Что такое пластовое давление в скважине

Пластовое давление

ПЛАСТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ (а. reservoir pressure; н. Lagerdruck; ф. pression de соuche; и. presion de capa, presion de roca, presion de yacimiento) — давление, которое пластовые флюиды оказывают на вмещающие их породы.

Пластовое давление — важнейший параметр, характеризующий энергию нефтегазоносных и водоносных пластов (см. Пластовая энергия). В формировании пластового давления участвуют гидростатическое давление, избыточное давление залежей нефти или газа (архимедова сила), давление, возникающее в результате изменения объёма резервуара (порового или трещинного пространства), а также за счёт расширения (или сжатия) флюидов и изменения их массы. Различают начальное (до вскрытия подземного резервуара или не нарушенное техногенными процессами) и текущее (динамическое) пластовое давление. В сравнении с условным гидростатическим давлением (давление столба пресной воды высотой от дневной поверхности до точки замера) пластовое давление разделяют на нормальное и аномальное. Первое находится в прямой зависимости от глубины залегания пласта, увеличивается через каждые 10 м примерно на 0,1 МПа. Пластовое давление, значительно отличающееся от гидростатического, называется аномальным пластовым давлением.

Пластовое давление изменяется как по площади распространения пласта, так и по глубине нефтяных и газовых залежей и по мощности водоносных горизонтов, увеличиваясь с возрастанием её пропорционально плотности подземного флюида. Сопоставления пластового давления относят к какой-либо одной плоскости сравнения (уровень моря, первоначальное положение водонефтяного контакта) — т.н. приведённое пластовое давление. При эксплуатации скважин в Призабойной зоне образуется область пониженного пластового давления. Измеряется пластовое давление глубинным манометром или рассчитывается исходя из отметок пъезометрических уровней пластовых флюидов в скважине или другой горной выработке при статическом состоянии. Точность измерения пластового давления глубинным манометром даёт до 1% ошибок, расчётный способ при благоприятных условиях в газовых и водяных залежах обеспечивает значительно большую точность (0,01-0,02%). Достоверность инструментального измерения зависит от его точности и от того, насколько давление в скважине соответствует пластовому, для чего необходима хорошая гидродинамическая сообщаемость скважины с пластом. Наиболее благоприятны для измерения пластового давления фонтанирующие скважины, в случае слабых притоков флюидов требуется большее время для восстановления пластового давления.

В процессе разработки залежей углеводородов пластовое давление снижается, что приводит к уменьшению дебитов скважин, изменениям физико-химических свойств флюидов, усложняет их добычу, увеличивает потери ценных компонентов. Поэтому разработку и эксплуатацию залежей ведут с поддержанием пластового давления. По результатам измерений пластового давления строят графики его изменения. Анализ этих графиков позволяет судить о процессах, происходящих в залежи, и регулировать её разработку и эксплуатацию.

Источник

ПЛАСТО́BOE ДАВЛЕ́НИЕ

Том 26. Москва, 2014, стр. 368

Скопировать библиографическую ссылку:

