які сили утримують нафту в пласті

Властивість мінералів утримувати нафту, переборюючи капілярні сили, приводить до того, що в пласті залишається значна кількість нафти під час його експлуатації. Явище налипання нафти до породи спричинено передусім адсорбцією і проникненням молекул у мікропори породи. При цьому нафта під дією сил молекулярного притягання здатна утримувати на поверхні шар, який за величиною дорівнює радіусу молекулярного притягання. Інші сили, які чинять опір руху нафти в пласті.Нафта, просуваючись по нафтовому пласту до вибою експлуатаційної свердловини, втрачає частину пластової енергії на подолання опору тертя об стінки порових каналів і внутрішнього опору власної в'язкості.

Витіснення нафти з пласта – у нафтовидобуванні - заміщення нафти, що міститься в породі-колекторі, пластовою водою (газом) або робочим агентом (водою, газом тощо) під час розробки покладу. При пром. розробці нафт. покладів В.н.п. здійснюється за рахунок перепаду тиску, зумовленого підтримкою на вибої видобувних свердловин тиску, нижчого від пластового, і безперервним або періодичним відбором флюїдів (рідин або газів) з пласта.

Основні сили, які діють у пласті, що насичений двома або більше фазами, наступні: поверхневі, в’язкісні, гравітаційні та пружні. Поверхневі та капілярні сили створюють на границі рідких фаз у пористому середовищі (на менісках) тиск від 0,01 до 0,3 МПа. Збільшення ступеня вилучення нафти з надр можна забезпечити використанням механізмів, які в тій чи іншій мірі переборюють сили, що утримують нафту в пласті шляхом зміни властивостей пластів, витіснення пластових флюїдів агентами, що нагнітаються в пласти. <== предыдущая лекция. | следующая лекция ==>.

При підвищенні тиску пружні сили пласта з поганими колекторськими властивостями, капілярні ж сили утримують упроваджену в пласт воду при послідуючому зниженні пластового тиску. Вперше метод циклічного заводнення був використаний і дав добрі результати на Губинському родовищі в 1964 р. Метод зміни направлення фільтраційних потоків. Витіснення нафти газом високого тиску. Метод полягає в створенні в пласті оторочки легких вуглеводнів на кордоні з нафтою. Це забезпечує процес змішуваного витіснення нафти. Технологія розробки нафтових покладів, полягає на витісненні нафти змішуючими з нею рідинами і газом, результат розвитку способів підтримки пластового тиску шляхом закачки газоподібних агентів.

В пласті нафта знаходиться під дією високих тисків і підвищених температур; крім того в ній міститься розчинений газ. Все це в значній мірі відбивається на її властивостях і умовах руху по пласту. Фізичні властивості нафти в пластових умовах суттєво відрізняються від тих, якими вона характеризується на поверхні. Основною причиною цього явища є наявність в природних умовах залягання розчиненого в ній газу, кількість якого визначається перш за все факторами, які пов’язані з умовами формування покладів і суттєво залежать від тиску і температури в надрах.

20 Які сили рухають нафту пласті ? 21. Що таке геотермічний градієнт ? 22. Якою величиною визначаються запаси пластової енергії ? 23. Які сили утримують нафту в пласті ? 24. Як визначають режим роботи покладу ? 25. Перечисліть режими розробки нафтових родовищ і яка умова їх прояву ? 26. З яких етапів складається розробка нафтового родовища в залежності від темпу видобутку нафти ? 27. Назвіть режими розробки газових родовищ. 28. Як можна визначити режим розробки газового родовища за промисловими дани-ми ? 29. Чим відрізняється водонапірний режим розробки газового родовища від газового режиму ?

