РЕЖИМИ РОБОТИ НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ ПОКЛАДІВ
Контрольні запитання
1 Які параметри характеризують молекулярно-поверхневі процеси?
2 Що таке поверхневий натяг?
3 Як називаються породи, що змочуються водою?
4 Яка величина кута змочування, якщо тверда поверхня змочується рідиною?
5 Як називаються породи, що не змочуються водою?
6 Яка величина кута змочування, якщо тверда поверхня не змочується рідиною?
7 Як залежить величина поверхневого натягу від температури?
8 Що таке адгезія?
9 Запишіть формулу для визначення роботи адгезії.
10 Який прилад служить для вимірювання поверхневого натягу?
11 Який принцип покладений в основу вимірювання величини поверхневого натягу на границі двох рідин та рідина - газ (повітря) на сталагмометрі?
12 Шо таке кінетичний гістерезис змочування?
13 Як залежить капілярний тиск від поверхневого натягу, кута змочування та радіусу капіляра (формула та пояснення)?
14 Що таке наступальний і відступальний кути?
15 Як впливають поверхнево-активні речовини на величину поверхневого натягу?
Методи розробки нафтових родовищ поділяють на традиційні (природні режими, заводнення природне та штучне, використання газу газової шапки) та підвищення нафтовилучення пластів (збільшення ступеня вилучення нафти), які називають новими методами розробки або третинними. Традиційні методи розробки у випадках застосування заводнення або нагнітання газу газової шапки прийнято називати вторинними.
Залежно від того, який вид енергії зумовлює рух (переміщення) рідини чи газу в пласті до видобувних свердловин, розрізняють такі режими роботи покладів:
1 Водонапірний.
2 Газонапірний (газовий) або режим газової шапки.
3 Розчиненого газу.
4 Пружний (чисто пружний та пружно-водонапірний).
5. Гравітаційний.
Перші два режими називають режимами витіснення, силовими або напірними. Наступні три режими називають режимами виснаження пластової енергії.
Якщо одночасно проявляються енергії декількох видів, то прийнято говорити про змішані або комбіновані режими.
Режим роботи пласта визначається як природно створеними умовами розробки родовища, так і штучно створеними. Певний режим роботи покладу можна встановити, підтримувати, контролювати, а також замінювати іншим.
Умови виникнення різних режимів роботи нафтових покладів та характер їх прояву такі:
Водонапірний режим. Напір вод, що витісняють нафту, може бути природним або створеним штучно шляхом нагнітання води в спеціальні нагнітальні свердловини. Якщо під час цього темп відбору нафти чи газу весь час зростає, то може наступити момент, коли пропускна здатність водонапірної системи стане недостатньою, тобто об'єм води, що поступає в нафтовий поклад, стане меншим від кількості нафти чи газу (об'єми в пластових умовах), які видобуваються з пласта. Тоді пластовий тиск починає знижуватись (падати) , що може призвести до переходу водонапірного режиму роботи пласта в режим розчиненого газу. Якщо об'єм води, яка поступає в нафтову частину пласта, компенсує відбирання нафти з неї, то впродовж довгого часу дебіт свердловини і газовий фактор залишаються приблизно постійними. Що важливо, постійним залишається і пластовий тиск.
Головною ознакою пружно-водонапірного режиму роботи покладу є значне падіння тиску у початковий період експлуатації. В подальшому, за умови постійного відбору рідини чи газу, темп падіння тиску сповільнюється. Така «поведінка» тиску пояснюється тим, що з часом зона зниження тиску розширюється на великі площі пласта і для видобутку того ж об'єму флюїду досить падіння тиску на меншу величину. Дебіти свердловин за умови постійного тиску на вибої спочатку досить швидко зменшуються. Газовий фактор залишається постійним доки пластовий тиск не стане меншим від тиску насичення.
Газовий режим покладу (робота газу, який розширюється) виникає за умови, що єдиним джерелом енергії в покладі є енергія стиснутого газу. Характерною особливістю чисто газового режиму є постійність відношення сумарної кількості газу, що видобутий з покладу за певний проміжок часу, до депресії тиску в покладі за той же проміжок часу. Це відношення характеризує величину об'єму порового простору газового покладу.
У покладах з газовою шапкою відбувається процес витіснення нафти газом , що розширюється в міру зниження тиску. Супроводжується він звичайно гравітаційними ефектами: нафта під дією сили ваги стікає в понижені зони пласта, а газ мігрує у верхні зони і збільшує тим самим газову шапку (якщо він виділяється з нафти).
Механізм витіснення нафти газом з пласта під час розвитку (дії) режиму розчиненого газу наступний. При зниженні тиску в пласті газ, який виділився з нафти, розширюється, рухаючись з більшою швидкістю, ніж нафта, частково проштовхує її до видобувних свердловин, а частково „тягне” за собою (діють сили тертя). Ефект цього процесу незначний і запас енергії часто виснажується швидше, ніж буде відібрана значна кількість нафти. Пластовий тиск швидко знижується, а газовий фактор, навпаки, швидко зростає, правда, досягнувши певного максимуму, знижується.
Гравітаційний розподіл нафти та газу сприяє тому, що газовий фактор у свердловинах, які значно віддалені від газової частини пласта, залишається досить низьким.
У промисловій практиці поклади нафти рідко працюють в якому-небудь одному режимі протягом всього періоду експлуатації.
У практиці експлуатації газових родовищ також можемо мати справу з водонапірним, газовим чи змішаним режимами. Водонапірний режим газових покладів, як і режим нафтових покладів, зумовлений проявом активності крайових вод.