Образование газовых конусов

В пологих пластах при совместном залегании нефти, воды и газа значительные запасы нефти приурочиваются к водонефтяной и газонефтяной зонам, а зона сплошной нефтеносности представ­ляется узкой полосой или совершенно отсутствует. При таком распределении нефти часть эксплуатационных скважин неизбежно располагается внутри контура газоносности.

Снижение пластового давления во время отбора нефти сопро­вождается в таких месторождениях расширением газовой шапки и перемещением газонефтяного контакта. Особенно большие трудности возникают при разработке так называемой подгазовой зоны, где забой скважин находится в нефтенасыщенной и газонасыщепной частях продуктивного пласта. В таких условиях даже при резком ограничении добычи нефти пе исключается воз­можность образования газовых и водяных конусов.

Рассмотрим сперва образование газовых, а затем совместно газо­вых и водяных конусов. При решении этой задачи воспользуемся рапее описаппым методом расчета дебита безводной нефти. Рассуж­дая таким же образом, как и в § 2 настоящей главы, при выводе

формулы (XVI.26) и учитывая, что теперь роль воды выполняет газ, можно написать (рис. XVI.8):

(XVI.45)

(XV1.46)

где Р_гз — давление в газовой зоне; ρ _г — плотность газа.

Рис. XVI.8. Схема образования газового конуса (в момент прорыва газа

в скважину)

Рис. XVI.9. Схема одновременного образования газового и водяного ко­нусов (в момент прорыва газа и воды в скважину)

Так как движение газа отсутствует и, следовательно, Ф_г по­стоянная во всей газовой зоне, то можно считать (пренебрегая капиллярным давлением) Р_н = Р_гз. Тогда потенциал течения нефти, как это следует из (XVI.45) и (XVI.46),

(XVI.47)

Считая, что фильтрация жидкости (нефти) следует закону Дарси, для радиального потока получим

(XVI.48)

При неизменной удельной плотности нефти и постоянстве Ф_г

а поэтому

(XVI.49)

Разделим переменные и проинтегрируем полученное дифферен­циальное уравнение в пределах г_с до R_к и h_н до h_н — h_вc:

(XVI.50)

Формула (XVI.50) предназначена для определения предельного дебита до момента прорыва газа. Она также пригодна для расчета радиального течения нефти под действием перепада давления, обусловленного весом самой нефти (горизонтальный пласт, рабо­тающий в условиях гравитационного режима).