а |
5 |
10 |
t.zodbt |
Рис. 19. Зависимость qn от t:
пои N . _=10®----—-------. с=200 элемеятаяенов..z«=0>l
элементов , /*2-»0 лет
год
ная добыча нефти из месторождения qn ты увеличивается. При мгновенном вводе в эксплуатацию всей системы разработки имеем следующее выражение для максимальной добычи нефти из месторождения;
9 в шах — Л^экр^О — N Z 0. |
(I IS) |
Поскольку Лт, гр— извлекаемые запасы нефти в одном элементе, а с — число элементов в системе, то Na т. е. извлекаемым запасам нефти месторож' дения в целом. На рис. 19 показана зависимость qMот t при различных скоро' стях ввода элементов в эксплуатацию W\ и 10г.
Из рассмотренного примера видно, что для прогнозирования добычи нефти из месторождения в делом важно знать измене' ние во времени темпа разработки одного элемента системы, нз~ влекаемые запасы в нем и скорость ввода элементов в эксплуа тацию. Темп разработки элемента, влияющий на добычу нефти из месторождения в делом, определяется физико-геологнчески' ми свойствами пласта, ее системой и технологией. Вместе с тем существенное влияние на уровень добычи нефти оказывает и скорость разбуривания, обустройства и ввода в экшлуатадию месторождения.
П рим ер UL Пуоъ ними разрайампш адкматпаа m m m em e. ш> заакшу, фзр'
мулш Ешлгазртпш имеют шевд
% = 1 • |
щ* *>«„. |
( , щ |
|
Сшцршппь ш три ашгавиигошв ш рж^ргвйаюшушамяншпо® (Сивд^ вщиш <®(S$effiseic |
|||
щри |
(В^ТТ^Й^ |
п т |
|
прш |
ТГ^Йд.. |
||
|
|||
¥ 1
О 5 10 t,20dbl
Рис. 20. Зависимость qHот t:
N . KP= l05— -------. г, = 5 лет, |
z =3 0=0,056; |
ш„=50ЭЛеМеНТОВ- . <,= 10 лет |
|
э кр |
элемент * |
30 |
год |
Определим, как будет изменяться cb временем добыча нефти из месторож дения. Подставляя (1.19) и (1.20) в (1.11), получим следующие выражения:
|
t |
|
|
|
Ян(0 = |
Nэ кр zSoW(jdx — N3кр |
при 0 < / ^ |
'» |
|
|
о |
|
|
|
|
t |
|
|
|
Ян (0 = |
N 3 Кр z30w0l = ^ N 3 Кр z30w0dx = |
Д^э кр 2эоШ ^ |
ПРИ |
^ ^ t\\ |
|
1* |
|
|
|
|
t |
|
|
|
Ян (0 = |
N3Кр z30££V* — j N3кр z30tt;0dT = А^э кр 2эошо (^* "Т |
— 0 |
||
при |
Ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
Зависимость <7Н(Х) Для рассмотренного примера показана на рис. 20. Она представляет собой «классическую трапецию» — идеализированный вид зависимости добычи нефти из нефтяного месторождения от времени.
§4. РЕЖИМЫ ПЛАСТОВ, ТЕХНОЛОГИЯ
ИПОКАЗАТЕЛИ РАЗРАБОТКИ
До развития методов воздействия на нефтяные пласты с целью извлечения из них нефти разработка месторождений осу ществлялась за счет расходования природной энергии. Тогда и появилось важное понятие о режимах нефтяных пластов, кото рые классифицировались по характеру сил, движущих в них нефть.
Наиболее распространенными в практике разработки нефтя ных месторождений режимами пластов были: упругий, раство ренного газа и газонапорный или газовой шапки.
28
При у п р у г о м режиме нефть |
вытесняется из пористой сре |
ды за счет упругого расширения |
жидкостей (нефти и воды),, |
а также уменьшения порового объема со снижением пластового давления вследствие деформации горных пород.
Если законтурная область нефтяного пласта имеет выход на дневную поверхность в горах, где пласт постоянно пополняется водой, или водоносная область нефтяной залежи весьма обшир на, а пласт в ней высоко проницаем, то режим такого пласта
будет е с т е с т в е н н ы м |
у п р у г о в о д о н а п о р н ы м . |
||
Извлечение |
нефти при |
режиме |
р а с т в о р е н н о г о г а з а |
происходит при |
падении |
пластового |
давления ниже давления- |
насыщения, выделении из нефти растворенного в ней газа в ви де пузырьков и их расширении. Режим растворенного газа в чистом виде наблюдается в часто переслаивающихся пластах,, где затруднена вертикальная сегрегация газа за счет гравита ции. В большинстве же случаев выделяющийся из нефти газ всплывает под действием гравитационных сил, образуя газовук> шапку (вторичную). В результате этого в пласте создается га зонапорный режим или режим газовой шапки.
