Газоотдача газовых и газоконденсатных месторождений

Коэффициент газоотдачи газовых и газоконденсатных пластов обычно, выше, чем коэффициент нефтеотдачи.

Газы слабо взаимодействуют с поверхностью пористой среды, обладают небольшой вязкостью (в несколько раз меньшей, чем вязкость легких нефтей), сжатый газ вследствие большой упругости всегда обладает запасом энергии, необходимой для фильтрации в пористой среде вплоть до падения пластового давления до значений, близких к атмосферному. Поэтому газоотдача газовых залежей может достигать 90-97%, но практические пределы изменения ее значения для различных коллекторов составляют 50-97%.

Одним из факторов, влияющих на газоотдачу, является остаточное давление в пласте в конечной стадии эксплуатации.

При чисто газовом режиме залежи пластовое давление непрерывно падает, но приток газа в скважины, если они не обводнены, может происходить до тех пор, пока давление не снизится до значений, близких к атмосферному. Величина остаточного давления иногда выбирается более высокая, чем та, которая будет в пласте при атмосферном давлении на устье скважин. Месторождения с большими запасами газа целесообразно эксплуатировать до более низких остаточных давлений, чем залежи с малыми запасами.

Эффективность эксплуатации газовых месторождений, также как и нефтяных, в значительной степени зависит от степени неоднородности пород. При неравномерной и низкой проницаемости пород, линзовидном залегании коллектора с многочисленными разрывами и экранами при пластовом давлении ниже 5 МПа газоотдача не превышает 70-80%.

Эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений сопровождается продвижением пластовой воды в газонасыщенную часть залежи, в обводненной части пласта остается защемленный газ, объем которого зависит от свойств коллектора и условий обводнения пласта.

При разработке газовых месторождений с водонапорным режимом в общем случае наблюдаются различные периоды процесса вытеснения газа водой – безводный (при постоянстве давления в заводненной зоне), смешанный и период снижения давления от начального до конечного. Вытеснение газа водой при постоянном давлении в заводненной зоне проходит аналогично вытеснению нефти водой. Наибольшая остаточная газонасыщенность наблюдается в известняках и доломитах, наименьшая – в песках. С ростом поверхностного натяжения воды коэффициент газоотдачи уменьшается. При вытеснении с постоянным давлением (в обводненной зоне газ не расширяется) коэффициент остаточной газонасыщенности не зависит от давления. С увеличением начальной газонасыщенности пласта эффективность вытеснения из него газа водой повышается.

А. И. Ширковским получена формула для определения коэффициентов газоотдачи в случая вытеснения газа водой при постоянном давлении:

48 Электрокинетические явления в пористых средах.

Электрокинетические явления определяют многие особенности фильтрации

жидкостей через пористые среды. Эти особенности, очевидно, связаны с

электрофизическими свойствами, как пористой среды, так и насыщающей

жидкости. Эти явления связаны с наличием ионно-электростатических полей и

границ поверхностей в растворах электролитов (двойной электрический слой).

Распределение ионов в электролите у заряженной поверхности пористой среды

имеет диффузный характер, т.е. противоионы не располагаются в каком-то

одном слое, за пределами которого электрическое поле отсутствует, а

находиться у поверхности в виде “ионной атмосферы”, возникающей вследствие

теплового движения ионов и молекул жидкости.

49 Общая схема вытеснения из пласта нефти газом и водой.

Нефть и вытесняющий ее агент движутся одновременно в пористой среде. Однако полного вытеснения нефти замещающими ее агентами никогда не происходит, так как ни газ, ни вода не действуют на нефть как «поршни». Вследствие неоднородности размеров пор в процессе замещения вытесняющая жидкость или газ с меньшей вязкостью неизбежно опережает нефть. При этом насыщение породы различными фазами, а, следовательно, и эффективная проницаемость для нефти и вытесняющих агентов непрерывно изменяются. С увеличением водонасыщенности, например до 50-60%, увеличивается количество воды в потоке в связи с возрастанием эффективной проницаемости породы для воды, нефть уже не вытесняется из пор, а увлекается струёй воды. По длине пласта образуется несколько зон с различной водонефтенасыщенностью. Типичная картина изменения водонасыщенности по длине пласта в один из моментов времени при вытеснении нефти водой приведена на рис. 14.1. Эта схема процесса представляется всеми исследователями как суммарный результат проявления капиллярных и гидродинамических сил.

50 Повышение нефтеотдачи и компонентоотдачи пластов