Газовый режим

В№1. Режимы нефтяных и газовых залежей

Режимом называется характер проявления преобладающего вида пластовой энергии, продвигающей нефть и газ по пласту к забоям скважин и зависящей от природных условий и мероприятий по воздействию на пласт. Продвижение и вытеснение флюидов из залежи к забоям скважин происходит под действием природных сил, которые являются основными носителями пластовой энергии. Источники пластовой энергии в нефтяных и газовых залежах следующие:

1) напор краевых вод;

2) упругие силы нефти, газа, воды и породы;

3) расширение газа, растворенного в нефти;

4) давление сжатого газа (газовые шапки нефтегазовых и газонефтяных залежей, газовые залежи);

5) сила тяжести;

6) закачка воды, газа, воздуха в процессе разработки нефтяных залежей.

На каждом этапе разработки добыча нефти и газа производится под преимущественным воздействием одного, а иногда и нескольких источников пластовой энергии. Продолжительность каждого этапа зависит от запасов пластовой энергии основного источника, а также от мероприятий по воздействию на пласт, направленных на сохранение затрачиваемой пластовой энергии. Поэтому в процессе разработки залежи в зависимости от характера проявления источников пластовой энергии может проявляться последовательно и несколько режимов. В соответствии с этим выделяют следующие режимы:

. Для нефтяных залежей:

1) жесткий водонапорный;

2) упруго-водонапорный;

3) газонапорный (режим газовой шапки);

4) режим растворенного газа;

5) гравитационный.

Для газовых залежей:

1) газовый (режим расширяющегося газа);

2) газо-упруго-водонапорный;

3) газоводонапорный.

Характеристика режимов нефтяных залежей

Водонапорный режим Водонапорный режим - это режим залежи, при котором нефть или газ перемещаются в пласте к забоям скважин под воздействием гидростатического напора воды в условиях активного восполнения отбора жидкости или газа природной или нагнетаемой в пласт водой. Основным источником пластовой энергии, обеспечивающей продвижение нефти из пласта к забоям скважин, является напор краевых или подошвенных вод. Пластовые воды внедряются в залежь и замещают объем отобранной из нее нефти, обеспечивая в процессе разработки постоянное пластовое давление.

Упруво-водонапорный режим Упруго-водонапорный режим - это режим залежи, при котором углеводороды вытесняются в скважины под действием напора краевой воды. В отличие от водонапорного режима основным источником энергии напора воды являются упругость жидкости, а также упругость самой породы. Следовательно, основным источником пластовой энергии, продвигающей нефть к забоям скважин при упруго-водонапорном режиме, являются упругие силы воды, нефти, горных пород, находящихся в недрах под влиянием горного и гидростатического давлений

Газонапорный режим. Газонапорным следует называть режим залежи, при котором нефть вытесняется в скважины под действием напора сжатого газа, находящегося в свободном состоянии (в виде газовой шапки) над нефтью. Следовательно, основным источником энергии взалежах с газовой шапкой, продвигающей нефть к забоям скважин, являются напор газа, содержащегося непосредственно в газовой шапке, а также упругость газа, растворенного в нефти. В этих залежах, кроме того, наблюдается значительная активность пластовых подошвенных или краевых вод.

Режим растворенного газа. Режимом растворенного газа нефтяной залежи называют такой режим, при котором давление в пласте снижается ниже давления насыщения, газ выходит из раствора, и пузырьки окклюдированного газа, расширяясь, вытесняют нефть к скважине. Следовательно, основным источником пластовой энергии, продвигающей нефть к забоям добывающих скважин при режиме растворенного газа, является упругость растворенного в нефти газа. Описываемый режим обычно проявляется в залежах, которые характеризуются низкой гидродинамической связью между нефтяной и законтурной частями Кроме того, этот режим может проявляться, например, в залежах с упруго-водонапорным режимом при значительных понижениях в них пластового давления.

