Средние значения давления определяют не только для залежи в целом, но при необходимости и для различных ее зон и участков, представляющих самостоятельный интерес.
С помощью карт изобар можно выявлять степень связи залежи с законтурной зоной, определять фильтрационную характеристику пластов. Они дают наглядное представление об энергетических возможностях залежи в целом и отдельных ее частей. Совместное рассмотрение карт изобар, составленных на несколько дат, позволяет судить об эффективности принятой системы разработки и отдельных технологических мероприятий по совершенствованию процесса разработки. Карты изобар можно использовать для прогнозирования поведения давления и перемещения контуров нефтеносности.
Перепады давления в пласте при добыче нефти и газа. комплексные показатели фильтрационной характеристики пластов
Как уже указывалось, при разработке залежи в продуктивном пласте образуются воронки депрессии давления — общая по залежи в целом и локальные в районе каждой добывающей и нагнетательной скважины. Перепад давления, соответствующий локальной воронке, применительно к добывающей скважине называют депрессией на забое скважины DРскв.д, применительно к нагнетательной скважине — репрессией на забое скважины DРскв.д. В качестве обобщающего термина (для добывающих и нагнетательных скважин) наиболее часто применяют термин перепад давления в скважине.
В добывающей скважине забойное давление DРзаб.д меньше текущего пластового давления DРпл.тек величину депрессии, в нагнетательной скважине DРзаб.н больше DРпл.тек на величину репрессии. Соответственно перепады давления в добывающей и нагнетательной скважинах определяются выражениями:
При установившейся фильтрации жидкости депрессия на забое добывающей скважины и репрессия на забое нагнетательной скважины находятся в прямой связи соответственно с дебитом по жидкости qж и приемистостью W:
Здесь К' и К"— коэффициент продуктивности и коэффициент приемистости скважины, выражаемые соответственно в (т/сут)/0,1 MПа и в (м3/сут)/0,1 МПа и характеризующие изменение дебита и приемистости скважины на единицу изменения перепада давления в скважине. Коэффициенты К' и К." для одной и той же скважины обычно имеют разные значения. Поэтому для скважины, сначала дававшей нефть, а затем переведенной под нагнетание воды с целью совершенствования системы воздействия, эти коэффициенты должны определяться самостоятельно при добыче нефти и при закачке рабочего агента.
Дебит скважины по жидкости qж и приемистость скважины W при установившейся фильтрации жидкости определяют по уравнениям:
где kпр — проницаемость пласта; h — толщина пласта; DРскв.д(н) =Рпл-Рзаб в добывающей (нагнетательной) скважине; Rк — радиус условного контура питания скважины: rпр — приведенный радиус скважины; и m,— соответственно вязкость нефти и воды.
Радиус условного контура питания скважины Rк принимают равным половине расстояния между скважинами.
Приведенный радиус скважины rпр — радиус условной совершенной скважины, принимаемой в качестве эквивалента реальной скважины, несовершенной по качеству и степени вскрытия пласта, но имеющей те же дебит и депрессию.
Соответственно: коэффициенты продуктивности и приемистости представляют собой комплексные характеристики соответственно добывных возможностей и приемистости скважины.
На практике коэффициент продуктивности (приемистости) определяют путем исследования скважины методом установившихся отборов. Метод основан на измерении дебита и забойного давления при нескольких стабилизировавшихся режимах работы скважины. Полученные результаты выражают в виде зависимости между дебитом и депрессией на забое скважины (индикаторной диаграммы) (рис. 7). При фильтрации жидкости индикаторные линии обычно прямолинейны по всей длине или на начальном участке.
Рис. 7. Индикаторные диаграммы добывающих (а) и нагнетательных (б) скважин:
q„ — дебит скважин по нефти; W — приемистость скважин; Др — депрессия (репрессия) на забое скважины
По добывающим скважинам при больших значениях дебита они могут быть изогнутыми в результате нарушения линейного закона фильтрации вблизи скважины, уменьшения проницаемости в связи со смыканием трещин при значительном снижении забойного давления. По нагнетательным скважинам основной причиной искривления индикаторных линий является раскрытие микротрещин в пласте по мере увеличения забойного давления.
Уравнение прямолинейной индикаторной линии добывающей нефтяной скважины имеет вид.
При прямолинейном характере индикаторной кривой коэффициент K'(K'') остается постоянным в интервале исследованных режимов и численно равен тангенсу угла между кривой и осью перепада давления.
