Режимы залежей нефти и газа 1 Источники пластовой энергии
 Скачать 31.25 Kb.
|
|
Раздел 2. Режимы залежей нефти и газа 2.1 Источники пластовой энергии Начальное пластовое давление - Рплнач = ρgН Рплнач ≈103×10×Н ≈ Н×104 Потенциальная энергия - E = МgН, где Н- глубина залегания М – масса тела (воды, нефти, газа), М = Vρ Е =V ρgН = VPпл Текущее пластовое давление - Рплтек = ρghп , где hп – пьезометрическая высота Виды пластовой энергии: – напор подошвенных и краевых вод; – энергия расширяющихся газов газовой шапки; – энергия расширяющихся пузырьков растворенного газа; – энергия упругости горных пород и пластовых жидкостей; – сила гравитации; – энергия нагнетания в пласт различных вытесняющих агентов. Сил сопротивления: - сил трения жидкости и газа о стенки поровых каналов - сил трения внутри самой жидкости - силы поверхностного натяжения, приводящие к проявлению капиллярных сил и сил прилипания - сопротивление пузырьков газа (эффект Жамэна) Режим залежи нефти и газа (reservoir drive) – характер проявления преобладающей пластовой энергии, обеспечивающий перемещение нефти и газа по пласту к забоям эксплуатационным скважинам. 2.2 Режимы нефтяных залежей: –водонапорный; – упругий; – растворенного газа; – газонапорный; – гравитационный; – смешанный. 2.2.1 Водонапорный режим Основной источник энергии – напор краевых и подошвенных вод Условия проявления: - связь продуктивного горизонта с поверхностью земли - небольшие размеры залежи - малая вязкость нефти - высокая проницаемость - хорошая гидродинамическая связь с внутриконтурной и законтурной частями - отсутствие тектонических нарушений - однородное строение - Рпл значительно превышаетРнас 2.2.2 Упругий режим Основной источник энергии – упругость пород коллекторов и насыщающих их жидкостей. Условия проявления: - удаленность от области питания (слабый напор краевых вод) - большие размеры залежи - резкая неоднородность - низкая проницаемость - слабое поступление краевой воды из законтурной части - наличие тектонических нарушений - пластовое давление выше давления насыщения. Потенциальная энергия упругой деформации Ед = ∆V × Рпл, Где ∆V – изменение объема ∆V = F × ∆l где F=площадь, ; l – линейная деформация (расширение), м.  , Тогда  2.2.3 Газонапорный режим Основной источник энергии – энергия расширяющегося газа в двухфазной залежи. Условия проявления: большой объем свободного газа высокая проницаемость коллекторов малая вязкость нефти пластовое давление стремится к давлению насыщения 2.2.4 Режим растворенного газа Основной источник энергии – энергия расширяющихся растворенного газа Условия проявления: - напор краевых вод слабый и/или в залежи отсутствует свободный газ. - г/д связь между продуктивным пластом и законтурной зонами пласта затруднена в связи с геологической неоднородностью продуктивных пластов, или тектоническими нарушениями. - высокая проницаемость - количество свободного газа в порах не превышает 7% - Рпл ≈ Рнас 2.2.5 Гравитационный режим Основной источник энергии – сила тяжести самой нефти (потенциальная энергия напора нефти). Варианты условий проявления: 1в. На последней стадии разработки, когда действие других источников пластовой энергии иссякает 2 в. В хорошо проницаемых пластах с крутыми углами падения крыльев 3 в. Для залежей высоковязких нефтей с низким пластовым давлением и с небольшим количеством растворенного газа (шахтный способ разработки). 2.2.6 Смешанный режим Варианты условий проявления: 1 в. Проявляется во времени – один режим сменяется другим. 2 в. Отдельные участки залежи работают при различных режимах. 3 в. Несколько источников энергии проявляют себя одновременно. 2.3 Режимы газовых залежей Основные источники энергии газовых пластов – энергия расширяющегося газа, упругие силы воды и породы и напор краевых и подошвенных вод. Режимы: 1. газовый, 2. упруговодонапорный. Газовый режим (разработки залежи) - режим, при котором проявление пластовой энергии месторождения обуславливается упругой энергией пластового газа и насыщенных им пластов-коллекторов. Режим разработки залежи считают газовым при отсутствии продвижения пластовой воды в залежь. Упруговодонапорный режим - режим залежи, при котором проявление пластовой энергии месторождения природного газа и окружающей его водоносной области при извлечении газа характеризуется реализацией упругой энергии флюидов (газа, воды) и насыщенных ими пластов-коллекторов, а также пьезометрическим напором законтурных (подошвенных) пластовых вод. Режим считают упруговодонапорным: - при зафиксированном по ГИС продвижении воды в залежь; при снижение пластового давления в пьезометрических скважинах, вскрывающих отложения ниже начального ГВК или пробуренных за контуром газоносности; - при обводнение эксплуатационных скважин в процессе разработки залежи. Раздел 3. Основы проектирования разработки нефтяных и газовых месторождений Распределение месторождений (залежей) нефти и газа по степени освоения: разрабатываемые - месторождения, на которых осуществляется добыча углеводородов в соответствии с утвержденным проектным документом на разработку (технологическим проектом разработки или дополнением к нему или технологической схемой разработки или дополнением к ней); разведываемые - месторождения, на которых проводятся геолого-разведочные работы, в том числе может осуществляться добыча в рамках