Проявление режима растворенного газа наблюдается при снижении пластового давления ниже давления насыщения. В залежи при этом наблюдается сегрегация газа, образование пузырьков свободного газа. Расширяясь, они придают газонефтяной смеси высокую упругость и способствуют ее продвижению к забоям добывающих скважин.

Гравитационный режим Гравитационным режимом называется залежи, при котором нефть вытесняется действием силы тяжести самой нефти. Основным источником энергии при этом режиме, продвигающей нефть к забоям скважин, является действие силы тяжести. Этот режим чаще всего проявляется на последней стадии разработки нефтяных залежей, когда действие других источников пластовой энергии уже прекращается. В практике разработки нефтяных залежей обычно выделяют два вида гравитационного режима: а) напорно-гравитационный;

б) гравитационный режим со свободным зеркалом нефти.

Напорно-гравитационный режим обычно фиксируется в тех за­лежах, которые приурочены к высокопроницаемым пластам с до­вольно большими углами падения, что способствует продвижению нефти к их пониженным участкам. Нефть движется к забоям добывающих скважин под действием собственного веса. При этом дебиты нефти зависят от разности отметок уровня нефти и забоя скважины, а также от углов падения пласта

Второй вид режима - со свободным зеркалом нефти, обычно проявляется в тех залежах, где пласт характеризуется низкими коллекторскими свойствами, значительной фациальной измен­чивостью и небольшими углами падения. В этом случае в отличие от напорно-гравитационного режима уровень нефти в скважинах находится ниже кровли пласта. Зоной дренажа в этом случае служит площадь залежи, находящаяся в пределах расположения данной скважины. За счет этого образуется свободная поверхность нефти, положение которой определяется линией естественного "откоса". В связи с этим данный вид режима и называют гравитационным со свободным зеркалом нефти.

В газовых залежах основными источниками пластовой энергии являются давление расширяющегося газа, упругие силы воды и породы, а также напор краевых и подошвенных вод, В зависимости от преобладающего воздействия одного из этих факторов выделяют газовый (режим расширяющегося газа), газоводонапорный, газо-упруго-водонапорный режимы. Характер проявления каждого из режимов зависит от геологических условий залежей, степени активности пластовых вод.

Газовый режим

Это режим, при котором приток газа к забоям добывающих скважин обусловливается потенциальной энергией давления, под которым находится газ. Основным источником энергии при описываемом режиме (режиме расширяющегося газа), продвигающей газ к забоям скважин, является упругое расширение сжатого в залежи газа. Газовый режим обычно проявляется в залежах, приуроченных либо к линзам, либо к пластам небольших размеров. Он может проявляться в литологически-, стратиграфически- и тектони-чески-экранированных залежах.

Газо-упруго-водонапорный режим Газо-упруго-водонапорным режимом газовой залежи следует называть такой режим, при котором основными силами, продвигающими газ к забою добывающих скважин, являются упругие силы как пластовой воды, породы, так и самого расширяющегося газа. Обычно для таких залежей характерны низкая проницаемость, значительное фациальное замещение пласта, слабая гидродинамическая связь между газовой и законтурной частями пласта, значительная удаленность области питания от залежи.

На первых этапах разработки в залежи устанавливается газовый режим, так как пластовое давление снижается незначительно, что не способствует проявлению упругих сил в залежи. В зависимости от комплекса геологопромысловых характеристик продолжительность первого - газового режима в залежи самая различная. Например, на ряде месторождений Самарской области первые признаки установления газоводонапорного режима стали проявляться при снижении пластового давления на 3-30 %. В результате снижения пластового давления в залежи создаются условия для проявления упругих сил пласта и воды. При этом начинает медленно подниматься газо­водяной контакт. Однако напор, возникающий за счет проявле­ния упругих сил, не сможет компенсировать снижение пласто­вого давления в залежи. Снижение пластового давления при этом будет зависеть как от текущего, так и от суммар­ного отборов газа. Таким образом, первыми признаками проявления газо-упруго-водонапорного режима являются:1) подъем газоводяного контакта; 2) снижение пластового давления.