывать данные разработки пласта в период добычи обводненной продукции. Уравнение неразрывности. Для одномерного случая уравнение запишется так:  Пусть в пласте движется двухфазный поток. Обозначим насыщенность пористой среды i-ой фазой как si, причём условимся, что для нефти насыщенность Sн, а для воды Sв= (1-Sн), тогда:  Уравнение Раппопорта-Лиса. Учет капиллярных и гравитационных сил. Будем считать, что жидкости и пористая среда несжимаемы (ρi= const, m = const). Тогда, проведя ряд математических преобразований, получим уравнение неразрывности для водной фазы, известное также как уравнение Раппопорта-Лиса:   Это уравнение представляет собой нелинейное уравнение параболического типа второго порядка. Учет капиллярных и гравитационных сил. Оценим теперь необходимость учёта капиллярных сил. Перепишем уравнение (10.5), используя следующие безразмерные параметры:  где L – характеристический размер пористой среды (пласт, межсква-жинное пространство, керн), τ- время в безразмерных единицах.  Теперь оценим величины ε и Ng при типичных значениях геолого-физических свойств для условий месторождения Урало-Поволжья. Пусть L– расстояние между скважинами и L = 400 м, примем:  Тогда получим, что ε = 0,00035, а Ng= 0,00013, т.е. правая часть уравнения (10.7) при данных геолого-физических условиях близка к 0. Таким образом, можно заключить, что для нашего примера в масштабе расстояния между скважинами, капиллярными силами можно пренебречь. Гравитационными же силами можно пренебречь при небольшом угле падения пласта, насыщенного легкой нефтью. Модель Бакли-Леверетта.  Физический смысл функции Бакли-Леверетта – это доля воды в двухфазном потоке жидкости в пористой среде.   |