Естественные режимы работы нефтяных и газовых залежей

Природный режим работы нефтяной залежи – совокупность естественных сил природы, способствующих движению нефти к забоям добывающих скважин.

Силы, действующие на нефть в продуктивном пласте:

1. напор краевых (контурных) вод

2. напор газовой шапки

3. энергия растворенного газа, выделяющегося из нефти при снижении давления

4. энергия, которой обладают сжатые нефть, вода и вмещающая их порода

5. сила тяжести, действующая на жидкость

Режимы работы залежей:

1. жестководонапорный

2. упруговодонапорный

3. газонапорный

4. растворенного газа

5. гравитационный

1. 'Жестководонапорный режим

- Источник пластовой энергии: напор краевых (или подошвенных) вод.

- Запасы вод постоянно пополняются за счет атмосферных осадков и источников поверхностных водоемов.

- Особенность: поступающая в пласт вода полностью замещает отбираемую нефть.

- Контур нефтеносности при этом непрерывно перемещается и сокращается.

- Эксплуатация нефтяных скважин прекращается, когда краевые воды достигают забоя тех из них, которые находятся в наиболее высоких частях пласта, и вместо нефти начинает добываться только вода.

- Коэффициент нефтеотдачи пластов – 0,5-0,8 (самый высокий).

- Происходит фонтанирование скважины. Важно: отбор нефти не следует производить слишком быстро, поскольку иначе темп притока воды будет отставать от темпа отбора нефти и давление в пласте будет падать, фонтанирование прекратиться.

2. 'Упруговодонапорный режим

- Источник пластовой энергии: упругие силы воды, нефти и самих пород, сжатых в недрах под действием горного давления.

- По мере извлечения нефти давление в пласте постепенно снижается.

- Уменьшается дебит скважины.

- Особенность: водоносная часть пласта больше нефтеносной.

- Можно извлечь до 15% нефти от промышленных запасов.

- Коэффициент нефтеотдачи пластов – 0,8.

3. 'Газонапорный режим

- Источник пластовой энергии: давление газа, сжатого в газовой шапке.

- Чем больше размер газовой шапки, тем дольше снижается давление в ней.

- Процесс вытеснения нефти расширяющимся газом сопровождается гравитационными эффектами.

- Газ, выделяющийся из нефти, мигрирует вверх, пополняя газовую шапку и оттесняя нефть.

- По мере понижения уровня газонефтяного контакта происходит прорыв газа к нефтяным скважинам и их эксплуатация прекращается.

- Коэффициент нефтеотдачи пластов – 0,4-0,6.

4. 'Режим растворенного газа

- Источник пластовой энергии: давление газа, растворенного в нефти.

- По мере понижения пластового давления газ из растворенного состояния переходит в свободное.

- Расширяясь пузырьки газа выталкивают нефть к забоям скважин.

- Запас энергии газа истощается раньше, чем успевают отобрать значительные объемы нефти.

- Коэффициент нефтеотдачи пласта – 0,15-0,3 (самый низкий).

5. 'Гравитационный режим

- Источник пластовой энергии: под действием силы тяжести нефть стекает в скважину, а оттуда откачивается механизированным способом.

- Имеет место в тех случаях, когда давление в нефтяном пласте снизилось до атмосферного, а имеющаяся в нем нефть не содержит растворенного газа.

Смешанный режим: если в залежи нефти одновременно действуют различные движущие силы.

При разработке газовых месторождений гравитационный режим и режим растворенного газа отсутствуют.

Применительно к газовым и газоконденсатным месторожде­ниям характерными являются два режима: газовый (или газонапорный) и водона­порный.

При газовом режиме приток газа к скважинам происходит за счет потенциальной энергии расширения газа при снижении дав­ления в залежи. В этом случае контурные или подошвенные воды практически не вторгаются в пределы газовой залежи и можно считать, что объем порового простран­ства газовой залежи во времени также практически не изменя­ется.

При водонапорном режиме приток газа к скважине происхо­дит как за счет продвижения пластовых вод в пределах газовой залежи, так и за счет энергии газа, расширяющегося при паде­нии пластового давления. Вследствие вторжения пластовых вод в газовую залежь при водонапорном режиме происходит умень­шение объема порового пространства во времени. Водонапорный режим в зависимости от граничных условий на контуре питания водонапорной системы разделяют на упруго-водонапорный и водонапорный режимы. Из-за большей сжимаемости газа по сравнению с сжимае­мостью пористой среды при разработке залежей эффектом уменьшения объема пористой среды при снижении пластового давления можно практически пренебречь.