+ бурение скважин (особенно
при выборе оптимальных режимов
бурения, конструкции скважин).
Таким образом, физика
пласта занимается комплексным
изучением нефтегазосодержащих
пород и насыщающих их флюидов
на образцах вещества, базируется
на общетеоретических дисциплинах
и тесно связана со всеми
дисциплинами нефтегазового дела,
обеспечивая их необходимыми
теоретическими и экспериментальными
данными.
67. ^ При водонапорном режиме
работы залежи источником пластовой
энергии является напор краевых
или подошвенных, или специально
нагнетаемых в пласт вод, которые
внедряются в залежь по мере
её разработки, и полностью, или
почти полностью, компенсируют
отбираемое из залежи количество
нефти. Объем залежи в процессе
эксплуатации постоянно уменьшается
за счет подъема водонефтяного
контакта . Водонапорный режим может действовать
в том случае, когда пластовое давление
должно быть значительно больше давления
насыщения нефти газом; выполнение этого
условия предотвращает переход работы
нефтяной залежи из водонапорного на режим
растворенного газа, и обеспечивает постоянный
газовый фактор.
При движении нефти
в пористой среде при данном
режиме работы залежи на неё
действуют гидродинамические силы,
действие которых обусловлено
напором краевых вод, и зависит от величины
давления в потоке. Эти силы способствуют
вытеснению нефти из пласта, причем на
поддержание давления расходуется большая
часть пластовой энергии. В области ВНК
вместо раздельного фронтового движения
фаз перемещается смесь нефти и воды. Жидкости
в капиллярных каналах разбиваются на
столбики и шарики, которые на время закупоривают
поры пласта вследствие действия капиллярных
сил. При водонапорном режиме работы нефтяной
залежи обеспечивается самый высокий
коэффициент нефтеотдачи пластов, в пределах
от 0,6 до 0,8. =====При упругом режиме работы
залежи основным источником пластовой
энергии служат упругие силы нефти, воды
и самих пород, сжатых в недрах под действием
горного давления. Разновидностью этого
режима работы залежи является упруго-водонапорный
режим, при котором возможно некоторое
вытеснение и за счет напора краевой воды,
но в отличие от водонапорного режима
здесь напор краевой воды не является
основным источником пластовой энергии,
и не компенсирует отбор нефти из залежи.
В результате при упруго-водонапорном
режиме снижение давления в пласте постепенно
захватывает все большую и большую область
водоносной части пласта. В этой области
происходит расширение пород и пластовой
воды, которая вытесняет нефть из пласта
к забоям скважин. Коэффициенты упругости
пород и воды незначительны, однако при
больших размерах области снижения давления
величина этих упругих сил может служить
источником пластовой энергии. Процесс
вытеснения нефти водой из пласта аналогичен
водонапорному режиму.===Упруго-водонапорный
режим может проявляться в различных геологических
условиях. Им могут обладать залежи инфильтрационных
водонапорных систем, имеющих слабую гидродинамическую
связь с областью питания. Проявлению
упруго-водонапорного режима способствует
залегание пласта-коллектора на большой
площади, за пределами залежи. Как и при
водонапорном режиме, обязательным условием
для такого режима является превышение
пластового давления над давлением насыщения
нефти газом. Промысловый газовый фактор
в процессе разработки залежи остается
постоянным, давление же постоянно снижается,
следовательно, снижается темп добычи
нефти. Кроме того, темп продвижения ВНК
в процессе разработки как правило отстает
от темпа отбора нефти. Для предотвращения
постоянного снижения пластового давления
его поддерживают, нагнетая в пласт воду.
Коэффициент нефтеизвлечения редко достигает
0,5. =Таким образом, вытеснение нефти при
водонапорном режиме основано на активной
динамике краевых вод, и зависит в большей
степени от величины напора этих вод. ===Вытеснение
нефти при упругом режиме основано на
упругих свойствах горных пород и насыщающих
их флюидов, а именно проявлении упругих
сил при расширении вследствие снижения
давления, и в меньшей степени на динамике
краевых вод.
54. От количества растворённого
в пластовой нефти газа зависят все её
важнейшие свойства: вязкость, сжимаемость,
термическое расширение, плотность и т.д.
Распределение компонентов
нефтяного газа между жидкой
и газообразной фазами определяется
закономерностями процессов растворения.
Способность газа растворяться
в нефти и воде имеет большое
значение на всех этапах разработки
месторождений от добычи нефти
до процессов подготовки и
транспортировки.
Коэффициент растворимости
газа a показывает, какое количество
газа растворяется в единице объёма жидкости
при данном давлении:Коэффициент растворимости
зависит от природы газа и жидкости, давления,
температуры.
Минимальное давление,
при котором весь газ растворяется
в жидкости (т.е. переходит в
жидкое состояние), называется давлением
насыщения.
Если пластовое давление
меньше давления насыщения, то
часть газа находится в свободном
состоянии (залежь имеет газовую
шапку). Если пластовое давление больше
давления насыщения, то говорят, что нефть
"недонасыщена" газом и весь газ растворён
в нефти. И как правило, если залежь имеет
газовую шапку, то пластовое давление
равно давлению насыщения или близко к
нему.
Природа воды и углеводородов
различается, а, следовательно,
углеводородная составляющая нефтяного
газа растворяется в воде гораздо
хуже, чем в нефти. Неуглеводородные
компоненты нефтяного газа, такие
как СО, СО2, Н2S, N2 растворяются в воде
лучше.
С повышением давления
растворимость газа растёт, а
с повышением температуры –
падает. Растворимость газа зависит
также от минерализации воды.
Разные компоненты
нефтяного газа обладают разной
способностью растворятся в жидкостях,
причём с увеличением молекулярной массы
газового компонента растёт коэффициент
растворимости.
Количество выделившегося
из нефти газа зависит не
только от содержания газа
в нефти, но и от способа
дегазирования. Различают контактное
разгазирование, когда выделившийся газ
находится в контакте с нефтью, и дифференциальное
разгазирование, когда выделившийся из
нефти газ непрерывно отводится из системы.
Строгое соблюдение
условий дифференциального дегазирования
затруднено, поэтому используется многократное
дегазирование.
В процессе добычи
нефти встречаются оба способа
дегазирования. В начальные периоды
снижения давления от давления
насыщения, когда газ ещё неподвижен
относительно нефти, происходит
контактное разгазирование. В последующий
период, по мере выделения газа из нефти,
газ быстрее движется к забою скважины
и происходит дифференциальное разгазирование.
Коэффициент разгазирования
– количество газа, выделившегося
из единицы объёма нефти при
снижении давления на единицу.
При движении газа
по пласту наблюдается т.н.
дроссельный эффект – уменьшение
давления газового потока при
его движении через сужения
в каналах. При этом наблюдается
изменение температуры.