На искривленном участке индикаторной кривой коэффициент продуктивности (приемистости) изменчив и для каждой точки кривой определяется как отношение дебита (приемистости) к соответствующему перепаду давления. Значение коэффициента продуктивности (приемистости) используют для прогноза дебитов (приемистости) скважины при перепадах давления, допустимых в рассматриваемых геологических и технических условиях.
В промыслово-геологической практике часто пользуются удельным коэффициентом продуктивности (приемистости) Куд, характеризующим значение коэффициента продуктивности (приемистости) К' ( К") на 1 м работающей толщины пласта h: 
Этот показатель используют при обосновании кондиционных значений параметров продуктивных пластов, при сравнении фильтрационной характеристики пластов разной толщины и в других случаях.
Дебит газа qг в скважине при установившейся фильтрации прямо пропорционален разности квадратов значений давления P2пл - P2заб
где kпр — коэффициент проницаемости; h — эффективная толщина; Тст = 273 К; Тст - (273 - tпл); Pат = 105 Па; m -вязкость пластового газа; Z — коэффициент сверхсжимаемости газа; Rк – условный радиус контура питания; rпр – приведенный радиус скважины.
В отличие от уравнения притока нефти к скважине в уравнении притока газа дробь в его правой части не является коэффициентом продуктивности, так как в связи с нелинейностью фильтрации газа дебит его пропорционален не депрессии, а некоторой нелинейной функции давления. Этот коэффициент пропорциональности может быть определен с помощью индикаторной линии, построенной в координатах qг и (P2пл.тек – Р2заб)/ qг. Уравнение индикаторной линии имеет вид
, где А и В— коэффициенты фильтрационного сопротивления, зависящие от параметров пласта в призабойной зоне (А) и от конструкции скважины (В).
Коэффициент А численно равен значению (P2пл.тек – Р2заб)/ qг в точке пересечения индикаторной линии с осью ординат. Дробь в правой части уравнения соответствует 1/А, т.е. 
По данным исследования скважин (по методу установившихся отборов) оценивается основная фильтрационная характеристика пласта — коэффициент проницаемости, а также комплексные характеристики пластов, учитывающих одновременно два-три основных свойства продуктивных пластов, оказывающих влияние на разработку залежей.
4. Характеристика Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции
Тимано-Печорский ТПК - один из крупнейших территориально- производственных комплексов России.
Тимано-Печорский ТПК расположен в Северном экономическом районе. Комплекс охватывает восточную часть территории Архангельской области ( Ненецкий АО ) и северную часть Республики Коми.
Развитию Тимано-печорского ТПК способствовали следующие факторы: обеспеченность энергетическими, лесными, водными, и другими ресурсами. наличие свободных территорий, удобных для строительства промышленных объектов и жилых комплексов.
Коми республика - единственный на Севере район, являющийся крупным производителем важных и дефицитных энергоносителей - энергетических и коксующихся углей, нефти, газа. Недра республики Коми богаты минеральными ресурсами: каменным углем (Печорский бассейн, Воркутинское, Юнь-Янгинское , Хальмер-Юское , Интинское и др.) , нефтью и природным газом: Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция ( Вуктылское , Пашненское , Усинское и другие месторождения ) , горючими сланцами , асфальтитами , титановыми рудами ( Ярегское месторождение) , бокситами , известняком.
Республика Коми богата лесными ресурсами (общие запасы древесины оцениваются в 1,2 млрд. м3). На основе этих ресурсов и формируется Тимано-Печорский ТПК. Его опорными пунктами являются Воркута и Инта (добыча угля), Ухта (добыча нефти и ее переработка), Усинск(добыча нефти), Вуктыл (добыча газа) и др.
Освоение местных нефтяных ресурсов началось в середине 17 века горнопромышленником Ф.С. Прядуновым. Добыча нефти велась на реке Ухте. Здесь же в 1745 году был построен первый в мире нефтеперегонный завод, перерабатывающий нефть на осветительное масло. Однако развитие нефтяных промыслов на юге России привело к сокращению, а затем к окончательному прекращению добычи нефти на Европейском Севере. Царское правительство не уделяло должного внимания развитию этого района, считая, что он беден и осваивать его нет смысла. Только в 1920 году в районе Ухты была произведена пробная добыча нефти. Однако ее промышленная добыча началась только в послевоенное время. Кроме нефти в недрах комплекса есть значительные запасы природного газа и газоконденсата. Газовый конденсат содержит до 94 % метана и другие ценные компоненты.
Удельный вес Тимано-Печорского ТПК в нефтедобывающей промышленности России составляет около 3 % .Надо отметить, что также, как и любой другой отрасли, нефтяной промышленности нужны крупные инвестиции для дальнейшего функционирования и развития.
