Продуктивностью
 Скачать 1.98 Mb.
|
|
УПРАВЛЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ СКВАЖИН Профессор кафедры БС ИНиГ СФУ Квеско Н.Г. Красноярск, 2014 ВВЕДЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Интенсивность – показатель эффективности работы объекта за определенный промежуток времени. Применительно к нефтедобыче – это дебит скважины. Если под интенсификацией понимать увеличение производительности, то в нефтедобыче это процесс развития производства, основанный на рациональном использовании технических ресурсов и достижений научно-технического прогресса. То есть, интенсификация отбора нефти из добывающей скважины – это увеличение ее производительности за счет
Продуктивность нефтедобывающих скважин - один из основных показателей, определяющих эффективность добычи нефти при разработке месторождений, особенно в сложных геолого-физических условиях. К сложным геолого-физическим условиям для нефтяных месторождений чаще всего относят:
ВВЕДЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Ухудшение фильтрационных свойств продуктивного пласта связано с уменьшением абсолютной или относительной (фазовой) проницаемости коллектора. Причины уменьшения абсолютной проницаемости :
Снижение фазовой проницаемости коллектора по жидкости происходит, в основном, при разгазировании нефти в пласте в процессе снижения давления ниже давления насыщения. ВВЕДЕНИЕ Одна из основных причин ухудшения фильтрационных характеристик пласта - Снижение пластового давления и давлений на забоях добывающих скважин Помимо этого, при эксплуатации скважин необходима оценка влияния термодинамических условий и геолого-физических факторов на их продуктивность. Наблюдение, оценка и прогнозирование продуктивности добывающих скважин необходимы для эффективного управления данным показателем при разработке нефтяных месторождений.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН 1.1. Нефтяной пласт, залежь, месторождение В процессе образования и миграции в недрах земной коры НЕФТЬ скапливается в природных резервуарах. Природный резервуар – вместилище для нефти, газа или воды в породах-коллекторах, перекрытых плохо проницаемыми породами. Верхнюю часть резервуара, где скапливается нефть и газ, называют ловушкой. Коллектором нефти (газа, воды) является горная порода, имеющая сообщающиеся пустоты в виде пор, трещин, каверн и др., заполненные (насыщенные) нефтью, газом или водой и способные отдавать их при создании перепада давления.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Значительное, пригодное для промышленного освоения, скопление нефти (газа) в ловушке природного резервуара называют залежью. Совокупность залежей нефти или газа, связанных одним участком земной поверхности, образует месторождение. Основная часть нефтяных месторождений приурочена к осадочным породам, для которых характерно пластовое (слоистое) строение. Нефтяная залежь может занимать часть объема одного или нескольких пластов, в которых газ, нефть и вода распределяются в соответствии с их плотностью.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Нефтяной пласт включает залежь углеводородов и прилегающую к ней водонасыщенную (водонапорную) область. Залежь, содержащую нефть с растворенным газом, называют нефтяной (рис. 1.1).
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Залежь нефти с газовой шапкой называют газонефтяной (рис. 1.2). Если газовая шапка имеет большие размеры (объем части пласта с газовой шапкой превышает объем пласта, насыщенный нефтью), месторождение (залежь) называют нефтегазовым.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Залежь называют полнопластовой, если углеводороды занимают поровое пространство по всей толщине продуктивного пласта (см. рис. 1.2). В неполнопластовой залежи углеводороды заполняют пласт не по всей его толщине (см. рис. 1.3).
