Режим і системи розробки родовищ (покладів)
Видобуток нафти і газу ведеться людством з давніх часів. Спочатку застосовувалися примітивні способи: збір нафти з поверхні водойм, обробка піщанику чи вапняку, просоченого нафтою, за допомогою колодязів. Але початком розвитку нафтової промисловості прийнято вважати час появи механічного буріння свердловин на нафту і зараз практично вся видобута у світі нафту витягається у вигляді свердловин. В даний час структура сировинної бази така, що великі родовища знаходяться на пізній стадії розробки і застосування традиційних технологій по залученню невироблена запасів може бути економічно недоцільним. Внаслідок чого значні обсяги запасів виявляться не залученими в промислову розробку. Як відомо, всі питання розробки нафтових покладів і експлуатації свердловин тісно пов'язані з режимом пласта і все що відбуваються в них процеси легко пояснити.
Згідно з існуючими уявленнями, режимом нафтових покладів називається домінуюча сила пластової енергії, що виявляється в процесі розробки. Всі відомі нам режими (водонапірний, Газонапірний, розчиненого газу і гравітаційний) характеризуються певною закономірністю. Найхарактернішою є залежність газового фактора (F) від коефіцієнта нефтеизвлечения (h), а також зміна діапазону компонентного складу газу нафтових покладів. Режими можуть проявлятися як окремо, так і в змішаному вигляді (в поєднанні з іншими режимами). Як показує досвід розробки нафтових родовищ, в покладах нафти, що мають змішаний режим, зміна газового фактора відбувається відповідно до переважаючим режимом, що виявляється в процесі розробки.
Презентація до уроку.
Пружний. при якому в якості єдиного джерела енергії використовується енергія пружного розширення води, нафти і гірських порід.
Водонапірний, при якому використовується тільки енергія гідростатичного напору крайових вод. Нафта з пласта до вибоїв свердловин рухається під дією напору крайової води. При водонапорном режимі тиск води діє на нафту знизу.
Газонапірний, при якому використовується енергія стисненого газу, укладеного в газовій шапці (режим газової шапки). Нафта витісняється до вибоїв свердловин під тиском газу, що розширюється, що знаходиться у вільному стані. При Газонапірний режимі газ створює тиск на нафту зверху.
Режим розчиненого газу, при якому основним джерелом енергії є енергія виділяється і розширюється газу. Режим розчиненого газу проявляється, якщо натиск крайових вод слабкий або в поклади відсутній вільний газ. Нафта просувається до пласту під дією енергії газу, що розширюється.
Гравітаційний режим - нафта з пласта просувається до забою під дією гравітаційних сил (сил тяжіння). При гравітаційному режимі відсутня натиск крайових вод, газової шапки і газу, розчиненого у нафті. Приплив нафти до вибоїв свердловин відбувається за рахунок сил гравітації, що виявляються в поклади. Такий режим характерний для пізніх стадій розробки м / р.
На розроблюваних покладах будь-якої із зазначених режимів розробки в чистому вигляді зустрічається рідко. Зазвичай режими співіснують в різних комбінаціях.
Наприклад: нафтова поклад може одночасно розроблятися під дією тиску газу в газовій шапці і напору крайових вод. Режим розчиненого газу може поєднуватися з Газонапірний або пружним:
Змішаний, режим, при якому проявляється одночасно кілька рухомих сил.
В результаті експлуатації свердловин з надр витягуються не всі запаси містяться в покладах вуглеводнів.
Ставлення витягнутого з поклади кількості нафти або газу до їх початковим (геологічним) запасам - називається коефіцієнтом нафтеотдачі (газоотдачи) пласта.
Значення цього коефіцієнта залежить в першу чергу від режиму розробки.
При розробці нафтових покладів найбільш ефективні пружний і водонапірні режими, звані режимом витіснення нафти водою, тому що вода має велику в'язкість, добре витісняє нафту.
Коефіцієнт нафтовіддачі при Газонапірний режимі і режимі розчиненого газу найменший, тому що лише частина енергії газу, що розширюється витрачається на витіснення нафти. Велика частина непродуктивно прослизає у напрямку до свердловин.
При гравітаційному режимі з низьким темпом відбору нафти можна отримати високий коефіцієнт нафтовіддачі, але збільшення тривалості розробки поклади може виявитися економічно невигідним.
Газовіддачу вище нафтовіддачі пластів внаслідок невеликої в'язкості газів і слабкої взаємодії їх з пористої середовищем гірських порід. Найбільшу газовіддачу можна досягти зниженням пластового тиску до атмосферного. Тому розробку газових покладів припиняють при тиску на гирлі свердловин трохи більше атмосферного.
Режим експлуатації поклади (м / р) можна штучно змінити.
Наприклад: закачування газу в її найбільш високу частину для створення газової шапки - перекладається з гравітаційного або з режиму розчиненого газу на Газонапірний; закачування води в свердловини, пробурені навколо поклади на продуктивний пласт - штучно створюється водонапірний режим розробки.
Сукупність заходів, за допомогою яких можна впливати на процес розробки покладу і управляти цим процесом, називається системою розробки поклади.
На одній і тій же поклади можна застосовувати різні системи. Найбільш раціональної буде така, яка забезпечує виконання намічених планів видобутку нафти і газу і досягнення повного їх вилучення з надр землі з мінімальними витратами.
Система розробки поклади може змінюватися в міру її вироблення і отримання додаткової інформації про властивості і будову продуктивних пластів. Комплекс заходів, що поліпшують систему розробки - називається регулюванням системи розробки експлуатованої поклади (буріння нових свердловин, зміна умов роботи свердловин - переклад з фонтанного способу експлуатації на механізований і ін.)
Геометрично неправильні схеми розташування свердловин виходять в результаті різних заходів з регулювання (буріння нових свердловин, вимикання старих - нерентабельних і ін.). Такі схеми розміщення свердловин використовуються при розробці газових покладів.
Система розміщення свердловин при розробці газових покладів мало впливає на газовіддачу пласта. Число ж газових свердловин визначається потенційними можливостями (тобто гранично допустимим дебітом) кожної окремо і загальною потребою в газі. Газові свердловини розміщуються рівномірно в найбільш високих ділянках поклади.
В процесі розробки нафтових покладів при природних режимах відбувається виснаження пластової енергії і падіння пластових тисків. При зниженні пластового тиску з нафти починає виділятися газ і напірний режим роботи поклади переходить в режим розчиненого газу, а дебіти свердловин зменшуються. Подальше виснаження енергії, що виділяється з нафти газу призводить до прояву гравітаційного режиму розробки і до необхідності використання додаткових джерел енергії для підйому нафти з свердловини.
Таким чином, розробка нафтових родовищ при природних режимах не забезпечує високих темпів видобутку нафти і високих коефіцієнтів нафтовіддачі пласта: в надрах залишаються величезні кількості нафти, особливо при режимі розчиненого газу. В результаті розробка покладів може затягнутися на багато років, а витрати зростуть за рахунок використання додаткових джерел енергії. Для забезпечення високих темпів відбору нафти з покладу і досягнення коефіцієнтів нафтовіддачі необхідно в процесі розробки штучно підтримувати пластовий тиск шляхом закачування в поклад води або газу (повітря). Закачування води в пласт - заводнення - найпоширеніший в світі метод ППД. Понад 90% всієї нафти добувають з заводнених родовищ.
Педагогічна технологія - Модульна "№ уроків - модулів в темі - М 3 і М 4 (<Приложение2>)