vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Одним из многообещающих вариантов термальных методов воздействия на пласт является закачка горячей воды и пара [55]. Он заключается в подаче в пласт воды и пара достаточно высокой температуры - около 400°F (сообщается и о более высоких температурах нагнетания - до 700°F). Извлечение остаточной нефти происходит главным образом в результате увеличения ее подвижности при повышении температуры, а также вследствие теплового расширения нефти. Закачка горячей воды и пара производится периодически через определенные промежутки времени. Добыча нефти происходит либо через нагнетательные скважины во время их остановки, либо непрерывно - через эксплуатационные скважины.

Большая часть неглубоко залегающих залежей в США в настоящее время разрабатывается с помощью вторичных методов. Обычно применяется нагнетание газа или воды. Закачка воздуха применяется только в тех случаях, когда нет газа, а

заводнение по каким-либо причинам невозможно. При прочих равных условиях заводнение оказывается обычно наиболее эффективным.

При особо благоприятных пластовых условиях практически вся извлекаемая нефть может быть извлечена только с помощью первичных методов, и необходимости в применении вторичных методов может не возникнуть. Нефть, получаемая в результате применения вторичных методов разработки, значительно более дорогая,

чем нефть, добываемая с помощью первичных методов. Проект разработки новой залежи должен быть составлен так, чтобы максимальное количество нефти было получено с помощью первичных методов. Наиболее благоприятны условия для применения вторичных методов разработки, когда количество оставшейся в пласте нефти достаточно велико.

Добыча газа

Природный газ может добываться вместе с нефтью (попутный газ) или в чистом виде из чисто газовых залежей (свободный газ).

Попутный газ

Обычно при эксплуатации нефтяных месторождений вместе с нефтью добывается значительное количество газа. Даже если свободный газ в начальный период отсутствует и весь газ находится в растворенном состоянии в нефти,

впоследствии в связи со снижением пластового давления может образоваться газовая шапка (см. фиг. 5-26). На поверхности избыточное количество газа отделяется от нефти в сепараторе и затем перерабатывается для извлечения естественных

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

бензиновых фракций или получения газопродуктов (пропан, бутан, пентан) в

сжиженном виде (так называемый «сжиженный нефтяной газ»). После очистки

(осушения) оставшийся попутный газ смешивается с обычным сухим газом чисто газовых залежей и в таком виде поступает в газопроводы.

Попутный газ выполняет две крайне важные функции в пласте: 1) он является одним из источников пластовой энергии, способствуя продвижению нефти к забоям скважин и иногда даже на поверхность; 2) будучи растворенным в нефти, он понижает ее вязкость, делает более подвижной и, следовательно, легче извлекаемой.

Часто добываемый вместе с нефтью попутный газ используется в качестве топлива на промыслах. На тех месторождениях, где добывается большое количество попутного газа, строятся газобензиновые заводы, перерабатывающие этот газ и производящие бензин и другие жидкие углеводороды. Если осушенный попутный газ не находит сбыта, а количество его превышает нужды промысла, то он обычно выпускается в воздух или сжигается в факелах. На промысле газ используется также в качестве топлива для паровых и газовых двигателей, обслуживающих глубиннонасосные скважины, для обогрева и освещения. Наибольшее применение избыточный газ находит на истощенных месторождениях, где он закачивается обратно в пласт для поддержания пластового давления и повышения нефтеотдачи.

Свободный газ

Большая часть газа, используемого в промышленности и транспортируемого по газопроводам, добывается из чисто газовых месторождении и залежей. Обычно этот газ сухой, его перекачивают из скважин непосредственно в газопроводы. Когда пластовое давление в газовой залежи снизится настолько, что скважины не смогут подавать газ в газопроводы из-за того, что в них более высокое давление, газ из скважин предварительно сжимается в компрессорных установках до тех пор, пока его давление не превысит давление в трубопроводе.

Коэффициент газоотдачи продуктивных пластов по отношению к геологическим запасам обычно значительно выше, чем коэффициент нефтеотдачи,

причем этот газ на промыслах никогда не сжигается в факелах и не выпускается в воздух.

