энергии пластового газа, давление которого являлось основной двигательной
силой для разрабатывающихся тогда пластов.
Из этого решающего положения, которое ныне кажется само собой ра
зумеющимся, вытекали и все изложенные выше очень ясные практические
предложения автора доклада.
Он говорил в этом докладе, что падение добычи объясняется выходом
газов на поверхность и поэтому главная задача должна состоять «В проти
водействии выпусканию газов из нефтяных пластов и в возможном сохра
нении запасов газов в пласте>>.
Все мероприятия, предложенные И. Стрижовым, были подчинены именно этой цели - противодействию бесполезному выпуску газов.
Но И. Стрижов не ограничил свою роль ролью инженера и ученого, доб
росовестно персчислившего практические мероприятия, вытекающие из его
наблюдений и правильных выводов. Как гражданин, заинтересованный в процветании отечественной нефтяной промышленности, он в своем докладе обратился к нефтепромышленникам: «Сохраняйте и берегите запасы газов в нефтяных пластах. Старайтесь не выпускать их даром на воздух>> [2].
Это обращение к нефтепромышленникам, как известно, не имело ника кого успеха. Иностранные фирмы вовсе не бьши заинтересованы в ра
циональной постановке в России нефтяного дела, требующей капитальных
затрат. Преследуя цель максимального извлечения прибылей, они осу ществляли в России хищническую разработку нефтяных месторождений, используя в основном только наиболее дешевую фонтанную нефть.
В 1923 г., в период восстановления и реконструкции нефтяной промышлен ности СССР, И. Стрижов, вспоминая свой доклад 1902 г., отмечал, что «все это (все его предложения по сохранению пластовой энергии -В. Н) в Америке после того (после 1902 г. - В.Н.) претворилось в жизнь, а в Гроз ном не было принято во внимание>> [3].
Таким образом, совершенно несомненным является то, что идея о рацио
нальном использовании пластовой энергии и о сохранении пластовых дав
лений возникла в среде русских нефтяных инженеров раньше, чем в
Америке.
Несомненно, что хотя эти идеи и были основаны на опыте разработки
только первых трех пластов Грозненского месторождения, но они имели
всеобщее значение. Это отлично понимали и русский инженер И. Стрижов
иамериканские предприниматели, присвоившие его идеи и применившие
все его практические предложения по сохранению и рациональному исполь
зованию пластовой энергии.
Внимательное изучение истории вопроса позволяет беспристрастно уста
новить, что не только методы рационального использования пластовой
энергии, но также и методы поддержания и восстановления пластового да-
50
вления и, следовательно, и методы вторичной разработки истощенных нефтя ных месторождений впервые были предложены в России русским инже
нером.
Литература
1. Юрен Л. Современные методы добычи нефти. Пер. с анrл. Нефгяное изда тельство HlY ВСНХ СССР, 1928.
2.Стрижов И. Н. Несколько соображений о грозненском нефгяном месторожде нии: Доклад на общем собрании Терского отделения Русского технического об щества 19 октября 1902 r./ffpyды Терского отделения Русского технического об щесrва, 1903.
3.Стрижов И. Н. Получение бензина из rаза.//Грозненское нефтяное хозяйство,
1923, N!! 5-8.
4. Джонсон Р.Н. и Хонтлей Л.Г. Принцилы добычи нефти и газа. Ныо-Йорк,
1916.
51
И.Н. Стрижов, В.С. Замахаев
УПРУГОГРУЗОВОЙ РЕЖИМ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ
УГЛЕВОДОРОДОВ
В соответствии с nринятой сегодня терминологией [ 1, 2] nод уnругим ре
жимом rюнимается режим. nри котором за счет расширения nороды и насы
щающих се жидкостей нефть вытесняется из nласта. Однако вытеснить зна чительное количество нефти из залежи nри снижении давления можно толь ко nри 11алич11и знач11тсльной rro объему законтурной области, из которой вода rrр11тскает в нсфтсrtасыщенную часть залежи. Однако такой режим яв ляется уnруговодонаnорным. а не уnругим. Об этом совершенно сnраведливо ука"Jывается в работе К.С. Баснисва, Н.М. Дмитриева. Г.Д. Розенберга [2 с.
413\.