ПЛАСТО́BOE ДАВЛЕ́НИЕ, дав­ле­ние, под ко­то­рым на­хо­дят­ся флюи­ды (газ, нефть, во­да) в пла­сте; ос­нов­ной гео­ло­гич. по­ка­за­тель со­стоя­ния энер­гии неф­те-, га­зо- или во­до­нос­но­го пла­ста. Раз­ли­ча­ют нор­маль­ное и ано­маль­ное П. д. Нор­маль­ное пла­сто­вое дав­ле­ние со­от­вет­ст­ву­ет гид­ро­ста­тич. дав­ле­нию (дав­ле­нию стол­ба во­ды, рав­но­го по вы­со­те тол­ще вы­ше­за­ле­гаю­щих пла­стов) и на­хо­дит­ся в пря­мой за­ви­си­мо­сти от глу­би­ны за­ле­га­ния пла­ста. Нор­маль­ное П. д. уве­ли­чи­ва­ет­ся че­рез ка­ж­дые 10 м при­мер­но на 0,1 МПa, или 1 ат­мо­сфе­ру. П. д., зна­чи­тель­но от­ли­чаю­щее­ся (св. ± 10–30%) от гид­ро­ста­ти­че­ско­го, на­зы­ва­ют ано­маль­ным П. д. Ано­маль­но вы­со­кое П. д. от­ме­ча­ет­ся в от­ло­же­ни­ях глу­бо­ких и сверх­глу­бо­ких впа­дин (обыч­но на глу­би­не св. 1800 м, напр. в Юж­но-Кас­пий­ской впа­ди­не и впа­ди­не Мек­си­кан­ско­го зал.). Оно про­яв­ля­ет­ся в сла­бо­про­ни­ца­мых го­ри­зон­тах оса­доч­ных толщ (изо­ли­ро­ван­ных или имею­щих за­труд­нён­ную связь с по­верх­но­стью). Пo во­про­су o ге­не­зи­се ано­маль­но вы­со­ко­го П. д. нет еди­но­го мне­ния. Oсн. при­чи­на­ми счи­та­ют уп­лот­не­ние гли­ни­стых по­род, ка­та­ге­не­тич. пре­об­ра­зо­ва­ния по­род и со­дер­жа­ще­го­ся в них ор­га­нич. ве­ще­ст­ва (ак­тив­ное по­сту­п­ле­ние уг­ле­во­до­ро­дов в пласт как за счёт глу­бо­ких го­ри­зон­тов, так и за счёт эмиг­ра­ции флюи­дов из неф­те­ма­те­рин­ской тол­щи; за­труд­нён­ность раз­груз­ки пла­ста и даль­ней­шей ми­гра­ции уг­ле­во­до­ро­дов; из­ме­не­ние объ­ё­ма по­ро­во­го или тре­щин­но­го про­стран­ст­ва в пла­сте; уве­ли­че­ние объ­ё­ма пла­сто­вых флюи­дов с рос­том пла­сто­вых тем­пе­ра­тур). Кро­ме то­го, мн. учё­ные гл. при­чи­на­ми об­ра­зо­ва­ния уча­ст­ков с ано­маль­но вы­со­ким П. д. счи­та­ют про­цес­сы тек­то­ге­не­за (в т. ч. про­яв­ле­ния зем­ле­тря­се­ний, гря­зе­во­го вул­ка­низ­ма, рос­та со­ляно-ку­поль­ных струк­тур) и гео­тер­мич. ус­ло­вия зем­ных недр. Каждый из этих фак­то­ров мо­жет пре­об­ла­дать в за­ви­си­мо­сти от гео­ло­гич. строе­ния и ис­то­рии раз­вития ре­гио­на. Hаличие ано­маль­но вы­со­ко­го П. д. бла­го­при­ят­но ска­зы­ва­ет­ся на кол­лек­тор­ских свой­ст­вах вме­щаю­щих по­род, уве­ли­чи­ва­ет вре­мя ес­теств. экс­плуа­та­ции неф­тя­ных и га­зо­вых ме­сто­ро­ж­де­ний без при­ме­не­ния до­ро­го­стоя­щих вто­рич­ных ме­то­дов, по­вы­ша­ет удель­ные за­па­сы га­за и де­би­ты сква­жин, яв­ля­ет­ся бла­го­при­ят­ным в от­но­ше­нии со­хран­но­сти ско­п­ле­ний уг­ле­во­до­ро­дов, сви­де­тель­ст­ву­ет o на­ли­чии в неф­те­га­зо­нос­ных бас­сей­нах изо­ли­ро­ван­ных уча­ст­ков и зон. Зо­ны ано­маль­но вы­со­ко­го П. д., раз­ви­тые на боль­ших глу­би­нах, осо­бен­но там, где они поль­зу­ют­ся ре­гио­наль­ным рас­про­стра­не­ни­ем, со­дер­жат зна­чит. ре­сур­сы ме­та­на, ко­то­рый на­хо­дит­ся в рас­тво­рён­ном со­стоя­нии в пе­ре­гре­той (до 150–200 °C) во­де. Помимо из­влечения метана, мож­но ис­поль­зо­вать гид­рав­лич. и те­п­ло­вую энер­гию во­ды. Ано­маль­но вы­со­кое П. д. яв­ля­ет­ся ис­точ­ни­ком ава­рий в про­цес­се бу­ре­ния. Hеожиданное вскры­тие та­ких зон – при­чи­на мн. ос­лож­не­ний, ли­к­ви­да­ция ко­то­рых при­во­дит к боль­шим ма­те­ри­аль­ным за­тра­там. Hаличие зон с ано­маль­но вы­со­ким П. д. зна­чи­тель­но уве­ли­чи­ва­ет стои­мость сква­жин.

Источник

Нефть, Газ и Энергетика

Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам

Начальное пластовое давление

При практических расчетах формулу используют в следующем виде:

где С – коэффициент, равный 102 при измерении давления в МПа.

Устанавливающийся в скважине уровень жидкости, соответствующий пластовому давлению, называют пьезометрическим уровнем. Его положение фиксируют расстоянием от устья скважины или величиной абсолютной отметки.

