Объемный коэффициент только вследствие упругости нефти изменяется при пластовой температуре = 54,5° С и падении пластового давления с = 180 кгс/см2 до = 80 кгс/см2 от = 1,02 до = 1,026 см2/кгс (рис.3).

На основе этих данных можно подсчитать коэффициент сжимаемости нефти по формуле [1]

Коэффициент сжимаемости пор породы примем равным на 1 кгс/см2.

Коэффициент упругоемкости залежи подсчитаем по формуле

Искомый запас нефти, определяемый действием упругих сил, найдем по формуле

Для определения процента нефтеотдачи в зависимости от упругих свойств среды подсчитаем общий начальный объем нефти в залежи (в пластовых условиях):

Находим процент нефтеотдачи в зависимости от упругих свойств среды:

= 1,92% общего запаса нефти.

Получено нефти в результате внедрения воды из законтурной области

5.10 - 478 • 10 = 4522 • 103 м3.

Падение давления в пределах контура нефтеносности неизбежно нарушит равновесие за контуром, где давление также будет падать, и часть воды под действием упругой энергии пласта поступит в нефтяную часть пласта.

Рассмотрим законтурную кольцевую площадь = 12 000 га, занятую напорной водой, и примем при данных условиях коэффициент сжимаемости воды

Тогда коэффициент упругоемкости для указанной законтурной обводненной части пласта найдем по формуле

Как видно из сравнения коэффициентов упругоемкости для нефтяной и обводненной частей пласта, падение давления за контуром будет менее интенсивным, чем внутри контура.

Предположим, что средневзвешенное давление внутри рассматриваемой кольцевой площади уменьшится за тот же промежуток времени на

В этом случае количество воды, которое поступит в поры пласта под действием упругой энергии в пределах контура нефтеносности, будет

Таким образом, через начальный контур нефтеносности в результате гидродинамического (неупругого) перемещения воды в пласт поступит следующий объем жидкости:

Остальная часть (до 5-106м3) представляет суммарный запас, определяемый действием упругих сил. Иначе говоря, больше половины (приблизительно 51,7%) добычи нефти будет получено за счет упругой энергии нефти, породы и воды, расположенных в пределах начального контура нефтеносности и в его непосредственном окружении.

Определение коэффициента нефтеотдачи и продолжительности процесса при площадном заводнении

Задача 2.

Площадное заводнение нефтяной залежи ведется по пятиконечной системе (рис.3). Площадь элемента заложи 4, средняя мощность = 10 м; средний коэффициент пористости породи т - 0,25; содержание связанной воды равно 20% от объема пор.

Нефтенасыщенность породы к моменту начала процесса заводнения = 0,55; вязкость нефти в пластовых условиях =11 сантипуазам; объемный коэффициент нефти 1,12; вязкость воды = 1 сантипуазу. Объемный коэффициент воды = 1.

Требуется определить ориентировочно продолжительность процесса заводнения и количество нефти, которое будет получено с каждого элемента площади, если окончание процесса приурочено к достижению степени обводнения продукции эксплуатационных скважин, выражающейся величиной - 97%, а интенсивность нагнетания воды равна сутки на каждую инжекционную скважину.

При пятиточечной системе расстояние между инжекционными скважинами равно стороне квадрата-элемента площади = 4 га = 40000 м2; сторона квадрата - 1/40000 = 200 м.

Подсчитаем коэффициент М, определяемый свойствами Пластовых жидкостей, по формуле

Среднее расстояние от инжекционных скважин до контура воды к моменту прорыва ее в эксплуатационные скважины

Для этих условий величину нефтеотдачи к моменту прорыва воды в эксплуатационные скважины можно определить из графика (рис.5) как = 36%. Коэффициент заводнения для пятиточечной системы - 72,3%.

Теперь имеются все данные для вычисления продолжительности первого периода получения безводной нефти по формуле

Средний удельный расход воды в течение второго периода заводнения, принимая изменение обводнения равномерным, определится по формуле

где - степень конечного обводнения продукции эксплуатационных скважин, равная 97%, или 0,97.

Конечная нефтеотдача при = 97% и = 0,081 равна 61%, т.е. = 0,61.

Продолжительность второго периода получения водо-нефтяной продукции подсчитаем по формуле

Общий срок процесса заводнения 786 + 3385 = 4171 день, или около 11,4 года.

За время заводнения с каждого элемента площади будет добыто нефти.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Особо следует подчеркнуть необходимость экономических исследований эффективности различных мероприятий, повышающих коэффициент нефтеотдачи.

Необходимо проанализировать геолого-промысловый материал по большому количеству пластов, законченных разработкой или находящихся в конечной стадии эксплуатации. Надо пробурить ряд специальных оценочных скважин для отбора керна, чтобы выяснить коэффициент нефтенасыщения (или водонасыщенности) на новых, еще не разрабатываемых месторождениях и коэффициент остаточной нефтенасыщенности на разработанных залежах и заводненных частях нефтяных пластов в условиях, сохраняющих пластовое соотношение водонасыщения. Дальнейшее развитие должны получить теоретические и экспериментальные работы по изучению процессов движения нефти, воды и газа в пористой среде.

Большое научное и практическое значение приобретает изучение геологических критериев неоднородности нефтесодержащих пластов. Известно, что степень неоднородности существенно влияет на установление оптимальных скоростей вытеснения нефти, на характер движения контуров, на плотность размещения скважин и на величину конечного коэффициента нефтеотдачи пласта. По материалам детально разбуренных пластов должна быть получена методика количественного выражения степени неоднородности пластов.

Научные исследования по определению достигнутых коэффициентов нефтеотдачи и решение проблемы повышения нефтеотдачи являются актуальными. Разнообразие геологических условий разработки месторождений обусловливает необходимость широких исследований, охватывающих все газо-нефтяные районы. Наряду с развитием исследований на местах необходима координация работ местных и центральных институтов, что ускорит решение восьми важных научных и практических задач по увеличению нефтеотдачи пласта.

В заключение можно привести некоторые данные по нефтеотдаче пластов по Соединенным Штатам Америки и России.

Из цифр, опубликованных в зарубежной печати, известно, что по нефтяным месторождениям США величина проектной нефтеотдачи пластов с применением вторичных методов разработки составляет 33%, по некоторым другим источникам эта величина оценивается 35-37%.

Определенная нами средняя величина проектной нефтеотдачи пластов по всем месторождениям России значительно выше. Однако не следует успокаиваться, что в среднем проектная нефтеотдача у нас намного больше, чем в США. Преимущества Российской системы ведения народного хозяйства дают возможность широко применять научно обоснованные методы разработки и осуществлять заводнение и другие методы повышения нефтеотдачи в пределах всей залежи, что обеспечивает большее извлечение нефти и недр.