Зимина С.В., Пулькина Н.Э. Геологические основы разработки нефтяных и газовых месторождений
Подождите немного. Документ загружается.
К
уд
= К/h.
Этот показатель использу
чений параметров проду
фильтрационной характеристи
случаях. Дебит газа q
г
в скважине
пропорционален разности ква
/2
ат
P
cт
hT
пр
k
г
q
⎩
⎨
⎧
⎢
⎣
⎡
=
π
где k
пр
– коэффициент пр
Т
ст
= 273 К; Т
пл
= (273 – t
пл
); К
μ
г
– вязкость пластового газа;
R
к
– усло ради с контура
жины.
В отличие от уравнения
(58)
ют при обосновании кондиционных зна-
ктивных пластов, при сравнении
ки пластов разной толщины и в других
при установившейся фильтрации прямо
дратов значений давления P
2
– P
2
:
(59)
оницаемости; h – эффективная толщина;
– пластовая температура; Pат = 10
5
Па;
Z – коэффициент сверхсжимаемости газа;
вный у питания; r
пр
– приведенный радиус сква-
притока
тока р части
елин
а н
рциональности может быть определен с
рукции
равен значению (P
2
– Р
2
)/ q в точке
пер
ти
пл заб
)
22
()/ln(
заб
P
пл
P
пл
T
пр
r
к
RZ
г
−
⎭
⎬
⎫
⎥
⎦
⎤
μ
,
нефти к скважине в уравнении при-
не является коэффициентом продук- газа, дробь в его п авой
тивности, так как в связи с н
пропорционален не депрессии,
ния. Этот коэффициент пропо
помощью индикаторной линии, построенной в координатах q
г
и (P
2
пл.тек
–
Р
2
заб
)/ q
г
(рис. 64). Уравнение индикаторной линии имеет вид
(р
2
пл.тек
– Р
2
заб
)/q
r
= A+B
q
, (60)
где А и В – коэффициенты фильтрационного сопротивления, зави-
сящие от параметров пласта в призабойной зоне (А) и от конст
ейностью фильтрации газа дебит его
екоторой нелинейной функции давле-
скважины (В).
Коэффициент А численно
пл.тек заб г
есечения индикаторной линии с осью ординат. Дробь в правой час-
уравнения соответствует 1/А, т.е
(
)
(
)
СТпрплпрkrАТ
hTkТrRрА
π
μ
2//ln
Ζ
=
. (61)
По данным исследования скважин (по методу установившихся от-
боров) оценивается основная фильтрационная характеристика пласта–
dhwnnbpb_gl ijhgbpZ_fhklb , а также dhfie_dkgu_ oZjZdl_jbklb -
db ieZklh\ , учитывающих одновременно два – три основных свойства
продуктивных пластов, оказывающих влияние на разработку залежей.
Ниже приводятся наиболее широко применяемые комплексные ха-
рактеристики продуктивных пластов.
1. Dhwnnbpb_gl ]b^jhijh\h^ghklb
ε = k
пр
h/µ, (62)
где k
пр
– проницаемость пласта в районе исследуемой скважины; h–
работающая толщина пласта; μ – вязкость жидкости или газа.
163
Размерность коэффи-
циента f
5
/(G⋅k). Dhwnnb -
pb_gl ε – gZb[he__ _fdZy
oZj
164
α
B=tg
A
q
г
тыс. м
3
Рпл
22
. тек -Рзаб
q
г
l_evghklv \ kd\Z‘bg_ .
2. Dhwnnbpb_gl ijh -
т ih^\b‘ghklv
ne
Zdl_jbklbdZ ijh^md -
lb\gh]h ieZklZ , hij_^_ -
eyxsZy _]h ijhba\h^b -
\h^bfhklb
α= k
пр/
μ. (63)
Размерность коэффи-
циента f
4
/(G⋅k): он харак-
теризуе
Jbk . 64. Bg^bdZlhjgZy ^bZ]jZffZ ]Zah\hc
kd\Z‘bgu :
q
г
– дебит скважины по газу; давление: P
пл.тек
–
пластовое текущее, Р
заб
– забойное
xb^Z \ ieZklh\uo mk-
eh\byo в районе скважины.