Поверхность, проходящая через пьезометрические уровни в различных точках водонапорной системы (в скважинах), называют пьезометрической поверхностью.

Высоту столба жидкости h в зависимости от решаемой задачи обычно определяют как расстояние от пьезометрического уровня до середины пласта коллектора – такой столб жидкости h1 называют пьезометрической высотой (рис. 33) – или как расстояние от пьезометрического уровня до условно принятой горизонтальной плоскости – этот столб жидкости высотой h2 = h1 + z, где z – расстояние между серединой пласта и условной плоскостью, называют пьезометрическим напором.

В связи со сложностью рельефа земной поверхности устья скважин, пробуренных в разных точках на водоносный пласт, обладающий давлением, могут быть выше, ниже и на уровне пьезометрической поверхности. В скважинах с устьями выше пьезометрической поверхности (рис. 34, скв1) абсолютное пластовое давление можно определить, зная глубину скв. Н1 до середины пласта и глубину пьезометрического уровня от устья скважины h1, а также плотность воды rв (она обычно больше 1 в следствии того, что пластовые воды минерализованы): Рпл1 = [(H1—h1)/102] rв. (37)

В скважинах с устьями, совпадающими с пьезометрической поверхностью (рис. 34, скв2),

Скважины с устьями ниже пьезометрической поверхности (рис. 34, скв 3) будут фонтанировать. Пластовое давление в таких скважинах можно определить, замерив манометром давление pу на их герметизированных устьях:

Где ру = h3pв/102, h3 – превышение пьезометрического уровня над устьем скважины.

Для характеристики изменения пластового давления в водонапорных системах и залежах пользуются вертикальным градиентом пластового давления grad p, отражающим величину изменения pпл на 1 м глубины скважины: grad p = pпл/Н.

Из рисунка видно, что на величину grad p в различных скважинах заметное влияние оказывает разность абсолютных отметок пьезиметрической поверхности и устьев скважин. В скважинах, устья которых находятся выше пьезометрической поверхности, значения grad p меньше, а в скважинах, устья которых находятся ниже этой поверхности, значения grad p больше по сравнению с его значениями в скважинах, устья которых совпадают с пьезометрической поверхностью. Градиент пластового давления имеет значения от 0, 008 до 0, 025 МПа/м и иногда более. Его величина зависит от характера водонапорной системы, взаимного расположения поверхности земли и пьезометрической поверхности.

Каждая залежь УВ имеет некоторое природное пластовое давление. В процессе разработки залежи пластовое давление обычно снижается, соответственно различают начальное (статическое) и текущее (динамическое) пластовое давление.

Природной водонапорной системой называют систему гидродинамически сообщающихся между собой пластов-коллекторов и трещинных зон с заключенными в них напорными водами, которая характеризуется едиными условиями возникновения подземных вод, т е единым генезисом напора.

В пределах каждой водонапорной системы могут быть выделены три основных элемента:

Природные водонапорные системы подразделяют на инфильтрационные и элизионные (рис. 35), различающиеся взаимным расположением указанных зон, условиями создания и значениями напора. Соответственно залежи УВ, приуроченные к водонапорным системам указанных видов, обычно обладают различными по величине значениями начального пластового давления при одинаковой глубине залегания продуктивных пластов.

В зависимости от степени соответствия начального пластового давления глубине залегания пластов-коллекторов выделяют две группы залежей УВ:

— залежи с начальным пластовым давлением, соответствующим гидростатическому давлению;

— залежи с начальным пластовым давлением, отличающимся от гидростатического.

Источник

Пластовое давление

— давление газа в газонасыщенном объеме пласта. Различают начальное и текущее пластовое давление. Начальное пластовое давление имеет место в газонасыщенном объеме пласта до начала разработки. Начальные пластовые давления обычно приводят к средней горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести газонасыщенного объема, а чаще через середину продуктивной толщи.
Текущие пластовые давления формируются в газонасыщенном объеме в процессе извлечения из него газа системой эксплуатационных скважин. Его распределение в газонасыщенном объеме характеризуется картами изобар и депрессионными воронками.

