Лекція 5.

Режими нафтових і газових родовищ.

1. Режими нафтових покладів

2. Режими родовищ природних газів

3. Метод матеріального балансу для визначення запасу газу і конденсату.

1. Характер прояву пластової енергії, яка рухає нафту у пласті до вибоїв свердловин і зале­жить від природних умов та заходів впливу на пласт, називають режимом покладу.

Режими роботи нафтових і газових покладів. Приплив рідини і газу із пласта у свердловини відбувається під дією сил, природа яких зумовлена видом пластової енергії. Джере­лом енергії, що рухає нафту в пласті, можуть бути: а) напір крайових чи підошовних вод; 6) пружність порід і рідин; в) напір газу, стиснутого в Лазовій шапці; г) енергія газу, роз­чиненого в нафті і воді і газу, що виділився при зниженні тиску; д) гравітаційна енергія.

Залежно від того, який вид енергії є основним при екс­плуатації нафтового покладу, розрізняють такі режими роботи покладу:

водонапірний, при якому нафта витісняється із пласта крайовими чи підошовними водами, напір яких зумовлений добрим гідродинамічним зв'язком покладу з контуром жив­лення, де відбувається поповнення пласта водою з поверхні;

пружний, при якому нафта витісняється "з пласта за ра­хунок розширення рідин (нафти і води) і скелета пористого середовища при зниженні тиску;

газонапірний (режим газової шапки), при якому витіс­нення нафти відбувається газом, який знаходиться у верхній частині покладу в результаті його розширення при зниженні тиску;

розчиненого газу, який проявляється при зниженні тиску нижче тиску насичення, коли газ, що виділився з розчину, розширюється при подальшому зниженні тиску і витісняє на­фту з пористого середовища;

гравітаційний, котрий можливий при виснаженні інших видів енергії, при ньому нафта не витісняється з пористого сере­довища, а стікає на вибій свердловини під дією сил гравітації.

Можливі також змішані режими при одночасному прояві декількох видів енергії, і перехід покладу з одного режиму роботи, на інший в міру виснаження пластової енергії чи шту­чного її поповнення.

У сучасній практиці нафтовидобування для підвищення нафтовіддачі пластів, велике значення має розробка покладів з активним впливом, на пласт шляхом запомповуванням з повер­хні води з різноманітними додатками вуглеводневих і невуглеводневих газів і деяких, інших агентів. Тому при характери­стиці режим у роботи покладу також враховують і механізм підвищення нафтовіддачі пластів.

За домінуванням тієї або іншої пластової енергії виділяють п'ять основних режимів ро­боти нафтових покладів:

активний водонапірний режим; пружноводонапірний режим; га­зонапірний, або режим газової шапки; режим розчиненого газу; гравітаційний режим.

Слід зауважити, що перші три режими є режимами витиснення, а останні два - режи­мами виснаження.

Водонапірний режим. Головним джерелом пластової енергії є напір законтурних або підошовних пластових вод, який забезпечує рух нафти в пластах до вибоїв видобувних свер­дловин. Водонапірний режим проявляється у покладах з високими фільтраційними власти­востями (висока проникність колекторів, низька в'язкість нафти, однорідність пластів) та надійним гідродинамічним зв'язком нафтової частини покладу з водонапірною системою.

Нафтові родовища, які мають активний водонапірний режим, розробляються найбільш ефективно. При цьому досягається висока нафтовіддача та найбільш високі економічні по­казники.

На родовищах України водонапірний режим наявний на родовищах Дніпровсько-До-нецької западини, особливо в її північно-західній частині.

Коефіцієнт нафтовіддачі пластів на водонапірному режимі, за літературними даними, може досягати 0,6 - 0,8.

Пружноводонапірний режим формується у покладах, які характеризуються недо­статнім гідродинамічним зв'язком нафтоносної частини із законтурною водоносною обла­стю. Головним джерелом пластової енергії служать пружні сили води, нафти, породи, які стиснуті у земних надрах, та напір законтурних або підошовних вод.

Пружноводонапірний режим характерний для покладів порівняно значних розмірів, що оточені досить великими водонапірними системами при значних відстанях до контуру жив­лення. Важливу роль у його проявах відіграють значна неоднорідність та низькі колек-торські властивості пласта, підвищена в'язкість нафти.

Коефіцієнт нафтовіддачі пластів в умовах пружноводонапірного режиму може досягати значень 0,4 - 0,7 і залежить від різниці між пластовим тиском та тиском насичення.

Газонапірний режим (режим газової шапки). Головними джерелами пластової енергії у даному випадку є напір газу газової шапки та пружність газу, розчиненого у нафті. Він ха­рактерний для нафтових покладів з відносно великою газовою шапкою або для газових по­кладів з нафтовою облямівкою.

Коефіцієнт нафтовіддачі пластів при газонапірному режимі (при великих об'ємах нагнітання газу) становить 0,1 - 0,4.

Режим розчиненого газу розвивається при зниженні пластового тиску нижче тиску на­сичення і в першу чергу у замкнутих покладах (літологічно запечатаних, тектонічно екра­нованих) Цей режим проявляється також у випадках погіршених колекторських властиво­стей продуктивної товщі в приконтурних зонах після зниження пластового тиску нижче ти­ску насичення у будь-яких покладах, а також у випадку відсутності гідродинамічного зв'язку нафтової частини з водоносною областю. Головним джерелом пластової енергії є газ, який виділяється із нафти.

Розробка нафтових родовищ на режимі розчиненого газу малоефективна з огляду низь­кої нафтовіддачі. Коефіцієнт нафтовіддачі при цьому режимі становить від 0,05 до 0,3, а на родовищах Передкарпаття - 0,1 - 0,16.

Гравітаційний режим. Після зниження пластового тиску до незначних величин (част­ки, рідко одиниці мегапаскаль) та виділення з нафти газу в пласті починають проявлятись гравітаційні сили, під дією яких нафта переміщується в напрямку понижених частин пла­ста і до вибоїв свердловин. Тоді у покладах проявляються сили гравітації та починає розви­ватися гравітаційний режим. При цьому режимі нафта під дією сили тяжіння рухається в пласті до вибоїв свердловин.

Коефіцієнт нафтовіддачі на цьому режимі незначний і не перевищує 0,1—0,15.