3. Dhwnnbpb_gl iv_-
ahijh\h^ghklb
(
)
[]
β
α
β
β
μ
χ
// =
+
=
сжПпр
kk , (64)
где k
п
– коэффициент пористости пласта;
β
ж
и
β
с
– коэффициенты
сжи
вления в пласте (последнее происходит не мгновенно, а
в
депрессии ∆Р , образующаяся при
эксплуатации залежи большим количеством
пер
маемости пластовой жидкости и пористой среды; k
β
+
β
– коэф-
п ж с
фициент упругоемкости пласта
β
*
. Размерность коэффициента пьезо-
проводности – f
2
/k. Коэффициент характеризует скорость перерас-
пределения да
течение некоторого времени вследствие упругости породы и содер-
жащейся в ней жидкости).
Общая для залежи воронка
зал
скважин, характеризуется
епадом давления между контуром питания залежи и зоной отбора:
∆Р
скв
= Р
пл.к
– Р
заб.д
. (65)
где Р
пл.к
– пластовое давление на контуре питания залежи;
Р
заб.д
– среднее забойное давление в действующих добывающих
скважинах (давление в зоне отбора).
При естественном водонапорном режиме Р
пл.к
принимается равным
начальному пластовому давлению. При искусственном воздействии на
пласт в качестве контура питания принимают расположение нагнета-
тельных скважин. При расположении нагнетательных скважин рядами
контуром области питания будут линии, соединяющие забои нагнета-
тельных скважин. За Р
пл.к
принимают среднее динамическое пластовое
давление на этих линиях (пластовое давление в зоне нагнетания).
При
естестве ном водон напорном режиме значение ∆Р
зал.
можно
изменить только путем изменения Р
заб.д
. Одно из преимуществ искусст-
венного воздействия на пласт состоит в том, что в условиях его приме-
нения значение ∆Р
зал
можно изменить путем изменения как Р
пл.к
, так и
Р
заб.д
.
Депрессия на забое скважины и перепад давления между контуром
питания и зоной отбора находятся в прямой зависимости друг с другом
и с . дебитом скважины Изменение одного из этих трех параметров вле-
чет за собой изменение двух других в ту же сторону и настолько же
процентов.
DHGLJHEVGU? <HIJHKU
1. Основные показатели
объекта.
2. Стадии разработки нефтя
состо го
н
енсивность разработки?
5. Что такое обводненность продукци
6.
яния разработки эксплуатационно
ого эксплуатационного объекта.
нефтеизвлечение? 3. Что такое текущее
4. Что такое инт
и?
Стадии разработки газовой залежи.
7. Что такое промысловый газовый фактор?
8. На какие категории подразделяют скважины?
9. На какие группы подразделяют эксплуатационные скважины?
10. Что такое паспорт скважины?
11. Что такое динамическое пластовое давление?
12. Что такое приведенное пластовое давление?
13. преЧто собой дставляет карта изобар?
14. Что такое коэффициент приемистости скважины?
15. Какие коэффициенты применяют при комплексной характеристики
роду вн пластп кти ых ов?
165
7. HOJ:G: G?>J B HDJM@:XS?C IJBJH>GHC KJ?>U
Экологическая обстановка на нашей планете ухудшается вследст-
вие быстрого нарастания промышленной и хозяйственной деятельности
человечества. Дальнейшее обострение экологической ситуации может
привести к глобальной катастрофе. Поэтому у нас в стране, как и во
всем мире, вопросы экологии отнесены к важнейшим, приоритетным,
требующим безотлагательного решения.
Проблема охраны недр и окружающей среды в полной мере каса-
ется и горнодобывающего производства, неотъемлемой частью которо-
го является нефтегазод . Это связано с тем, обывающая промышленность
что геол ическая с всей средой обита-ог реда составляет единое целое со
ния , поско бой минеральную человека льку литосфера представляет со
основу биосферы и поэтому нуждается в охране, как и вся природа.