Важное значение для развития Тимано-Печоского ТПК имеют месторождения каменных углей Печорского бассейна. О наличии угля на реке Печоре было известно еще в 17 веке. Однако основное открытие угля приходится на советский период. Геологические экспедиции проводились под руководством известного геолога А.А. Чернова. Главное открытие в этом районе сделано в 1930 году - было обнаружено. Воркутинское месторождение. С 1934 года началась промышленная добыча угля. Печорский бассейн имеет геологические запасы угля более 300 млрд. тонн. Наибольшую ценность представляют коксующиеся угли. Они сосредоточены в северо-восточной части бассейна. Низкое содержание серы, отсутствие фосфора и хорошая спекаемость обеспечивают производство из печорских углей высококачественного кокса. Запасы энергетического угля выявлены в южной части бассейна, где эксплуатируется крупное Интинское месторождение.
В пределах комплекса расположен Тиманский бокситоносный район, где обнаружено более 30 залежей бокситов, которые служат сырьем для получения алюминия. Бокситовые руды Среднего Тимана залегают близко к поверхности земли, средняя мощность рудного тела от 6 до 9 метров. Качество руд высокое, с большим содержанием глинозема при неглубоком залегании. Тиманские бокситы отличаются низким содержанием кальция, что определяет их ценность не только для производства глинозема, но и электрокорунда. На их основе намечается создать в районе г.Ухты крупное глиноземное производство, мощностью в 1,3 млн. тонн, построить железную дорогу длиной 150 км от месторождения бокситов до Ухты. Комплексное освоение территории Среднего Тимана весьма экономично и позволяет дополнительно получить ряд необходимых народному хозяйству продуктов: строительных материалов, деловой древесины.
На территории ТПК сосредоточены значительные ресурсы титанового сырья, железных, медных руд и редких металлов. Особо следует отметить Ярегское месторождение титановых руд, которое является одним из крупнейших в стране. Освоение его в перспективе существенно повлияет на отраслевую структуру промышленности Тимано-Печорского ТПК. Разведаны также новые месторождения титана на реках Ухте и Пижме, имеющие благоприятные горно-геологические условия для открытой добычи.
Комплекс также богат месторождениями различных строительных материалов и химического сырья. Наибольшее значение имеют известняки, пригодные для использовании в металлургии и получения цементов высоких марок. Среди химического сырья выделяется Сереговское месторождение каменной соли и ,безусловно, месторождения нефти. В верховьях Печоры есть еще один соленосный бассейн, где , кроме каменной, имеется и поваренная соль.
В формировании Тимано-Печорского ТПК видное место принадлежит запасам древесины. Здесь находится основной лесозаготовительный район европейской части России. Основная часть лесных ресурсов приходится на ценные хвойные породы, главным образом ель и сосну. Общие лесосырьевые ресурсы (1,2 млрд. куб. м.) позволяют сформировать крупный лесопромышленный комплекс с углубленной химической и химико-механической переработкой древесины.
Немаловажное значение для развития комплекса имеет хорошая обеспеченность водными ресурсами, что способствует созданию здесь водоемких производств. Наряду с пресными водами имеются большие запасы минеральных вод, которые могут быть использованы не только в лечебных целях, но и в промышленности.
Для комплекса характерен повышенный показатель урбанизации. На его территории насчитывается свыше 40 городских поселений. Наиболее крупные города комплекса: Воркута, Ухта, Печора, Инта, Нарьян-Мар. Быстро растет город Усинск. Национальный состав Тимано-Печорского ТРК неоднороден. Коми, ненцы - проживают в своих автономных образованиях (Коми - в республике, Ненцы - в автономном округе).
Характеристика отраслей специализации хозяйства комплекса. На территории Тимано-Печорского ТПК до недавнего времени был почти создан достаточный экономический потенциал, способствующий ускоренному развитию его хозяйства. Комплекс, несмотря на неблагоприятную экономическую ситуацию в стране, все еще играет важную роль по производству такой продукции, как нефтебитумы, низкотемпературные масла, специальные лаки, стройматериалы, клееная фанера. Велика его доля по заготовке деловой древесины (крупный лесопромышленный комплекс находится в г.Сыктывкаре), в общероссийской добыче нефти, угля. К ведущим отраслям, определяющим народнохозяйственную специализацию комплекса относятся топливная и лесная промышленности. На их долю приходится свыше 50 % производимой продукции.
