12. Нагнетательные скважины для закачки воды с целью поддержания пластового давления.

С целью увеличения темпа отбора нефти из залежи и повышения ее конечной нефтеотдачи применяют различные методы поддержания пластовой энергии путем нагнетания в залежь воды, газа или воз­духа.

В большинстве случаев для поддержания пластовой энергии применяют законтурное заводнение, т. е. закачку воды в законтурные водоносные зоны залежи. Иногда законтурное заводнение дополняют внутриконтурным или центральным очаговым заводнением. При законтурном и внутриконтурном заводнении контур питания залежи добавочной энергией приближается непосредственно к залежи или находится в ней, что позволяет вести разработку залежи высокими темпами.

При искусственном воздействии на залежь с целью поддержания пластовой энергии рабочий агент целесообразно нагнетать в залежь с самого начала разработки. Это позволяет поддерживать пласто­вое давление на высоком уровне, близком к первоначальному, сохранять повышенные дебиты скважин и интенсифицировать раз­работку залежи, а также обеспечивает получение повышенных коэффициентов нефтеотдачи, присущих напорным режимам.

Для поддержания среднего пластового давления в залежи при­мерно на одном уровне общий объем закачиваемой в пласт воды при заводнении должен равняться объему извлекаемых из пласта жидкости и газа. Число нагнетательных скважин как при законтурном, так и при внутриконтурном заводнении при известном объеме закачки зависит от поглотительной способности каждой скважины при данной вели­чине давления нагнетания. Поглотительная способность нагнета­тельной скважины определяется коэффициентом приемистости, так же как производительность нефтяной скважины определяется коэффициентом продуктивности.

Максимальное давление нагнетания определяется типом имеюще­гося насосного оборудования.

Число нагнетательных скважин для каждой залежи нефти опре­деляется делением заданного объема закачки воды в сутки на погло­тительную способность одной скважины.

13. Приток нефти в скважину.

Жидкость, поступающая к скважине, должна проходить последовательно как бы через ряд концентрически расположенных цилиндрических поверхностей между непроницаемыми кровлей и подошвой; площади этих поверхностей постепенно уменьшаются по мере приближения к скважине. При постоянной мощности фильтрующегося слоя и его однородности скорость фильтрации движущейся к скважине жидкости должна в этих условиях непрерывно увеличиваться и достигать максимума на стенках скважины. С увеличением скоростей возрастают гидравлические сопротивления, а значит, на перемещение единицы объема жидкости в направлении к скважине непрерывно должны возрастать затраты энергии на единицу длинны пути или связанные с этим градиенты давления.

Для описания зависимости дебита скважины от градиента давления вокруг нее можно воспользоваться законом линейной фильтрации Дарси, согласно которому скорость линейной фильтрации пропорциональна градиенту давления и обратно пропорциональна вязкости фильтрующейся жидкости.

Можно написать

Площадь фильтрации Fпри радиальном потоке уменьшается по направлению к скважине.

При неизменной мощности залежи hна расстоянииr_iот оси скважины эта площадь будет равна2r_ih. Тогда, относя перепад давленийd_pк бесконечно малому участку путиd_r, это выражение можно переписать в виде:

, отсюда

Интегрируя это уравнение в пределах от радиуса скважины r_cдо радиуса кондуктора питания скважиныRи от забойного давленияp_забдоp_пл – пластового давления на контуре получим:

, откуда

Решив уравнение относительно Q, получим уравнение Дюпюи радиального установившегося притока однородной жидкости в скважину при водонапорном режиме:

где: Q – дебит скважины; r– проницаемость пласта;h– мощность пласта;p_пл и p_заб– пластовое и забойное давления;вязкость жидкости;R r_c – радиусы контура питания и скважины.