проекта пробной эксплуатации залежи, месторождения или эксплуатация отдельных скважин. Темп разработки – отношение текущей добычи УВ к извлекаемым запасам. Т = (Qтек / Qизв) × 100% Поисково-оценочный этап Целью поисково - оценочных работ является обнаружение новых месторождений нефти и газа или новых залежей на ранее открытых месторождениях Методы поисково-разведочных работ: 1. Геологические методы 1.1 Геологическая съемка 1.2 Структурно-геологическая съемка 2. Геофизические методы 2.1 Гравиметрическая разведка 2.2 Магнитная разведка 2.3 Электроразведка 2.4 Сейсмическая разведка 3. Геохимические методы 3.1 Газовая съемка 3.2 Микробиологическая съемка 3.3 Инфракрасная съемка 3.4 Люминесцентная съемка 4. Бурение поисково-разведочных скважин 4.1 Опорные скважины 4.2 Параметрические скважины 4.3 Структурные скважины 4.4 Поисково-оценочные 4.5 Разведочные скважины На поисково-оценочном этапе составляется и реализуется «Проект поискового бурения». Намечается проведение грави-, электро-, магниторазведки, сейсмики, бурение одной или нескольких поисковых скважин, отбор керна, флюидов, испытания с целью обнаружения залежей нефти и/или газа и открытия месторождения. Правила разработки УВ сырья. Пр № 356 МПР от 14.06.2016 Разведка месторождения 2 этап – этап разведки Подготовка месторождения к промышленной разработке начинается на этапе разведки месторождения после постановки запасов УВС данного месторождения на государственный баланс запасов полезных ископаемых (ГБЗ). Месторождение открыто, если на площади в скважине получен промышленный приток нефти и/или газа. На этом заканчивается этап поиска. Для подготовки месторождения к промышленной разработке на стадии разведки месторождения -изучаются характеристики месторождения (залежи), - собираются необходимые геолого-геофизические, технико-технологические и другие материалы, позволяющие подготовить месторождение к подсчету геологических запасов УВС, составлению технологической схемы разработки месторождения и вводу его в промышленную разработку. После открытия месторождения составляется «Проект разведочного бурения», с целью разведки и уточнения геологического строения пластов месторождения. Может составляться еще «Проект доразведки». 3 этап: пробная эксплуатация - подготовка к промышленной эксплуатации составляются и реализуются Проект пробной эксплуатации месторождения (залежи) (ППЭ) и дополнения к нему (ДППЭ) Цель ППЭ - получение необходимой информации для уточнения геологического строения, добывных возможностей, выполнения подсчета запасов и подготовки месторождения к промышленному освоению. Геологические исследования: - отбор керна или шлама; - анализ глубинных проб нефти, газа и воды; - опробование пластоиспытателем (оценка промышленной нефтегазоносности пласта, оценка продуктивности, получения данных для подсчета запасов УВ). Геофизические исследования: - электрические методы (метод потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС)-измерение естественного эл. поля; методы кажущегося удельного сопротивления - создают искусственные эл. поля); - радиоактивные методы; - акустические методы; - методы изучения технического состояния скважин (инклинометрия, каверно- и профелеметрия, контроль цементирования). Гидродинамические исследования: - методы установившихся и неустановившихся отборов. Метод ПС позволяет выделить песчаные и глинистые пласты, определить минерализацию пластовых вод и колекторские свойства продуктивных пластов. Метод КС позволяет выделить границы пласта, степень минерализации пластовых вод, наличие трещин и каверн в осадочных породах, пустотность, структуру пустотного пространства. Интервалы отбора керна, опробований и испытаний, геофизические исследования скважин (ГИС), гидродинамические исследования пластов в скважинах (ГДИ) и другие исследования (с указанием их видов) в каждой разведочной или другой по назначению скважине устанавливаются геолого-техническим нарядом или отдельными планами работ на скважине. При опробовании вскрытого пласта проводят отбор проб УВС, с целью изучения их количественного и качественного состава (в соответствии с планами работ). При испытании вскрытых продуктивных пластов необходимо проведение работ по определению следующих начальных характеристик: а) пластового давления и температуры; б) положения ВНК, ГНК, ГВК; в) дебитов пластовых флюидов; г) продуктивных характеристик; д) геолого-физических характеристик пласта; е) состава и физико-химических свойств пластовых флюидов. Геолого-геофический разрез скважины - это один из основных отчетных документов о результатах выполненных геолого-разведочных работ. 