Когда же оказываются истощенными и упругая энергия,, и энергия выделяющегося из нефти газа, нефть из пласта под действием гравитации стекает на забой, после чего ее извлека ют. Такой режим пласта называют г р а в и т а ц и о н н ы м .
Однако в современной нефтяной промышленности СССР
преобладающее значение имеет разработка нефтяных месторож дений с воздействием на пласт. В этих условиях понятие «ре жим пласта» не полностью характеризует процесс извлечения нефти из недр. Например, разработка некоторого месторожде ния осуществляется с применением закачки в пласт в течение определенного времени жидкой двуокиси углерода, а затем во ды, продвигающей по пласту закачанную порцию (оторочку) двуокиси углерода. Можно, конечно, говорить, что режим пла ста в этом случае искусственно водонапорный. Однако этого
слишком мало для описания |
процесса извлечения нефти. Необ |
ходимо учитывать не только |
режим, но и механизм извлечения |
нефти из пласта, связанный |
с технологией его разработки. |
Чтобы осуществлять разработку месторождений, необходи
мо обосновать и выбрать не только |
систему, но и технологию- |
разработки. |
нефтяных месторождений |
Т е х н о л о г и е й р а з р а б о т к и |
называется совокупность способов, применяемых для извлече ния нефти из недр. В данном выше понятии системы разработ ки в качестве одного из определяющих ее факторов указано на личие или отсутствие воздействия на пласт. От этого фактора зависит необходимость бурения нагнетательных скважин. Тех нология же разработки пласта не входит в определение систе мы разработки. При одних и тех же системах можно использо вать различные технологии разработки месторождений. Конеч но, при проектировании разработки месторождения необходимо-
29>
Рис. 21. Зависимость q„, qm
от t:
1 и 2 — добыча соответственно нефти qH и жидкости
учитывать, какая система лучше соответствует избранной тех нологии и при какой системе разработки могут быть наиболее легко получены заданные показатели.
Разработка каждого нефтяного месторождения характеризу ется определенными показателями. Рассмотрим общие показа тели, присущие всем технологиям разработки. К ним можно от
нести следующие. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1. |
Добыча нефти из месторождения в процессе его разработ |
|||||||||
ки. Как уже отмечалось, процесс разработки нефтяного место |
||||||||||
рождения можно условно разделить на четыре стадии. На пер |
||||||||||
вой стадии |
(I, рис. 21), когда происходят разбуривание, |
обуст |
||||||||
ройство месторождения, ввод скважин и промысловых сооруже |
||||||||||
ний (ввод элементов системы разработки) |
в эксплуатацию, до |
|||||||||
быча нефти растет, что обусловлено |
в |
значительной степени |
||||||||
скоростью разбуривания и обустройства месторождения, кото |
||||||||||
рая зависит от работы буровых |
и |
промыслово-строительных |
||||||||
подразделений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вторая стадия (II, см. рис. 21) характеризуется максималь |
||||||||||
ной добычей нефти. В задании на проектирование |
разработки |
|||||||||
месторождения часто указывают именно максимальную добычу |
||||||||||
нефти, |
год, в котором эта добыча |
должна |
быть достигнута, |
|||||||
а также продолжительность второй стадии. |
|
|
|
|
|
|||||
Третья стадия (III, см. рис. 21) характеризуется резким па |
||||||||||
дением добычи нефти и значительным |
ростом |
обводненности |
||||||||
продукции |
скважин (при заводнении |
нефтяных |
пластов). На |
|||||||
четвертой |
стадии (IV, см. рис. 21) наблюдаются |
сравнительно |
||||||||
медленное, постепенное падение добычи нефти, высокая обвод |
||||||||||
ненность продукции скважин и неуклонное ее нарастание. |
Чет |
|||||||||
вертую стадию называют поздней или завершающей стадией раз |
||||||||||
работки. Отметим еще раз, что описанная |
|
картина |
изменения |
|||||||
добычи нефти из месторождения в процессе его разработки бу |
||||||||||
дет происходить естественно в том случае, |
когда |
технология |
||||||||
разработки месторождения и, может |
быть, |
система |
разработки |
|||||||
останутся неизменными во времени. В связи с развитием мето дов повышения нефтеотдачи пластов на какой-то стадии раз работки месторождения, скорее всего на третьей или четвертой,
30