Ве ь ведение горных работ любого характера, в том числе и добыча д
нефти ого рав- и газа, может сопровождаться нарушением экологическ
нов оизвод-есия, загрязнением окружающей среды отходами горного пр
ства и самими полезными ископаемыми, деградацией почв, нарушени-
ем сложившихся биологических и геохимических связей.
Охрана недр предусматривает осуществление мер по обеспечению
возможно более полного, экономически целесообразного извлечения из
недр нефти, газа и попутных ценных компонентов с предотвращением
нежелательных изменений в геологическом разрезе месторождения и
прилегающей к нему территории.
Охрана окружающей среды предусматривает проведение меро-
приятий, обеспечивающих предотвращение ухудшения физических,
химических и биологических характеристик атмосферы, земли, воды,
растительных и животных организмов в настоящее время и в будущем
в результате разработки месторождений углеводородов.
При использовании недр должны обеспечиваться: полное и ком-
пле блюдение установленного порядка предос-ксно изучение недр; сое
тавления недр в пользование и недопущение самовольного пользования
недрами; наиболее полное извлечение из недр и рациональное исполь-
зование запасов основных и совместно с ними залегающих полезных
ископаемых и содержащихся в них компонентов; недопущение вредно-
го влияния работ, связанных с пользованием недрами, на сохранность
запасов полезных ископаемых; предупреждение необоснованной и са-
мовольной застройки площадей залегания полезных ископаемых и со-
блюдение установленного порядка использования этих площадей для
других целей, предотвращение вредного влияния работ, связанных с
пользованием недрами, на сохранность эксплуатируемых и находящих-
166
ся д- в консервации горных выработок, буровых скважин, а также по
земных ооружений; предотвращение загрязнения недр при подземномс
хранении нефти и газа или иных веществ и материалов, захоронении
вредных веществ и отходов производства, сбросе сточных вод.
Государственный контроль за использованием природных ресурсов
и качеством природной среды ведется Государственным комитетом по
охране природы, Государственным комитетом по надзору за безопас-
ным ведением работ в промышленности и горному надзору.
Мероприятия по охране недр и окружающей природной среды из-
лагаются в лицензии на пользование недрами, в проектных документах
на пробную опытно-промышленную и промышленную разработку ме-
сторождений углеводородов, в специальных долговременных програм-
мах, в контрактах на разработку месторождений.
Вопросы охраны недр и окружающей среды на нефтегазодобы-
вающих предприятиях во многом возлагаются на геологическую служ-
бу. Типовым Положением о ведомственной геологической службе на
нее возлагается осуществление ведомственного контроля за соблюде-
нием установленного порядка пользования недрами, правильного веде-
ния работ по геологическому изучению недр, за выполнением требова-
ний по охране недр и других правил и норм, определяющих деятель-
ность геологической службы.
DHGLJHEVGU? <HIJHKU
1. аЧто понимают под охр ной недр?
2. Кем ведется государственный контроль за использованием при-
родных ресурсов и качеством природной среды?
3. Что относится к аварийным ситуациям при бурении скважин?
4. Какую воду используют при закачке в нефтегазоносные пласты?
5. Какие мероприятия по охране недр применяются в геологии?
167
KEH<:JV L?JFBGH<
:[khexlgZy ijhgbpZ_fhklv – проницаемость, определенная при
условии, что порода насыщена однофазным флюидом, химически
инертным по отношению к ней.
<h^Z ih^hr\_ggZy – часть краевой воды, находящейся в нефтя-
ном (газовом) пласте непосредственно под залежью, в пределах внеш-
него контура нефтеносности (газоносности).
<h^hg_nlyghc nZdlhj – отношение накопленных при разработке
эксплуатационного объекта на любую дату отборов воды и нефти (оп-
ределяемое в зависимости от решаемых задач в поверхностных или
пластовых условиях).
<g_rgbc dhglmj – проекция линии пересечения контакта с верх-
ней споверхно тью пласта, внутренний - с нижней поверхностью.
<yadhklv beb \gmlj_gg__ lj_gb_ – свойство жидких, а также га-
зообразных и твердых тел оказывать сопротивление их течению – пе-
ремещению одного слоя тела относительно другого – под действием
внешних сил.