Нефтяные залежи приурочены, в основном, к коллекторам трех типов –
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН К поровым относятся коллекторы
Такое же строение порового пространства характерно для известняков и доломитов.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН В чисто трещинных коллекторах (преимущественно карбонатных) поровое пространство образуется системой трещин. Части коллектора между трещинами - плотные малопроницаемые нетрещиноватые блоки пород, поровое пространство которых не участвует в процессах фильтрации. На практике чаще встречаются трещинные коллекторы смешанного типа, поровый объем которых включает как системы трещин, так и поровое пространство блоков, а также каверны и карстовые полости.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Чаще всего карбонатные пласты являются по своему типу трещинно-поровыми коллекторами. Основная часть нефти в них содержится в порах блоков, перенос жидкости осуществляется по трещинам . Породы осадочного происхождения – основные коллекторы нефти и газа. Около 60 % мировых запасов нефти приурочено к терригенным, 39 % – к карбонатным отложениям, 1 % – к выветренным метаморфическим и изверженным породам . В связи с разнообразием условий формирования осадков геолого-физические свойства продуктивных пластов различных месторождений могут изменяться в широких пределах.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН 1.2. Фильтрационно-емкостные свойства горных пород (ФЕС) Свойства горной породы вмещать в себя (обусловлено пористостью) и пропускать (обусловлено проницаемостью) через себя жидкость или газ называются фильтрационно-емкостными свойствами. Фильтрационные и коллекторские свойства пород нефтяных пластов характеризуются следующими основными показателями:
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Емкостные свойства горной породы определяются ее пористостью. Пористость характеризуется наличием в породе пустот (пор, трещин, каверн), являющихся вместилищем для жидкостей (воды, нефти) и газов. Различают
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Общая (абсолютная, полная) пористость определяется наличием в горной породе всех пустот. Коэффициент полной пористости равен отношению объема всех пустот к видимому объему породы. Открытая пористость (пористость насыщения) характеризуется объемом сообщающихся (открытых) пустот, в которые может проникать жидкость или газ. Эффективная пористость определяется той частью объема открытых пор (пустот), который участвует в фильтрации (объем открытых пустот за вычетом объема содержащейся в них связанной воды).
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Фильтрационные свойства пород характеризует их проницаемость – способность пропускать через себя жидкости или газы при создании перепада давления. Движение жидкостей или газов в пористой среде называется фильтрацией. По величине поперечного размера поровые каналы (каналы фильтрации) подразделяются:
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН
При эксплуатации нефтяных месторождений в пористой среде перемещаются нефть, газ, вода или их смеси.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Для характеристики проницаемости нефтесодержащих пород различают проницаемость
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Абсолютная проницаемость – проницаемость пористой среды при движении в ней лишь одной фазы (газа или однородной жидкости) в отсутствие других фаз. Эффективная (фазовая) проницаемость – проницаемость породы для одной из жидкостей или для газа при одновременном нахождении в поровом пространстве двух или более фаз. Относительная проницаемость пористой среды определяется как отношение фазовой проницаемости этой среды к абсолютной.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН К проницаемым породам относят
К непроницаемым или плохо проницаемым – Одно из важных свойств горных пород – их трещиноватость, которая характеризуется
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Густотой называют отношение количества трещин Δn, секущих нормаль их плоскостей, к длине этой нормали Δl: Gт = Δn/Δl. (1) Объемная плотность δт характеризует густоту трещин в какой-либо точке пласта: δт = ΔS/ΔVп, (2) где ΔS – половина площади поверхности всех трещин в элементарном объеме породы ΔVп, м–1. Объем трещин в элементарном объеме породы ΔVт = ΔS ∙ bт, (3) где bт – среднее значение раскрытия трещин, м.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН Коэффициент трещинной пористости mт - отношение объема трещин к объему породы. С учетом формул (2) и (3) mт = bт ∙ δт. (4) Проницаемость трещиноватой породы (без учета проницаемости межтрещинных блоков), мкм2, когда трещины перпендикулярны поверхности фильтрации, kт = 85 000 ∙ 2∙ bт ∙ mт, (5) где bт – раскрытие трещин, мм; mт – трещинная пористость, доли единицы.
ХАРАКТЕРИСТИКУ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН 1.3. Неоднородность коллектора Геологическая неоднородность коллектора - изменчивость литолого-физических свойств пород по площади и разрезу. |