4) умови залягання нафти, газу і води в пластах – наявність або відсутність обширних водонафтових, газонафтових зон і газових шапок; 5) властивість пластових флюїдів – співвідношення пластового тиску та тиску насичення нафти газом; газонасиченість; властивості нафти та газу, які впливають на його розчинність при термобаричній обстановці в покладі, в'язкість пластових флюїдів. Технологія підтримання пластового тиску закачуванням води. Розміщення свердловин при за контурному заводненні.Вплив на пласт в цьому випадку здійснюється через систему нагнітальних свердловин, розміщених за зовнішнім контуром нафтоносності.

Залишкова нафту цього виду досить поширена. Доказом служать численні випадки припливу чистої нафти в свердловини, пробурені позаду водо-нафтового контакту в промитої частини пласта. З цієї ж причини перерозподіл і збільшення відбору рідини з пласта іноді призводять в обводнених покладах до повторного збільшення припливу нафти до свердловин. У гідрофобних пластах, де меніски в каналах протидіють витіснення нафти водою, капілярні сили шкідливі, так як нефтеотдача пластів під їх впливом зменшується. Тому найкращий результат можна отримати, якщо нафта витісняється водою з низькими значеннями міжфазного натягу при підвищених градієнтах тисків.

Сили, що діють в пласті, можна розділити на дві групи: сили руху і сили опору, які протидіють руху рідин і газу і утримують нафту в пластах. До силам, що обумовлює рух нафти, газу і води в пластах, відносяться наступні: 1) що викликаються напором пластових контурних вод; 2) проявляються в результаті пружності пластових водонапірних систем, т. Е. Пружності рідини і власне порід пластів 4) капілярні і молекулярно-поверхневі сили, які утримують нафту в пласті завдяки змочування нею стінок порових каналів. Гідравлічний опір руху рідини і газу по пласту залежить насамперед від в'язкості рухомих рідин і газу і від швидкості потоку. Чим вище швидкість потоку, тим більше сили опору. Чим вище в'язкість, тим більше сили опору.

В’язкопластичні властивості нафти зумовлюють зменшення коефіцієнта охоплення пласта фільтрацією як по його товщині, так і по площі. Під коефіцієнтом охоплення βох розуміють відношення об’єму породи, охопленої витісненням, до всього об’єму нафтовмісної породи. За наявності в розрізі продуктивного пласта п окремих, гідродинамічно ізольованих пропластків (іншими словами, відсутнє перетікання між окремими шарами з різною проникністю) сумарний дебіт. , (15.21). де дебіт кожного пропластка з різною значиною початкового перепаду тиску виражається формулою (15.11)

Тому гірські породи, здатні утримувати в собі нафту й газ і віддавати їх при розробці, називаються колекторами. Найбільш характерними є проникні піщані колектори нафти, газу, а також супроводжуючої їх води. Які сили просувають їх до останнього притулку, на які відстані? Тут, як і в інших галузях нафтової геології, питань більше, ніж однозначних відповідей. Вчені дійшли висновку, що основною причиною, яка викликає міграцію нафти в колекторах, є вільна циркуляція води під впливом гідростатичного натиску. Нафта і природний газ можуть знаходитися в пористому водоносному пласті, що має ухил, не у вигляді окремих крапельок або бульбашок, а у вигляді значних мас, що заповнюють поровий простір породи.

Пастки нафти і газу. Розглянемо пластовий природний резервуар і механізм уловлювання в ньому вуглеводнів. В природному резервуарі нафта і газ утворюють скупчення лише в певних, сприятливих для цього місцях. Це такі ділянки природного резервуара, де нафта і газ внаслідок наявності перешкоди (екрану) на шляху руху здатні збиратись значною масою. Такі ділянки носять назву пасток нафти і газу. В реальних умовах надр перешкоди руху нафти і газу в пласті створюються одночасно кількома факторами, що діють з різною силою. Це призводить до утворення численних комбінованих пасток. Складовими частинами пастки є: порода–колектор, покришка, екран.