В методикс оnределения уrrругого заnаса. nредложенной В.Н. Щелкаче вым, rrрсдrюлагается, что nри уменьшении nластового давления объем скеле та nласта увеличивасп:я в объеме точно так же. как увеличиваются в объеме нефть 11 вода. Такие nредставлсн11я не соответствуют действительности. Пр11
сrrижсюtи nластового давления вследствие действия на nласт горного давле
ния nроисходит деформация nласта. Трудно nредставить увеличение объема нороды при се сжатии. Однако до сих пор в теории уnругого режима исход ные данные об увсличсrtии объема nороды nолучают из лабораторных ис
слсдоваttий. в которых nороду сжимают.
Проблемы учета деформации rюрод nри снижении nластового давления наиболее nолно изложены в работах А.Г. Горбунова. А.Х. Мирадзаизаде 11 А.Х. Адахвердиева [3. 4). Чаще всего для учета снижения nористости и nро
ницаемости np11 nадении nластового давления исnользуют эксnоненцивль
ныс ЗаВИСIIМОСТИ
m(p)=m,,exp[-p,.,(p,.-p)j, |
(1) |
K(p)=K,.exp{-a,,{fl,.-f,)}, |
(2) |
где m(p) и К(р)- текущие значения nористости и nроницаемостн nри nла стовом давлении Р: т., 11 К.. - начальные значения nористости н nронtщаемо сти nри начальном nластовом давлсн1111 Р.,.
Значения Pm по данным лабораторных исследований лежат в диаnазоне nриме~но от 0,5· ю·-' до 5,9· ю·-' 1/МПа. Среднее значение р., составл.яет
2,0· ю·· 1/МПа.
Среднес значение ак по результатам лабораторных исследований оцени
вается равным 1.1·10-~ 1/МПа.
По нашему мнению. nри расчете nоказателей разработки месторождения нефти. когда средневзвешенное nластовое давление сильно снижается. нель зя исnользовать данные лабораторных исследований о сжимаемости nород.
52
1k~одныс данные должны извлекаться в ходе адаnтации комnьютерных мо J~:Jсй месторождений.
IJnepвыc о невозможности оценки деформации nластов nри уnругом pc- <+>11\te 110 данным лабораторных эксnериментов наnисал Г.В. Исаков [5]. Свое \tii~JJHe он основывает на данных профессора И.Н. Стрижона no Старогроз II~Jiскому нефтяному месторождению: в начальный nериод его разработки шG:tюдалось легкое nроникновсине долота в богатый нефтяной nласт. Оно 111: нстрсчвло соnротивления. По мнению проф. И.Н. Стрижона в таких nла ,·,ах 11ссок nочти nлавает в нефти. т.е. на начальном этаnе разработки nла
с"tоное давление nомерживает вышележащие nороды. При nадении nлacтo kol о давления все большц часть веса nород nадает на nласт, н он оседает.
1.В. Исаков считал. что теория, nредложениц В.Н. Щслкачсвым. не мо ;ко объяснить поведение таких nластовых систем. как Вудбайн. По его мнe
IIIIIO, одной из главных nричин аномального nоведения таких nластов явля ~Jся 11х нсобратимц усадка, nродолжающцся со времени образования nла ,., J н ускорясмц nадением nластового давлении. Закон 11адення nластового
.IJK:Jcttня оnределяется не только упругостью системы "nласт-жидкость", но
11 r;пличными иеобратимыми nроцессамн, связанными с усадкой рассматри касмого nласта и nластов соседних с ним nод действием давления вышелс ;кащих горных nород. Кроме того, при nадении давления во всей залежи вес
111(111Ых nород nроявляется значительно сильнее. чем nри мссnюм nадении
д11лення. сосредоточенном главным образом вблизи работающей скважины. Такое видение nроблемы изучения механизма уnругого режима nомер >КIIВал А.Т. Горбунов. Он в nредисловии (31 отмечал. что существуст много
''~сторождсннй, на которых процесс разработки и результаты исследований
~tсобъиснимы, если исходить из существующих nредстаалсннй о разработке
11сфтнных месторождений. Горбунов констатировал отсутствие теории ф11.1ьтрации жидкостей н газов в nористых и трещиноватых nородах с ynpy- ' о-11ластнческой или nластической деформацией. Сегодня можно угвер Ж.lать, что теория фильтрации существует (3. 4], но отсутствует теория вы тссttсния нефти, которая учитывала бы все ивлення. происходящие в nродук нtвных nластах nри изменении давления. Если снижение nластового давле- 111111 в залежи нефти nроисходит без nрктока воды нз закоктурной области, то tювый режим называют замкнуто-уnругим 12. 6]. Этот режим нефтяников
ltlfтcpecoвaл мало, nоскольку за счет упругого запаса добывалось незначи
тс.lьное количество нефти. Кроме того, в последующем замкнутО-упрУгий
режим быстро nереходит в режим растворенного газа. В большинстве случа ев 11. 21 nредполагается, что уnругий запас может не учктwваться nри режи ''ах истощения. Такие представления о режимах не соответсrвуют дейсrвн
тс,1ьности, поскольку nри режиме раствореиного газа будет nроявлять себи
сжимаемОСТЪ маета. Именно суммированием эффектов от лих двух режи-
53
мов логичtю объисшtть достижение высоких коэффнttиентов извпечення нефти на режиме истощении. Чем выше давпение насыщении нефти газом, тем более 'Jаметсн "Эффект увеличении количества вытесненной нефти 1а счет
СЖОТIIИ нродуКТИВIIОГО пласта.