=Zah\uc nZdlhj – количественное соотношение газообразной и
жидкой (или твердой) фаз, полученное в результате любой дегазации
пластовых жидкостей газов (или пород). В большинстве случаев газо-
вый фактор характеризует отношение объемов природного газа к объе-
й
р
в
о
к
й за-
лежи, при котором нефть вытесняется пласта под действием напора
газа, заключенного в газовой шапке. В результате снижения пластового
давления в нефтяной части залежи п оисходит расширение газовой
шапки и соответствующее перемещение вниз ГНК.
=Zahkh^_j‘Zgb_ (]ZahgZkus_gghklv ) ieZklh\hc g_nlb – газо-
вый фактор, полученный при максимальной дегазации глубинной про-
бы нефти.
=_heh]bq_kdh_ l_eh – часть геологического пространства, ограни-
ченная геологическими границами. Для выделения геологического тела
достаточно указать его границы.
му или массе дегаз
=Zah]b^jZlgZy
но коре при соответствующих давле
ированной нефти, конденсата или
aZe_‘v – залежь, в которой пр
воды.
иродный газ в зем-
н и и температуре соединился с
по овой водой и перешел в твердое гидратное состояние.
=Zahdhg^_gkZlguc nZdlhj – отношение объема или веса конден-
и
сата к приведенному к нормальным условиям объему свободного газа
составе пластового газа, т.е. величина, обратная значению газовог
фа тора пластового газа.
=ZahgZihjguc j_‘bf – режим нефтяной части газонефтяно
из
р
168
=_hklZlbq_kdh_ ^ ваемое на пласт весом
вышележащей толщи которого зависит от
мощ
]hj
Z\e_gb_ – давление, оказы
горных пород, величина
ности и плотности пород.
=_hl_dlhgbq_kdh_ ^Z\e_gb_ – давление, возникающее в пластах в
результате непрерывно-прерывистых тектонических процессов, осо-
бенно характерно для тектонически активных областей.
=_hl_jfbq_kdbc ]jZ^b_gl ∆= – величина, характеризующая из-
менение температуры на 100м вертикального разреза.
=b^jhklZlbq_kdh_ ieZklh\h_ ^Z\e_gb_ – давление в неподвиж-
ной жидкости, оказываемое весом ее столба высотой от точки измере-
ния до поверхности жидкости.
=hjgh_ ^Z\e_gb_ J – давление на пласт, являющееся следствием
суммарного влияния геостатического и геотектонического давлений.
Давление в жестком каркасе пород, их матрице, оно передается и жид-
кости, заполняющей пустотное пространство пород.
=jZ\bjZa\_^dZ – геофизический метод изучения геологического
строения, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых,
основанный на изучении аномалий силы тяжести, вызываемых разли-
чием плотности горных пород и особенностями залегания сложенных
ими геологических тел.
=jZ\blZpbhgguc j_‘bf – режим нефтяной залежи, при котором
нефть вытесняется в скважины под действием силы тяжести самой нефти.
>Z\e_gb_ gZqZeZ dhg^_gkZpbb – пластовое давление, при котором
конденсат залежи начинает переходить из парообразного состояния в жид-
кое, что приводит к превращению однофазной системы в двухфазную.
>Z\e_gb_f gZkus_gby ieZklh\hc g_nlb – давление, при кото-
ром газ начинает выделяться из нее. Давление насыщения зависит от
соотношения объемов нефти и газа в залежи, от их состава, от пласто-
вой температуры.
>bgZfbq_kdZy ihjbklhklv – учитывает тот объем нефти, который
будет перемещаться в процессе разработки залежи.
>bgZfbq_kdZy \yadhklv – сила сопротивления перемещению слоя
газа или жидкости площадью 1см2 на 1см со скоростью 1см/сек; изме-
ряется в пуазах.
>bnnmaby – явление взаимного проникновения одного вещества в
другое (при их соприкосновении), обусловленное движением молекул.
Вызывается она в основном разностью концентраций газа в смежных
частях горных пород и протекает в направлении от большей концен-
трации к меньшей.
