Лекционный комплекс
Силы, удерживающие остаточную нефть, и возможности их преодолевания
жүктеу/скачать 1,16 Mb.
|
Техника и технология
- Бұл бет үшін навигация:
- Классификация методов и факторы, определяющие их эффективность
| Силы, удерживающие остаточную нефть, и возможности их преодолевания. Остаточные запасы нефти ввиду макронеоднородности пластов, обусловлены малой или нулевой скоростью фильтрации нефти в слабопроницаемых зонах, слоях, пропластках и линзах, причем, это в большей степени вызвано загрязнением, кольматацией призабойных зон при бурении и нагнетании воды.
Главные силы, действующие в пласте, насыщенном двумя или более подвижными фазами – поверхностные, вязкостные, гравитационные и упругие силы. Поверхностные или капиллярные силы создают на границе жидких фаз давление порядка 0,01 – 0,3 МПа. Величина поверхностных сил определяется смачиваемостью породы и микронеоднородностью пористой среды, размером пор и поровых каналов. Вязкостные силы (гидродинамическое сопротивление) пропорционально вязкости нефти. В очень медленных процессах переформирования насыщенности пластов нефти и водой незначительно (т.к. нет отклонений от закона Дарси). Гравитационные силы создают постоянно действующий градиент давления, численно равный разности плотностей нефти, газа и воды. Величина этого градиента может составлять 0,1 – 10 МПа/м. Его действие приводит к всплытию воды в нефти или газа в нефти. Упругие силы пластов, проявляющиеся при снижении пластового давления, вызывают уменьшение трещин и, следовательно, способствуют остаточной нефтенасыщенности. Классификация методов и факторы, определяющие их эффективность Если рассматривать вопрос повышения нефтеотдачи пластов с экономической точки зрения, то операции МУН и ОПЗ могут быть равноценны. За счет ОПЗ могут быть сокращены сроки разработки месторождения, сэкономленные средства могут быть направлены на проекты, которые дадут дополнительную добычу и прибыль предприятию в целом. Применение МУН на месторождении может привести к увеличению объема добываемой нефти, однако иногда применение большого проекта, который даст дополнительную нефть, может быть связано с одновременным увеличением сроков разработки, в этом случае возможна неоднозначность экономического эффекта для нефтегазодобывающего предприятия. Если рассматривать вопрос повышения нефтеотдачи пластов с технологической точки зрения, то эффективность этих методов МУН и ОПЗ не может быть сравнима, так как начальная цель этих процессов разная. Однако, следует также учитывать, что в результате ОПЗ возможно подключение в разработку неизвлекаемых (согласно проекту разработки месторождения) запасов. Как пример, можно привести гидравлический разрыв пласта (ГРП), разработанный в качестве технологии интенсификации добычи. Практика же его применения показывает увеличение нефтеотдачи на месторождениях, особенно в условиях разработки низкопроницаемых коллекторов. Весь период разработки нефтяных месторождений делится на три этапа: На первом этапе для добычи нефти максимально возможно используется естественная энергия пласта: -упругая энергия пласта - основной силой, двигающей нефть по пласту, является упругое расширение породы и жидкостей. Коэффициенты упругости воды и породы незначительны, однако при больших размерах области сниженного давления, во много раз превышающих размеры залежи, упругие силы пласта служат источником значительной энергии. -энергия законтурных вод – во всех традиционных месторождениях нефтяная часть подпирается законтурными водами. При снижении давления в зоне отбора вода внедряется в залежь и относительно быстро полностью компенсирует в объеме залежи. -энергия растворенного газа – это энергия проявляется при снижении давления в пласте ниже давления насыщения, когда из нефти начинает выделяться газ, расширяться и двигать нефть; -газовой шапки – при наличии газовой шапки в пласте и снижении пластового давления, газ начинает расширяться и давить на нефтяную часть, что приводит к повышению подвижности нефти; -потенциальная энергия гравитационных сил – нефть движется под действием собственной силы тяжести. Нефть в пласте стекает в пониженные части залежи. Одновременно в пласте действует несколько сил в большей или меньшей степени. Иногда они сменяют друг друга. В целом разработка месторождения нефти на естественном режиме дает экономию средств, так как не проводятся дополнительные мероприятия по обустройству месторождения нагнетательными скважинами для поддержания пластового давления (ППД). Однако разработка месторождений на естественном режиме дает низкие КИН. На втором этапе реализуются методы поддержания пластового давления путем закачки воды или газа. Эти методы принято называть вторичными. Многочисленные долговременные экспериментальные исследования показывают, что наилучшей средой для закачивания в нефтяные пласты является подземная минерализованная вода, достигаются высокие коэффициенты нефтеизвлечения (КИН) за счет: -лучшей нефтевымывающей способности подземных вод по сравнению с пресной водой рек, озер и т.п.; причем, чем выше температура и минерализация закачиваемой подземной воды, тем выше коэффициент вытеснения нефти; -отсутствие разбухания глинистых частиц пласта, т. е. сохранение проницаемости пласта; -использование минерализованных вод позволяет экономить пресную воду озер, рек, грунтовые пресные воды. На третьем этапе для повышения эффективности разработки месторождений применяются методы увеличения нефтеотдачи (МУН), такие как газовые, тепловые, физико-химические. Все методы, основанные на нагнетании (возврате) продукции пласта – воды и газа (включая пресную воду), относятся к вторичному механизму, определяемому как вторичные методы. В отечественной практике эти методы отнесены к поддержанию пластового давления (ППД) нагнетанием воды или газа. По всей видимости, к этим методам воздействия следует относить и метод, основанный на нагнетании нефти, возможно и более дешевой (вязкой), в составе переменных оторочек нефти и воды и т.д. Эти методы не вносят существенных изменений в физико-химические механизмы пластовых процессов. Третичными МУН, по отечественной классификации, являются методы, основанные на модификации вторичного механизма, а также методы, использующие самостоятельные физические, химические, микробиологические механизмы или их комбинации. Таким образом, на долю третичных методов приходится весь спектр технологий, основанный на введении реагентов – жидких, газообразных, твердых (в виде дисперсии), которые отличны от агентов природной энергии – воды и углеводородных газов. При этом возможно как их прямое нагнетание в пласт, так и введение с агентами вторичных методов воздействия. В результате действия третичных методов происходят существенные изменения пластовых процессов: -физические – изменение плотности, вязкости, межфазного натяжения флюидов, а также изменения свойств породы пласта; -химические – реакции с породой, пластовыми флюидами; -биохимические – генерация продуктов жизнедеятельности бактерий (метаболитов) и их реакции. Таким образом, можно дать следующее наиболее общее определение термину "метод увеличения нефтеотдачи": МУН – это такие методы воздействия на пласт, которые позволяют получать дополнительный объём нефти по сравнению с базовыми вариантами (методами) разработки за тот же период времени. жүктеу/скачать 1,16 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|