В неоднорідних пластах ефективність циклічного заводнення вища, ніж звичного заводнення. Оскільки при практичному впровадженні циклічного заводнення частіше не вдається здійснити одночасне тимчасове припинення закачування або відбору у всіх свердловинах, то при цьому заводненні одночасно реалізується ідея підвищення нафтовіддачі зміною напряму потоків фільтрацій. Зміна напрямів фільтраційних потоків. Він ефективніший у разі підвищеної неоднорідності пластів, високов'язких нафт і застосування в першій третині основного періоду розробки. Створення високих тисків нагнітання. Величина тиску нагнітання впливає на техніко-економічну ефективність заводнення.

Газ, нафта і вода, які заповнюють пори в пластах, знаходяться під деяким напором, який називається пластовим тиском. Величина пластового тиску залежить від цілого ряду факторів (глибини залягання, відстані до області живлення та ін.) і змінюється по площі продуктивного горизонту. Перепад тисків в пласті є тією силою, яка рухає нафту і газ по пласту до свердловин. Численні заміри початкового пластового тиску показали, що він збільшується з глибиною на 0,08-0,12 МПа на кожні 10 м, а в середньому - 0,1 МПа на 10 м, що відповідає гідростатичному тиску, тобто тиску стовпа прісної води густиною 1000 кг/м3, висотою від середини досліджуваного пласта до гирла свердловини.

За вмісту в нафті більше ніж 2 – 3% парафіну спостерігається його інтенсивне відкладення в трубах (через зниження температури та переходу легких фракцій нафти в газову фазу). Основний компонент інших відкладень – гіпс. Солевідкладення видаляються хімічними реагентами: 10 – 15% розчинами К(Na)2СО3 і K(Na)HCCh.

Щодо теорії походження нафти вчені до єдиної думки не прийшли. Це дуже складне питання, і проблема його дозволу не по силам поки ні геології газу і нафти, ні всьому природознавства, яке в даний момент доступний людству. Про походження нафти говорять не тільки теоретики, а й практики. Славнозвісний геолог-нафтовик В. М. Губкін в тридцятих роках минулого століття писав про це багато і цікаво, обговорюючи різні теорії походження нафти. Ми взагалі можемо тільки здогадуватися, що за процеси пройшли протягом мільярдів років під земною корою, наша планета для нас багато в чому ще загадка. Людина мало

Нафта - масляниста рідина темно-бурого або майже чорного кольору з характерним запахом. Вона легша за воду, у воді практично не розчинна. За складом нафта - суміш вуглеводнів різної молекулярної маси, головним чином рідких. Перегонку проводять на нафтопереробних заводах після відокремлення супутніх нафтових газів. При перегонці нафти добувають світлі нафтопродукти: бензин, лігроїн, гас, газойль, а в залишку - в’язку горючу рідину - мазут. Продукти перегонки нафти мають різноманітне застосування. Бензин у великих кількостях використовують як авіаційне й автомобільне пальне.

Нафту називають «чорним золотом», тому що це вуглеводень, без якого неможливий розвиток сучасного промислового виробництва. Нафта і газ — основа паливно енергетичного комплексу, який виробляє пальне, мастильні матеріали, нафтові компоненти використовуються в будівельних матеріалах, косметику, продукти харчування, миючих засобах. Це сировина продається за валюту і приносить добробут країнам і народам, що володіє величезними запасами.

Прогнозується розташування нафтових пластів, і вони дійсно знаходяться в найнесподіваніших місцях. Здавалося б, теорія доведена, але не все так просто. Несподівано отримала підтвердження біогенна версія. Родовища, які спростовують абіогенн теорію формування нафти. Вихід природного газу є одним з показників знаходження нафти в цьому пласті; Після виявлення здійснюються розрахунки за кількістю запасів. Це дає зрозуміти — чи варто розробляти родовище або цей проект стане нерентабельним. Суглинки утримували нафтові утворення у вакуумі. Пізніше з’явилися комори з каменю. Для зміцнення стін вони промащувались цементним розчином.