Особенности разр-ки нефт м/ий приРежиме растворенного газа и газонапорном.

Режим растворенного газа обусловлен проявлением энергии расширения растворенного в нефти газа при снижении давле­ния ниже давления насыщения. Снижение давления сопровождается выделением из нефти ранее растворен­ного в ней газа. Пузырьки этого газа, расширяясь, продвигают нефть и сами перемещаются по пласту к забоям скважин. Часть пузырьков газа всплывает, накапливаясь в своде структуры и образуя газовую шапку. Режим растворенного газа в чистом виде может проявиться в пласте, содержащем нефть, полностью насыщенную газом. Этот режим протекает в две фазы. В течение первой фазы депрессионная воронка каждой скважины расширяется до слияния с воронками других скважин или до естественной границы пласта (контура нефтеносности). Во второй фазе происходит общее снижение давления в залежи и на линиях слияния де-пресснонных воронок или на границе пласта. Для него харак­терны высокий темп снижения пластового давления (отборов нефти) и непрерывное изменение газового фактора (отношение расхода добываемого газа, приведенного к стандартным условиям, к расходу дегазированной нефти) вначале увеличение до максимального значения, затем уменьшение. Если залежь ха­рактеризуется некоторым превышением начального давления Pпл над давлением рн, то в начальный период при снижении дав­ления до значения рн она работает за счет энергии упругости либо за счет энергий упругости и напора вод. Если рз<рн, то энергия расширения газа сочетается с этими энергиями.

Газонапорный режимГазонапорный режим (режим газовой шапки) связан с преиму­щественным проявлением энергии расширения сжатого свобод­ного газа газовой шапки. Под газовой шапкой понимают скоп­ление свободного газа над нефтяной залежью, тогда саму за­лежь называют нефтегазовой (или нефтегазоконденсатной). В зависимости от состояния давления в газовой шапке разли­чают газонапорный режим двух видов: упругий и жесткий.

При упругом газонапорном режиме в результате некоторого снижения давления на газонефтяном контакте (ГНК) вслед­ствие отбора нефти начинается расширение объема свободного газа газовой шапки и вытеснение им нефти. По мере отбора нефти из залежи давление газа уменьшается.

Жесткий газонапорный режим отличается от упругого тем, что давление в газовой шапке в процессе отбора нефти остается постоянным. Такой режим в чистом виде возможен только при непрерывной закачке в газовую шапку достаточного количества газа или же в случае значительного превышения запасов газа над запасами нефти (в объемных единицах при пластовых усло­виях), когда давление в газовой шапке уменьшается незначи­тельно по мере отбора нефти.

В условиях проявления газонапорного режима начальное давление рпл (на уровне ГНК) равно давлению рн. Поэтому при создании депрессии давления происходит выделение растворен­ного газа и нефть движется по пласту за счет энергии его рас­ширения. Часть газа всплывает в повышенные зоны и попол­няет газовую шапку. Это способствует замедлению темпов сни­жения пластового давления; а также обусловливает малое значение газового фактора для скважин, удаленных от ГНК. Скважины, расположенные вблизи ГНК характеризуются очень высоким значением газового фактора вследствие прорывов газа.

16 Основные хара-кие параметры работы газожидкостного подъемника

Подъем флюидов в стволе доб-ей скважины про­исходит либо за счет пластовой энергии (E_пл) либо за счет пластовой (E_пл) и искусственно вводимой с поверхности в сква­жину (E_и) энергий.На забой скважины поступают из пласта фл-ы,кот обладают потенц-ой Е, обуслов­ленной действием сил гидродин-кого давления. В стволе скв Е расходуется на преодоление силы тяжести гидроста-кого столба смеси (E_см), сил путевого (E_тр), местного (E_м) и инерционного (E_ин) сопротивлений, ко­торые связаны с движ-ием, а также на транспорт продукции скв от устья до пунктов сбора, и подготовки (E_трансп). Отсюда балансЕ в работающей скв можно запи­сать:

Е_пл + Е_и = E_см + E_тр + E_м + E_ин + E_трансп

Анализ результатов лаб и скважинных иссл-ий убеждает, что в общем балансе энергия E_мсоставляет очень малую величину, поэтому ею пренебрегают. Тогда ур-е баланса Е

Е_пл + Е_и = E_см + E_тр + E_ин + E_трансп

При Е_и=0 скважина работает за счет только пл. Е. Такой способ ее экспл-ии называют фонтанным, причемфонт-ие скв возможно как за счет Е жидк. Еж, так и Е сжатого газа Е_г.

При Е_и >0 и Е_пл>0способ экспл-ии скважины назы­вают механизированным — газлифтным или насосным. При газл. спос. в скв допол-но вводится искус­с-ная Е сжатого газа Ег, а при насосном — потенц­-я и кинетич-ая энергии.

Характеристикагазожидкостного подъемника

Суть гжид-ого подъемника состоит в том,что в водоем с постоянным уровнем погружены подъ­емные трубы длиною Lна глубину h₁. К нижнему концу подъ­емных труб по трубам линии газоподачи подводится газ.В подъемных трубах газ всплывает в жидкости в соотв-вии с законом Архимеда и образуется гжидк-­наясмесь,которая поднимается на высоту h'. Поскольку трубы и водоем являются сообщающимися сосудами,то со стороны каждого абсо­лютное давление у башмака можно за­писать: ;

приравнивая которые получаем где ρ, ρ_см — плотность жидкости и газо­жидкостной смеси; р₀ - давление над уровнем жидкости.

Так как ρ_см < ρ, то h'>h₁. Для лю­бого тела при постоянной массе плот­ность тем меньше, чем больше объем. При увеличении Vгаза в смеси (Vого расхода его) уменьшается ее плотность и соответственно повыша­ется h'. Таким образом, принцип подъ­ема (работы газожидкостного подъем­ника)заключается в уменьшении плотности среды в подъемных трубах. Такая смесь может существовать только при движении 1 или обеих фаз. Подъем жид. возможен и при вводе в нее несжимае­мого (твердого или жидкого) рабочего агента, плотность кото­рого меньше плотности жидкости, например, пустотелых пласт­массовых шариков.

Расход жидкости при увеличивающемся расходе газа сначала возрастает, достигает max, а затем уменьшается вплоть до нуля. Это связано с тем, что труба заданной длины L и диаметра d при постоянном перепаде давления Δр=p₁—р₂может пропустить вполне определенный расход жид, г. или гжидк-ой смеси. Зависимость объемного расхода жидкости q от объемного расхода га за Vo, приведен­ного к н.у., называют кривой лифтирования.

Результаты экспериментов показали, что в общем случае подача q гжид-ого подъ-ка является функцией многих параметров:

Использованиекорреляционного коэффициента

Гидродин-ая сложность движения гжид-ой смеси обусловила его описание на основе разных упрощенных моде­лей. Изучение базируется на модели дрейфа. Для расчета нужно иметь две эксперим-но определяемые величины: истинное газосод-ие и коэф-нт, характ-ий гидравличе­ское сопротивление движению смеси. На основе гомогенной мо­дели, представляющей обе фазы как гомогенную (однородную) фазу, потери давления на скольжение газа и на трение харак­теризуются одним опытным (корреляционным) коэффициентом, согласующим результаты расчета с данными фактических изме­рений.