Смотреть что такое «Пластовое давление» в других словарях:

ПЛАСТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ — давление, под которым находятся нефть, вода и газ в недрах. Пластовое давление в начале разработки залежи обычно прямо пропорционально глубине ее залегания (на каждые 10 м глубины пластовое давление увеличивается на 98 кПа) … Большой Энциклопедический словарь

Пластовое давление — (a. reservoir pressure; н. Lagerdruck; ф. pression de couche; и. presion de capa, presion de roca, presion de yacimiento) давление, к poe пластовые флюиды оказывают на вмещающие их породы. П. д. важнейший параметр, характеризующий энергию … Геологическая энциклопедия

пластовое давление — давление горных пород горное давление Давление вышележащей толщи (вышележащих горных пород). [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы давление горных породгорное… … Справочник технического переводчика

пластовое давление — давление, под которымнаходятся нефть, вода и газ в недрах. Пластовое давление в начале разработки залежи обычно прямо пропорционально глубине её залегания (на каждые 10 м глубины пластовое давление увеличивается на 98 кПа). * * * ПЛАСТОВОЕ… … Энциклопедический словарь

пластовое давление — 2.7 пластовое давление: Давление флюида в какой либо точке поглощающего горизонта, равное весу столба жидкости от глубины положения этой точки до статического уровня. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Пластовое давление — давление, под которым находятся жидкость (нефть, вода) и газ, насыщающие поровое пространство и (или) трещины коллекторов нефтяных и газовых месторождений. П. д. важнейший параметр, характеризующий энергию нефтеносных, газоносных и… … Большая советская энциклопедия

ПЛАСТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ — давление в продуктивном пласте залежи. П. д. возрастает с глубиной залегания пласта (ок. 0,1 МПа на каждые 10 м глубины). Встречаются изолир. участки с аномально высоким или низким П. д., не подчиняющиеся этому правилу … Большой энциклопедический политехнический словарь

ПЛАСТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ — давление, под к рым находятся нефть, вода и газ в недрах. П. д. в начале разработки залежи обычно прямо пропорционально глубине её залегания (на каждые 10 м глубины П. д. увеличивается на 98 кПа) … Естествознание. Энциклопедический словарь

ПЛАСТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ — в нефтяной гидрогеологии давление, под которым находятся жидкость и газ в нефтяной залежи. Начальное П. д. зависит от глубины залегания залежи и обычно близко к гидростатическому давлению. По мере расхода пластовой энергии П. д. снижается. Для… … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

Источник

Особенности пластового давления в скважине

Когда идет речь о таком явлении, как пластовое давление в скважине, имеют в виду скопившиеся в земляных пустотах полезные ископаемые. Возникновение этого процесса связано с тем, что основная часть пласта имела возможность ранее выйти на поверхность. Сквозь образовавшиеся отверстия пласт напитывался. Несоответствие поступления жидкости из толщи залегания пласта стало причиной появления избыточного натиска, которое назвали пластовым.

Такое свойство оказывает влияние на характеристики пластовой энергии, оно определяет свойства газов, проводит проверку скопившейся жидкости. Согласно величине пластового давления в скважине стало возможно определить объем газового месторождения, условия его добычи.

Непосредственно в скважине происходит определение показателя пластового параметра. Измерения проводятся скважинным манометром. Можно рассчитать в скважине пластовое давление, ориентируясь на величину уровня жидкости, причем расчет будет точным. Обычно значение внизу пласта наиболее высокое, поэтому параметр пластового давления в скважине берется посередине.

Количество жидкости, имеющееся пластовое давление, измеряется там, где есть наличие неработающих скважин. В итоге при расчете исключаются ошибки, которые часто возникает из-за смены натиска, когда жидкость движется по пласту.

Чтобы понимать технологические процессы, происходящие во время разработки новых пластов (скважин), требуется знать несколько характерных названий различных параметров, оказывающих прямое влияние на протекающие операции.

Какова глубина залегания артезианской воды.

Статическое давление: особенности

Подобное явление возникает, когда открывается скважина. Давление (F) устанавливается после длительного перерыва. Статическое значение соответствует гидростатическому параметру жидкостного столба, если отталкиваться от вертикали. Его величина равна расстоянию, которое берет начало у основания пласта и кончается уровнем поверхности. В большинстве случаев величину глубины определяют серединой всей массы пласта. Практически статическое давление соответствует показателю, возникающему в самом пласте.

Под статическим уровнем понимается величина столба жидкости, образовавшаяся после закрытия скважины, которая оказывается под влиянием давления атмосферы.

Когда происходит герметизации скважины, на самом верху возникает скопление газа, появляется определенное давление на всю скопившуюся жидкость. Такой уровень к статическим не относится.

Что такое динамическое давление?

Данный вид имеет место на забое, когда происходит отбор газа, проводится закачка воды напрямую в скважину. Этот показатель имеет еще одно название – «забойное давление скважин». В основном статическое совместно с динамическим и можно назвать забойным.