AZe_‘v – естественное скопление нефти, газа, газоконденсата в ло-
вушке, образованной породой-коллектором под покрышкой из непро-
169
ниц
ho\
аемых пород. Единичное скопление нефти, газа, газоконденсата в
какой-либо пористой горной породе (коллекторе).
AZiZku g_nlb , ]ZaZ, dhg^_gkZlZ – это весовое количество нефти и
конденсата или объемное количество газа на дату подсчета в установ-
ленной залежи, приведенные к поверхностным условиям.
Bgdebghf_ljby – метод контроля за пространственным положе-
нием оси скважины. Измеряют угол ее отклонения от вертикали (зе-
нитный угол) и магнитный азимут проекции оси скважины на горизон-
тальную плоскость.
Bkdmkkl\_ggh \\_^_ggZy beb l_ogh]_ggZy \h^Z – вода, попадаю-
щая в нефтеносный (газоносный) пласт в результате процессов, связан-
ных , с бурением скважин их ремонтом, а также с разработкой месторож-
дения (закачка вод для поддержания пластового давления, введение раз-
личных растворов при других методах воздействия на пласт и т.п.)
DZ\_jghaghklv – наличие в горной породе пустот (каверн) различ-
ной формы.
Dbg_fZlbq_kdZy \yadhklv – отношение динамической вязкости к
удельному весу, измеряется в стоксах.
Dhee_dlhj – горная порода, обладающая способностью вмещать
жидкости и газы и пропускать их через себя при наличии перепада дав-
лен ия. Горная порода, способная аккумулировать и отдавать флюиды
при определенных условиях.
Dhwnnbpb_gl \h^hgZkus_gghklb D
\
– отношение объема свя-
занной (остаточной) воды к объему порового пространства в нефтега-
зонасыщенной части пласта.
вытесняеDhwnnbpb_gl \ul_kg_gby – отношение объема нефти, -
мого после продолжительной промывки из образца породы, к началь-
ному содержанию нефти в нем. Предельная величина нефтеотдачи,
которую можно достигнуть с помощью данного рабочего агента при
длительной промывке образца породы.
Dhwnnbpb_gl aZ\h^g_gby D
aZ\
– отношение объема промытой
части пустотного пространства продуктивного пласта, охваченного
процессом вытеснения, к общему объему пустот этого пространства,
первоначально насыщенного нефтью.
Dhwnnbpb_glhf g_nl_gZkus_gghklb D
g
(]ZahgZkus_gghklb
D
]
) – отношение объема нефти (газа), содержащейся в порах (пустотах)
пласта, к общему объему всех пор (пустот) нефтеносного (газоносного)
пласта в пластовых условиях.
Dhwnnbpb_gl ho\ZlZ D – отношение пустотного объема пла-
ста, охваченного процессом фильтрации, ко всему пустотному объ-
ему пласта.
170
Dhwnnbpb_gl jZa]Zabjh\Zgby g_nlb – количество газа, выде-
ляющееся из единицы массы или объема нефти при снижении давле-
ния на единицу.
Dhwnnbpb_gl jZkl\hjbfhklb – количество газа, растворенного в
единице массы или объема нефти при увеличении давления на 0,1 МПа.
Dhwnnbpb_gl k\_jok‘bfZ_fhklb Z j_Zevguo ]Zah\ – коэффи-
циент, используемый при изучении объемов пластового газа в зависи-
мости от пластового давления. Отношение объемов реального пласто-
вого и идеального газов при одинаковых условиях, т.е. при одних и тех
же давлении и температуре.
Dhwnnbpb_gl k‘bfZ_fhklb (beb h[t_fghc mijm]hklb ) g_nlb –
показатель изменения единицы объема пластовой нефти при изменении
давления на 0.1 Мпа, возрастающий с увеличением содержания легких
фракций нефти и количества растворенного газа, повышением темпе-
ратуры, снижением давления и имеющий значения в пределах (6÷140)
х10
-6
Мпа
-1
. Для большинства пластовых нефтей = (6÷18)х10
-6
Мпа
-1
.
Eh\mrdZ – часть природного резервуара, в которой, благодаря
различного рода структурным дислокациям, стратиграфическому или
литологическому ограничению, а так же тектоническому экранирова-
нию создаются условия для скопления нефти и газа.
