Энергетическое состояние залежи
Энергетическое состояние залежи – это фактор, который может значительно ограничивать полноту и темпы ее разработки.
Каждая залежь обладает определенным запасом пластовой энергии, размер которой зависит от размеров самой залежи и ее пластового давления. Пока залежь остается не вскрытой, пластовая жидкость, газ, нефть и вода находятся в неподвижном состоянии. Такое состояние сохраняется до момента сообщения между залежей и скважиной. Для характеристики формы пластовой энергии, которая преобладает на месторождении введено понятие режима работы залежи.
Режим работы залежи – это проявление преобладающего вида пластовой энергии в процессе разработки.
На нефтяных месторождениях существуют следующие режимы работы залежи:
- Упругий режим. Условием существования данного режима является превышение пластового давления, над давлением насыщения нефтью.
- Упруго-напорный режим. Этот режим возникает из-за проявления энергии упругого расширения нефти и других составляющих пластовой жидкости.
- Упруго-замкнутый режим. Этот режим возникает в случае ограниченности залежи во время второй фазы упругого режима (характерно для замкнутых залежей).
- Водонапорный режим. При этом режиме работы залежи пластовое давление передается от подземных вод к зоне, в которой происходит контакт между нефтью и водой.
- Режим растворенного газа. Этот режим работы залежи формируется из-за расширения растворенного газа, который входит в состав пластовой жидкости (вода + газ + нефть), которое происходит из-за снижения пластового давления ниже давления насыщения.
- Газонапорный режим. Этот режим связан с проявлением энергии расширения сжатого свободного газа, который образует газовую шапку. Данный режим работы залежи может быть упругим и жестким. Различия их заключается в том, что при жестком режиме давление в газовой шапке постоянно, а при упругом уменьшается в процессе разработки.
- Гравитационный режим. Этот режим возникает, когда все виды энергии истощились кроме потенциальной энергии напора нефти. Существует две разновидности такого режима. При первой нефть движется вниз под действием собственного веса и заполняет собой освободившиеся полости. А при второй нефть всегда находится ниже крови горизонтального пласта.
На нефтяных месторождениях также может существовать смешанный режим работы залежи. При данном режиме одновременно могут проявляться энергии растворенного газа и напора воды. Его особенностью является двухстороннее течение жидкости. В этом случае зону разработки залежи делят на два участка: с газонапорным и водонапорным режимами.
Контроль и управление энергетическим состоянием залежи нефти
Управление энергией залежи нефти, а также контроль за ее состоянием осуществляются за счет управления и контроля за режимом ее работы во время разработки. Существует несколько методов управления и контроля режима работы залежи:
- Лабораторные. Данные методы основаны на измерении механических, электрических, физических и химических свойств горных пород и полезных ископаемых. Измерение проводится на специальных отобранных образцах.
- Промыслово-геофизические. Данные методы основаны на изучении акустических и радиоактивных свойств горных пород. Эти исследования проводятся непосредственно на скважине, в которую опускаются специальные приборы. Такие методы являются косвенными, поэтому должны быть сопоставлены с лабораторными.
- Гидродинамические. Данные методы основаны на определении свойств коллекторов и пластов в зависимости от изменения производительности конкретной скважины и ее призабойного давления при различных режимах фильтрации.
Задачей этих исследований является в определении основных параметров режима работы скважины. В обязательном порядке замеряются пластовое и забойное давление, а также объем содержания газа и воды в пластовой жидкости. Результаты исследований служат для своевременного принятия мер по поддержанию установившегося режима работы залежи на данной стадии разработки. Также они служат для предотвращения возникновения аварийной ситуации, которая может возникнуть из-за резкого перепада давления внутри пласта. Еще благодаря этим исследованием становится возможным определить момент перехода с одного режима работы залежи на другой (например, с водонапорного на гравитационный), что значительно может сократить капитальные затраты на это мероприятие.
Управление энергетическим состоянием залежи нефти является важным технологическим процессом на нефтяном предприятии, от качественного проведения которого зависят уровень дополнительных затрат, степень извлечения полезного ископаемого и других показателей разработки нефтяного месторождения.
