3.1. Теоретические основы управляемого воздействия на пласт в целом или на призабойную зону скважины.

Совершенно очевидно, что управление процессом выработки запасов углеводородов связано с искусственным воздействием на определенные параметры, которые мы будем называть управляемыми параметрами.

Основное уравнение притока флюидов в обобщенном виде таково :

Q=k(P_пл-P_заб)ⁿ

В частном случае, когда п = 1, уравнение записывается в виде:

Проанализируем приведенные выражения. Дебит скважины Q зависит от следующих параметров:

— коэффициента пропорциональности к;

— пластового давления P_пл;

— забойного давления Р_заб;

— показателя степени п, характеризующего режим фильтрации флюида;

— проницаемости системы К;

— вязкости флюида ню;

— радиуса контура питания R_k;

— физического радиуса скважины r.;

— коэффициента дополнительных фильтрационных сопротивлений С, связанных с изменением геометрии течения флюида в скважину.

Вышеперечисленные параметры являются управляемыми, хотя их влияние на дебит скважины неодинаково.

Рассмотрим параметры, управление которыми может быть реализовано в пределах всей залежи, в пределах ПЗС или в пределах и ПЗС, и всей залежи.

К управляемым параметрам для всей залежи относятся:

— пластовое давление P_пл;

— проницаемость области дренирования к;

— вязкость флюида ню;

— радиус контура питания R_k;

для ПЗС:

— коэффициент пропорциональности K;

— показатель степени n;

— забойное давление Р_заб;

— проницаемость ПЗС к;

— вязкость флюида ню;

— радиус контура питания R_k

— радиус скважины r.;

— коэффициент C.

В данном анализе предполагается, что толщина пласта h управляемым параметром не является, хотя при определенных условиях разработки залежи этот параметр изменяется и принципиально им можно управлять, воздействуя на Рш и Рза6. Как следует из вышеизложенного, управляемыми параметрами в пределах ПЗС и всей залежи являются:

— проницаемость k;

— вязкость флюида ню;

— радиус контура питания R_k.

Совершенно очевидно, что влияние каждого из перечисленных параметров на дебит скважины неодинаково. Параметры, управление которыми впрямую приводит к увеличению дебита скважины, будем относить к категории

безусловно управляемых. К ним относятся Р_пл ,Р_заб,к,мю,R_k,и r_с.

К категории косвенно управляемых параметров будем относить такие, влияние которых на дебит осуществляется не через прямое воздействие на них, а посредством управления другими параметрами: коэффициент пропорциональности к, показатель режима фильтрации п, коэффициент дополнительных фильтрационных сопротивлений С.

Несмотря на то, что параметры к и г. относятся к безусловно управляемым, их изменение в достаточно широком диапазоне не приведет к существенному росту дебита, т.к. эти параметры находятся под знаком логарифма. Таким образом, к основным управляемым параметрам, искусственное воздействие на которые приводит к существенно положительным результатам, относятся:

— пластовое давление P_пл;

— вязкость флюида ню;

— проницаемость к;

— забойное давление Р_заб.

На искусственном управлении величиной пластового давления построены многочисленные методы поддержания пластового давления (ППД) закачкой в залежь различных флюидов (вода,газ и др.).

Искусственное управление в пределах залежи величиной мю связано с различными термическими методами (закачка пара, горячей воды, различные модификации внутрипластового горения), а также с определенными физико-химическими методами (закачка в залежь различных растворителей, углеводородных и неуглеводородных газов, например СО2 и др.).

Несмотря на то, что принципиально возможно управлять проницаемостью области дренирования, стоимость таких работ сегодня является запредельной и всерьез говорить о таком управлении не приходится. Управление же проницаемостью призабойной зоны скважин с коллекторами самых различных типов сегодня широко распространено и реализуется различными, достаточно многочисленными способами.

На искусственном управлении забойным давлением базируются многочисленные способы, в том числе и широко известный форсированный отбор жидкости.

На основе выполненного анализа управляемых параметров возможно построение классификации методов и способов управления процессом выработки запасов, одной из основных задач которого является достижение максимально возможного коэффициента нефтеотдачи.