Образовавшийся уровень жидкости, там, где проводятся работы, когда на него воздействует атмосферное влияние, получил название динамического параметра.

Характеристики усредненного давления

Пласты, предшествующие воде.

Согласно величине среднего показателя (он разный, и его указать невозможно) определяется состояние пласта, выясняется его энергетика, которая помогает определить методы разработки скважины. Надо сказать, что статическое влияние бывает не всегда одинаково в скважинах, так как пласты располагаются по-разному. В связи с этим пластовые давления имеют различные показатели. На это влияет:

Также введено определение усредненного давления. Оно определяется согласно показателям статических значений, имеющих место в самых различных скважинах.

Когда поддерживается пластовое давление, закачка производится в специальные нагнетательные конструкции. Они располагаются прямыми рядами. Там, где расположены нагнетательные скважины, наблюдается возникновение в пласте высокого натиска. Чтобы отслеживать процесс нагнетания, следить за динамическими процессами, используют термин «пластовое давление», возникшее в районе нагнетания. Для этого на специальной карте показывается местоположение нагнетательных скважин.

Дополнительные параметры

На изменение давления влияют следующие параметры:

Вибрационное воздействие на водоносный пласт.

Надо сказать, что около каждой из скважин, когда пласт выглядит однородным, движение жидкости начинает приближаться к радиальному. Это дает возможность при расчетах пользоваться радиальной системой фильтрации.

Как разрабатываются месторождения?

Схема разработки месторождений.

Фильтрация любой жидкости проводится благодаря пластовой энергии. Такое давление воздействует на жидкость и держит ее в состоянии сжатия. Когда месторождение начинает разрабатываться, обычно пластовое давление понижается. В связи с этим становится очень важно как можно быстрее добыть нефть. Ведь если F понизится, то будет невозможно проводить определенные операции.

За состоянием пластового давления, всеми его изменениями происходит постоянное наблюдение. В случае быстрого снижения начинают использоваться искусственные способы поднятия давления пласта, примером тому может служить поддержка пластового давления. Скорость уменьшения пластового давления, считающегося энергетической характеристикой ресурса пласта скважин, в огромной степени зависит от скорости забора пластовой жидкости. Это могут быть:

На уменьшение давления влияет также и существование искусственного поддержания конкретного пластового давления. Эти критерии не имеют никакого отношения к реальным факторам. Объем пластовой энергии, скорость уменьшения F сильно зависят от натуральных факторов:

Схема разработки месторождения угля.

Описанные выше факторы, зависящие от реальных условий, влияют на возникновение месторождения, они не находятся в зависимости от человека. Некоторые факторы выполняют главную роль, когда происходит разработка месторождения, другие находятся в подчиняющей роли.

Капиллярные силы оказывают серьезное влияние на пористые среды, имеющие большую удельную поверхность. Они выполняют блокирующую функцию очистки пластовой воды. По этой причине совместно со всеми описанными факторами поверхностные силы становятся определяющими критериями интенсивности подхода жидкости к скважинным забоям.

Режимы, используемые специалистами

Оборудование, зависящее от характеристик продуктивного пласта и скважины.

Совокупность натуральных факторов, синтетических способов, определяющих массу процессов, относящихся к пористым пластам во время дренажа системы, называется режимом пласта скважин. Специалисты пользуются несколькими режимами:

Грамотно оценить режим дренирования можно с учетом:

Надо заметить, что точно определить, какой необходим режим залежи, иногда бывает очень сложно. Дело в том, что некоторые факторы, влияющие на определение режима, возникают в одно и то же время.

Пластовое давление, когда только начинает образовываться, полностью зависит от динамики жидкости, присутствующей в горных породах.

Обычно объем газа в месторождениях очень мал, если сравнивать его с количеством воды.

Нефтяные залежи, где содержится жидкость, всегда меньше количества воды.

Жидкость является не только той средой, через которую нефть обязана двигаться, чтобы в дальнейшем накопиться в залежах. Она выполняет функцию базового агента, который передает давление участкам.

Иначе говоря, вода – это своеобразная соединительная ткань, работающая непрерывно и пропитывающая все горные породы. В глинистых породах и породах, имеющих низкую проницаемость, жидкость выглядит, как пленка толщиной в несколько микрон.

В водоносных породах вода занимает порой 40% объема всей породы. Нефтяные месторождения всегда имеют в наличии подземные воды. Поэтому многочисленные нюансы пластового давления относятся к гидрогеологии. Их исследуют в нефтяной геологии.

Источник