Понятия об упругом режиме пласта

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 6Следующая ⇒

При разработке нефтегазовых месторождений часто возникают неустановившиеся процессы, связанные с пуском или остановкой скважин, с изменением темпов отбора флюидов из скважин. Характер этих процессов проявляется в перераспределении пластового давления, в изменениях во времени скоростей фильтрации, дебитов скважин и т.д. Особенности данных процессов зависят от упругих свойств пластов и жидкостей, т.е. основная форма пластовой энергии данных упругих режимов – энергия упругой деформации жидкостей и материала пласта.

При упругом режиме движение возникает в призабойной зоне в начале эксплуатации скважины за счет использования потенциальной энергии упругой деформации пласта и жидкости и только через некоторое время оно распространяется на более отдалённые области.

При снижении пластового давления объём сжатой жидкости увеличивается, а объём порового пространства сокращается за счет расширения материала пласта. Всё это способствует вытеснению жидкости из пласта в скважину.

В ряде случаев приток жидкости поддерживается не только за счет упругих свойств пласта и жидкости, но и за счет напора воды, поступающей извне. Такой режим называется упруговодонапорным.

Если залежи нефти ограничены либо зонами выклинивания, либо экранами, то режим называется замкнутоупругим. Если вытеснение жидкости из пласта происходит не под действием преобладающего влияния упругости пласта и жидкости, то упруговодонапорный режим переходит в жестководонапорный режим. При этом режиме влияние упругости пласта и жидкости на фильтрационный поток хотя и не прекращается, но заметно не проявляется.

Неустановившиеся процессы протекают тем быстрее, чем больше коэффициент проницаемости пласта k, и тем медленнее, чем больше вязкость жидкости m и коэффициенты объёмной упругости жидкости и пласта.

Основные параметры теории упругого режима

Важнейшими параметрами теории упругого режима являются коэффициенты объёмной упругости жидкости и пласта.

Коэффициент объёмной упругости жидкости b_f характеризует податливость жидкости изменению её объёма и показывает, на какую часть первоначального объёма изменяется объём жидкости при изменении давления на единицу

, (4.1)

где V_f – объём жидкости; знак минус указывает на то, что объём V_f увеличивается с уменьшением давления; b_f нефти находится в пределах (7–30)10^-10м²/н; b_fводы находится в пределах (2, 7–5)10^-10м²/н.

Коэффициент объёмной упругости пласта определяется по формуле

, (4.2)

где V_п – объём пласта; b_С для слабо и сильно сцементированных горных пород находится в пределах (0, 3–2)10^-10 м²/н.

Большое значение в практике добычи нефти и подсчета её запасов имеет величина упругого запаса выделенной области пласта, соответствующая заданному падению давления. По Щелкачеву упругий запас – это количество жидкости, высвобождающейся в процессе отбора из некоторой области пласта при снижении пластового давления до заданной величины, если высвобождение происходит за счет объёмного расширения жидкости и уменьшения порового пространства пласта.

Обозначая упругий запас через Dt_з_, получаем по определению

Dt_з = b_fV₀_fDр + b_с V_п Dр, (4.3)

где V₀_f – объём жидкости, насыщающей элемент объёма пласта V_п при начальном давлении р₀; Dр – изменение давления.

Так как V₀_f = m₀ V_п, то

Dt_з=b^* V_п Dр. (4.4)

Здесь b^* = m₀b_ж +b_с– коэффициент упругоёмкости пласта, показывающий долю объема жидкости от выделенного элемента объема пласта, высвобождающейся из элемента пласта при снижении давления на единицу.

Вскрытие пласта и изменение режима работы скважины вызывает возмущение в пласте. От источника возмущения оно передаётся во все стороны пласта с какой - то скоростью. Скорость распространения изменения пластового давления характеризуется коэффициентом пьезопроводности пласта

. (4.5)

Здесь L, T – размерности длины и времени.

В коллекторах – 1000см²/с £ æ £ 50000см²/c или 0.1м²/с £ æ £ 5м²/c.

Степень нестационарности процессов определяется безразмерными параметрами Фурье:

· для призабойной зоны - (4.6)

· для всего пласта – (4.7)

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 Следующая ⇒