Eh\mrdZ kljZlb]jZnbq_kdZy – сформированная в результате
эрозии пластов - коллекторов и перекрытия их затем непроницаемыми
породами.
Eh\mrdZ kljmdlmjgZy (k\h^h\Zy ) – образованна в результате ан-
тиклинального изгиба слоев коллектора и покрышки, обуславливающе-
го всесторонний подпор воды.
Eh\mrdZ l_dlhgbq_kdZy – образованна в результате вертикаль-
ного перемещения мест обрыва относительно друг друга, пласт-
коллектор в месте тектонического нарушения может соприкасаться с
непроницаемой горной породой.
Z – Eblheh]bq_kd y eh\mrdZ ловушка, образованная в результате
литологического замещения пористых проницаемых пород непрони-
цаемыми.
Магниторазведка – ]_hnbabq_kdbc f_lh^ bamq_gby ]_heh]bq_ -
kdh]h kljh_gby a_fghc dhju b jZa\_^db ihe_aguo bkdhiZ_fu , hk-
gh\Zgguc gZ bamq_gbb ]_hfZ]gblgh]h ihey .
FZkkb\gZy miZdh\dZ ]ebg - фильтрация происходит через каналы
между пакетами.
F_klhjh‘^_gb_ – совокупность залежей, приуроченных террито-
риально к одной площади и сведенных с благоприятной тектонической
структурой.
171
Fbdjhahg^ – специальный каротажный зонд малой длины.
Fbg_jZebaZpby \h^u – суммарное содержание в воде растворен-
ных солей, ионов и коллоидов (г/100 или г/л раствора). Меняется от
менее 1г/л (пресные воды) до 400 г/л и более (крепкие рассолы).
GZqZevgh_ (klZlbq_kdh_ ) ieZklh\h_ ^Z\e_gb_ – давление в пла-
сте-коллекторе в природных условиях, т.е. до начала извлечения из
него жидкостей или газа.
G_nl_]Zahijhfukeh\Zy ]_heh]by – отрасль геологии, занимаю-
щаяся детальным изучением месторождений и залежей нефти и газа в
начальном (естественном) состоянии и в процессе разработки для оп-
ределения их народнохозяйственного значения и рационального ис-
пользования недр.
G_nlyghc iZjZnbg – смесь твердых углеводородов, преимущест-
венно алканов нормального строения от С
16
и выше с примесью высо-
комолекулярных родственных алканов (церезинов), а также углеводо-
родов, содержащих в длинной цепи циклические структуры.
H[eZklv jZa]jmadb – часть водоносного комплекса (горизонта), из
которого происходит отток вод за его пределы (на земную поверхность,
в смежные водоносные комплексы и т.д.)
H[eZklv klhdZ – основная по площади часть резервуара, где про-
исходит движение пластовых вод.
H[t_fguc dhwnnbpb_gl ieZklh\hc g_nlb – отношение объема
пластовой нефти к объему получаемой из нее сепарированной при
стандартных условиях нефти, используемое для перевода объема то-
варной (сепарированной) нефти в пластовые условия при подсчете за-
пасов методом материального баланса и при решении различных задач
разработки.
H^ghjh^gu_ fZkkb\gu_ j_a_j\mZju – сложены сравнительно
однородной толщей пород, большей частью карбонатных.
HldjulZy ihjbklhklv – часть порового пространства, представ-
ленная связанными между собой порами, по которым могут передви-
гаться флюиды.
Hlghkbl_evgZy ijhgbpZ_fhklv - отношение фазовой проницае-
мости для данной фазы к абсолютной.
IeZklh\h_ ^Z\e_gb_ – давление, под которым в продуктивн
пласте-коллекторе находится нефть, газ, вода.
Iehlghklv – масса единицы объема тела,
ом
т.е. отношение массы те-
ла в состоянии покоя к его объему. Единица измерения плотности –
килограмм на кубический метр (кг/м
3
).
Iehlghklv ieZklh\h]h ]ZaZ (!
]
) – отношение массы пластового
газа при данных температуре и давлении к его объему.
172