4этап - Промышленная разработка К месторождениям, подготовленными к разработке, относятся месторождения, в отношении которых проведены исследования и мероприятия : Прошедшие гос. экспертизу запасы по категории С1 составляют не менее 30% от всех запасов; Определены добывные возможности скважин, изучены свойства нефти, свободного и растворенного газа, газового конденсата; Изучены гидрологические, геокриологические, экологические и др. условия разработки месторождения с полнотой, достаточной для достоверного и экономически обоснованного решения о порядке и условиях его промышленного освоения Правила разработки УВ сырья. Пр № 356 МПР от 14.06.2016 Технологические проекты на промышленную разработку месторождений: а) технологическая схема разработки месторождения (ТСР) и дополнения к ней (ДТСР); б) технологический проект разработки месторождения (ТПР) и дополнения к нему (ДТПР). Месторождение, по которому составлена и утверждена в порядке, установленном законодательством Российской Федерации о недрах ТСР, ТПР или дополнение к ним, считается введенным в промышленную разработку. Технологическая схема разработки является основным проектным технологическим документом, определяющим систему промышленной разработки месторождения на период его разбуривания основным эксплуатационным фондом скважин. В ТСР решаются задачи: выделение объектов разработки; расстановка фонда скважин на полное развитие. - рассматривают мероприятия по повышению коэффициента извлечения УВС гидродинамическими, физико-химическими, газовыми, тепловыми методами, рекомендуют мероприятия по достижению установленного норматива использования попутного газа. 2-й цикл – составление и реализация ТПР (цикл совершенствования системы разработки) Приблизительно ½ 2-й стадии разработки – пробурено большинство скважин по ТСР, осуществлена система воздействия на пласт, добыча приблизилась к максимальной проектной. Цикл уточнения предварительных технологических решений, принятых в ТСР. Проект разработки является основным документом, по которому осуществляется комплекс технологических и технических мероприятий по извлечению УВС, контролю процесса разработки. В проектах разработки рекомендуется предусматривать комплекс мероприятий, направленных на достижение максимально возможного коэффициента извлечения УВС. Новые проектные технологические документы и дополнения к ним составляются в следующих случаях: истечение срока действия предыдущего проектного технологического документа; существенное изменение представлений о геологическом строении эксплуатационных объектов после их разбуривания и ввода в разработку; необходимость изменения эксплуатационных объектов; необходимость совершенствования запроектированной системы размещения и плотности сетки скважин; необходимость совершенствования реализуемой технологии воздействия на продуктивные пласты; завершение выработки запасов по действующему проектному документу и необходимость применения на месторождении новых методов доизвлечения запасов УВС; отклонение фактического отбора УВС от проектного уровня более допустимого, предусмотренного настоящими Рекомендациями. Модели пластов нефтяных и газовых Проектные решения должны быть основаны на имеющейся геологической и иной информации о недрах, в том числе на результатах расчетов технологических показателей разработки с применением ЦГМ и ЦФМ. Модель пласта – это система количественных представлений о геолого-физических свойствах пласта, а также насыщающих его флюидов, используемая в расчетах разработки нефтяного месторождения. Физическая модель пласта – это масштабированное представление пласта или электрогидродинамический (ЭГДА) его аналог. Используется для оценки параметров вытеснения и охвата пласта с целью приближенной оценки эффективности извлечения нефти или для использования в гидродинамической модели. В качестве модели пласта часто используются образцы керна или набитые песком или карбонатной породой трубы. Электрогидродинамический аналог пласта (ЭГДА) – такие модели используют следующее соответствие электрических и гидродинамических процессов: перепад давления – это электрическая разность потенциалов, а расход – это сила тока. Таким образом, фильтрационное сопротивление – это электрическое сопротивление. Геологическая (цифровая) модель - представление продуктивных пластов и вмещающей их геологической среды в виде набора цифровых карт (двухмерных сеток) или трехмерной сетки ячеек. Постоянно действующая геолого-технологическая модель (ПДГТМ) – объемная имитация месторождения, хранящаяся в памяти компьютера в виде многомерного объекта, позволяющая исследовать и прогнозировать процессы, протекающие при разработке в объеме месторождения, уточняющаяся на основе новых данных на протяжении всего периода эксплуатации месторождения. Фильтрационная (гидродинамическая) модель – совокупность числовых динамических параметров, характеризующих моделируемое месторождение, сборные сети и управляющие воздействия на них в процессе разработки, а также математическое описание основных закономерностей процессов течения флюидов под влиянием этих воздействий (2Д, 3Д, 4Д). Источниками информации для моделей являются: - данные сейсмических исследований; - результаты ГИС; - данные лабораторных исследований (как свойств породы, так и пластовых флюидов); - интерпретация результатов ГДИ; - анализ результатов разработки для разрабатываемых залежей; - ряд специальных исследований. Детерминированная (адресная) модель Это модель, в которой стремятся воспроизвести как можно точнее фактическое строение и свойства пластов. Пласт разбивается на ячейки и каждой ячейке присваивается массив свойств и параметров (например, пористость, проницаемость (Kx, Ky, Kz), нефте- газо- водонасыщенность и т.д.) Вероятностно-статистическая модель Вероятностно-статистические модели не отражают детальные особенности строения и свойства пластов. При их использовании ставят в соответствие реальному пласту некоторый гипотетический пласт, имеющий такие же вероятностно-статистические характеристики, что и реальный. |