Режимы работы нефтяной залежи. Силы, действующие на нефтяную залежь
Естественный режим работы нефтяной залежи — это совокупность естественных природных сил, которые способствуют движению нефти к забою добывающей скважины.
На нефтяную залежь воздействуют следующие естественные силы:
- Сила тяжести, которая действует на жидкость.
- Напор контурных вод.
- Напор газовой шапки.
- Энергия, которой обладают вода, нефть и вмещающая их горная порода.
- Энергия растворенного газа, которая выделяется из нефти в случае уменьшения давления.
Всего существует пять естественных режимов работы нефтяной залежи:
- Гравитационный режим.
- Жестководонапорный режим.
- Режим растворенного газа.
- Упруговодонапорный режим.
- Газонапорный режим.
Особенности режимов работы нефтяной залежи
Нефтяная залежь — это естественное скопление нефти в ловушке, представляющее собой целостную флюидодинамическую систему.
Источником энергии для жестководнапорного режима работы нефтяной скважины является напор краевых (подошвенных) вод. Запасы краевых вод постоянно пополняются за счет поверхностных водоемов, а также атмосферных осадков. Главная особенность заключается в том, что нефть, которая добывается через скважины, замещается водой. Это является причиной постепенного сокращения и перемещения контура нефтеносности. Эксплуатация скважин на таких залежах завершается в том случае, когда подошвенные воды достигают их забоя. Тогда вместо нефти на поверхность начинается извлекаться вода. Залежи с жестководонапорным режимом работы обладают самым высоким коэффициентом нефтеотдачи, составляющим от 0,5 до 0,8. В залежах с данным режимом работы не рекомендуется производить отбор нефти со слишком высокой скоростью, так как это может стать причиной прекращения фонтанирования скважин из-за падения темпа притока воды по отношению к темпу отбора полезного ископаемого.
Источником энергии для упруговодонапорного режима работы скважины являются упругие силы воды, нефти и горных пород, которые сжаты под давлением в недрах. По мере извлечения нефти из такой залежи пластовое давление уменьшается, также, как и дебит скважин. Основная особенность таких залежей заключается в том, что водоносная часть больше нефтеносной. Из такой залежи можно извлечь около 15 % от промышленных запасов. Коэффициент нефтеотдачи может достигать 0,8.
Источником энергии для газонапорного режима работы нефтяной скважины является давление газа, который сжат в шапке. Скорость снижения давления зависит от размера газовой шапки. В таких залежах процесс вытеснения нефти на поверхность газом сопровождается гравитационными эффектами. Газ, который выделяется из нефти, поднимается вверх и пополняет запасы газа в шапке. Как только контакт между газом в шапке и нефтью достигает минимума, происходит прорыв газа к добывающим скважинам, что становится причиной окончания их эксплуатации. Коэффициент нефтеотдачи таких залежей находится в диапазоне от 0,4 до 0,6.
Источником энергии для режима растворенного газа является давление газа, который растворен в нефти. Газ из растворенного состояния, по мере уменьшения пластового давления, переходит в свободное состояние. Нефть извлекается на поверхность за счет расширения пузырьков газа, выталкивающие ее к забою скважины. Запас энергии в таких залежах небольшой, поэтому отбирается небольшой объем нефти. В данных залежах коэффициент нефтеотдачи самый низкий и находится в диапазоне от 0,15 до 0,3.
При гравитационном режиме работе скважины нефть, под действием силы тяжести, стекает в скважину, откуда откачивается механизированным способом. Гравитационный режим работы нефтяной скважины имеет место быть в том случае, если давление в продуктивном пласте снизилось до атмосферного и в нефти не содержится растворенного газа.
Смешанный режим работы нефтяной залежи
Также существует еще один естественный режим работы нефтяной скважины — смешанный. При таком режиме работы скважины нефть доставляется к забоям добывающих скважин за счет воздействия нескольких видов энергии, то есть в залежи присутствуют два и более режимов работы. Разные режимы работы могут проявляться одновременно в разных частях залежи. Самым распространенным смешанным режимом работы нефтяной скважины является сочетание водонапорного режима с любым неводонапорным, который, как правило, имеет подчиненное значение. Кроме того, существует смешанный режим, представляющий собой сочетание режима растворенного газа и газонапорного. Процесс разработки нефтяной залежи, обладающей данным режимом работы, состоит в том, что нефть под воздействием газовой шапки вытесняется к внешнему контуру нефтеносности.