В газоконденсатных залежах наиболее тяжелые углеводороды в пластовых условиях растворены в газовой фазе (см. фиг. 10-4, В). В случае снижения давления,

но не температуры, из газовой фазы эти углеводороды выделяются в виде жидкости.

Для того чтобы обеспечить максимальное извлечение пластовых флюидов из

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

газоконденсатных залежей, необходимо

Фиг. 10-24. Две карты расположения нефтяных (А) и газовых (Б) залежей на одной и той же площади в районе свода Сабин, центральная часть Лупзпаны и смежные территории штатов Арканзас и Техас.

поддерживать пластовое давление на уровне, превышающем давление кон-

денсации. Выпавший в залежи конденсат адсорбируется на поверхности песчинок и становится практически неизвлекаемым. Поэтому газоконденсатные залежи эксплуатируются при высоких пластовых давлениях, обеспечивающих газообразное состояние пластовых флюидов. Конденсат выпадает из газа уже за пределами залежи в связи со снижением давления. Если основной целью является добыча именно конденсата, то осушенный газ вновь сжимается в компрессорах и закачивается под давлением обратно в залежь, что поддерживает пластовое давление и препятствует выпадению конденсата в пласте. Этот процесс называется сайклингом или

рециркуляцией и обеспечивает наиболее высокий коэффициент извлечения жидких углеводородов из газоконденсатных залежей.

Многие районы характеризуются преобладанием какого-либо одного вида залежей - чисто газовых или чисто нефтяных. В некоторых месторождениях неглубоко залегающие горизонты являются газоносными, ниже располагаются нефтяные залежи, насыщенные растворенным газом, а самые глубокие горизонты содержат газоконденсатные залежи. В то же время наблюдаются случаи, когда одни и

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

те же породы содержат газовую залежь и в непосредственной близости - чисто нефтяную залежь. На фиг. 10-24 показано распространение нефтяных и газовых залежей, типичное для многих нефтегазоносных районов.

Может быть предложено несколько возможных объяснений таких особенностей распространения нефтяных и газовых залежей: 1) ловушки образуются

вразличное время даже в одной и той же провинции, нефть и газ мигрируют в различных соотношениях в разное время, в связи с чем одни ловушки заполняются преимущественно газом, другие - преимущественно нефтью; 2) особенности образования углеводородов могли быть такими, что в одних отложениях или участках возникали главным образом газ и углеводороды с низкой точкой кипения (низким давлением насыщения), а в других - в основном нефть; 3) гидродинамические условия

впрошлом могли привести к удалению нефти из ловушки и заполнению ее чистым газом; 4) могло происходить избирательное улавливание нефти или газа (см. стр. 525-

526); 5) коллектор, в который попадает смесь мигрирующих нефти и газа, может содержать олеофильные частички; нефть в таком коллекторе задержится, а газ будет мигрировать дальше.

Экономические и правовые вопросы

Инженер-промысловик обязан обеспечить максимально эффективную добычу нефти и газа при минимуме затрат. Однако, кроме чисто технической стороны, эта проблема связана еще и со многими экономическими факторами и различными правилами, устанавливаемыми правительством и промышленниками.

Основными экономическими факторами, с которыми приходится иметь дело при решении вопросов разработки залежи, являются глубины скважин, стоимость бурения и эксплуатации, продажная цена нефти, арендные ограничения.

Максимальная прибыль может быть получена в том случае, если стоимость добычи и транспортировки нефти меньше ее продажной цены. Величина этой прибыли определяется продуктивностью пород и извлекаемыми запасами нефти, так как эти факторы обусловливают тип и количество применяемого оборудования. На промыслах, дающих небольшую прибыль, устанавливается лишь недорогое оборудование и в минимальном количестве. Такое оборудование, естественно, не может обеспечить высокие темпы добычи, какие дает более дорогое и совершенное оборудование. В некоторых особых случаях месторождения разрабатываются,

несмотря на то что они не дают прибыли в обычном денежном выражении. К таким месторождениям относятся, например, отдельные месторождения, составляющие