Все больше сокращается добыча каменного угля, которая 10 лет назад здесь занимала главенствующее положение. Добыча каменного угля, которая достигла в 1990 году около 30 млн. тонн, в 1997 году составляет 21,7 млн.тонн. Здесь добывается коксующийся и энергетический уголь. Коксующимися углями Печорский бассейн обеспечивает Центральную металлургическую базу.
Все большее значение приобретает нефтяная и газовая промышленность. Добыча нефти в 1997 году увеличилась по сравнению с 1995 годом на 11% , объемы первичной обработки нефти на 12% , что выглядит весьма оптимистично и эта отрасль промышленности в Тимано-Печорском ТПК имеет большие перспективы развития. Нефть Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции отличается высоким качеством. Вообще, нефти Тимано-Печорского ТПК очень широкого спектра. Не редкость, когда на месторождении встречается от 1 до 11 залежей, причем в разных залежах присутствуют нефти с различными характеристиками — сернистые и бессернистые, высоковязкие и низковязкие. Встречаются тяжелые, но есть и такие легкие, которые по своему составу и свойствам приближаются к конденсату — на некоторых месторождениях извлеченным сырьем заправляли автомобили. Очень легкие виды нефти добываются на о.Колгуеве. Как уже было сказано, одно из свойств тимано-печорской нефти — вязкость. Это делает невыгодным ее добычу из скважин и требует применения шахтного метода. Тяжелая нефть идет на производство редких сортов масел, высококачественного дорожного битума. Смазочные масла и дизельное топливо, получаемые из тяжелой нефти, не замерзают при низких температурах, поэтому их производство имеет большое значение в условиях Севера. Наряду с тяжелой нефтью ведется добыча и легкой. Годовая добыча нефти в 1997 году составила 7,5 млн. тонн. Следует отметить, что по объему ежегодного прироста добычи нефти в стране Тимано-печорский ТПК уступает лишь Западной Сибири. Несмотря на сложные природно-климатические условия, затраты на добычу 1 тонны нефти здесь ниже, чем в Поволжье, благодаря малой глубине залегания нефтяных пластов и высокому дебиту скважин.
Часть добываемой нефти транспортируется на нефтеперерабатывающие заводы в Центральный район по нефтепроводу Усинск - Ухта - Ярославль -Москва. Переработка нефти осуществляется также и на Ухтинском нефтеперерабатывающем заводе, где из нее получают свыше 20 видов продукции.
Относительно стабильным выглядит положение в газовой промышленности. Добыча и переработка природного газа в 1997 году по сравнению с 1996 годом увеличилась на 0,5 % и составила около 3,5 млрд. куб. м. В Сосногорске на газоперерабатывающем заводе ( ГПЗ ) получают гелий, технический углерод и сжиженный газ. На базе этого завода в Ухте работает предприятие по ремонту автопокрышек. Уникальной продукцией завода является термическая сажа, так как Ухтинский ГПЗ - единственный ее производитель а стране. От Вуктылского месторождения газа берет свое начало газопровод «Сияние Севера». По территории Тимано-печорского ТПК проходит также трасса газопровода Уренгой - Надым - Вуктыл - Грязовец -Центр, которая была построена в 1981 году и входит в число крупнейших магистралей газопроводов Западная Сибирь — Центр. Это позволяет с минимальными дополнительными затратами подключить газовые месторождения Тимано-Печорской провинции к трубопроводам из Сибири.
Важной проблемой развития комплекса является использование попутного газа, часть которого из-за недостатка мощностей по его переработке приходится сжигать.
Для природно-климатических условий комплекса характерны продолжительная суровая зима, короткое лето, низкое естественное плодородие сельскохозяйственных культур, преобладание подзолистых почв, преходящих на севере в тундровые. Поэтому сельское хозяйство специализируется на молочном, молочно-мясном скотоводстве, в южных районах - на производстве картофеля и овощей. Развито птицеводство на промышленной основе, откормочное свиноводство, а в северных районах - оленеводство. В силу природно-климатических условий сельское хозяйство Тимано-Печорского ТПК не получило большого развития.
В условиях большой протяженности Тимано-Печоского ТПК важная роль принадлежит транспорту. Транспортная сеть, представленная всеми видами транспорта, развита еще недостаточно и не полностью обеспечивает потребность народного хозяйства комплекса в перевозках.
Главной дорогой является Печорская (Воркута - Котлас), которая была построена в годы Великой Отечественной войны и пересекает территорию комплекса с юго-запада на северо-восток на 900 км и соединяет все основные промышленные узлы. Имеются также ответвления от транспортных
29-04-2015, 01:06