Теории упругого рсж11ма разрабсlll<И нефтяных местороЖдений ревизии не tюдвсрГILЛась, хоти факты несоотвстствии этой теории постепенно наквnлнва лнсь, а ведущие спсц11алистw в облаСПI нефтедобычи только отмечали большую сложностъ 11роблсмы. Так, 11апример. в справочном руководС'Т11е по пpoeкntpo RaiiHIO разработКit и жсплуатац1111 нефтяных местороЖдений [7) ЮЛ. Борнсов ОТhlсчол. 'ПО параметры пласта в формулах, предназначенных д1U1 расчета упру
I'ОГО запаса пласта н его пьсзоnроводнОСПI. «npИHIIТЪI nОСТОIIнными, не завися
щими от пластового давпснни. то1·дв как в дейеп~итс:nьнОСПI все они в той кли
1111ой мере ttзмсняютси при изменсини давпения в пласn: н иногда необратнмо•. Од11ако долее Борнсов сообщает. 'П'О эm ивпенни необходимо yчнтыiiii'ID только в особых случuх. когда «речь идет о различных более сложных разновнднОСТJIХ
уnругого режима: уnруrо-пластичноrо. nластичного, непиней~упруrоrо и
т.n.».
В учебнике ЮЛ. Желтова [ 1) nрнводкrс11 nример раэрв6сmси глубсжозал~ гающего пласта с аномольно высоким nластовым давnенисм. ЮЛ. Желтов счи тал, 'ПО при блюкнх значени•х начального н nластовоrо дiВIICНКII и верп~каль
ного ropttoro 8 течение дnитс:nьноrо reoлomчcciiCOI"' времени породы 11118СТ8 11111-
ло ИВJl))'ЖСНЫ н слабо уnлотнены. ПраiСТМЧССКН всегда подобкые nnасты кзоли рованы от водоносной об.'IВСТИ. Если тахоА nлвст :ЖC1111)'11t1fpYnC на рса~ме ис
тощенНII. то за счет С11а1ТН11 пористоА среды MO'IIЖI отобрать ЗНВЧIПСЛЬное коли
чс:сnю нсфnt.
В nромысповой практмке разрвбоnси нефnных мсnоро1ЦСННЙ России по
следних иссколысих дecnиnentA дсйспктельно мало примеров апИDQЦ уnру
гих своАСПI nластов на 1101С11311ТСЛИ добwчн нефти. Правипьисс быnо бы напи сап.. 'П'О фактw естъ. но на них не обращают IUOfМВИКJI. Впервые о нсобходиNО С111 yчитыiiii'ID деформацию f11I8(."Т'8 при падении д81U1СНМ11 быпи ВЧСD38НW про фессором И.Н. Ctpnroaым 8 середине д111W181WX I"'JJI8 (3.S.6.8.11). Сrрюкое
CЧIП'IUI, 'ПО с:ущсствуст ynp)'Т'Or1Jy'JO ре:ам нефтаюсноrо IUI8CТL Наибоnсе
18МСТ11О ynp~ ре:nм rrpo11вкn себ11 при jМJpilбotкe Г8.1011ЫХ мес:tороа
дений (4), когда существенное снtа~СНИС ПJIВСТОIIОП) даапенК11 при110J1И110 к • метиому 0ССJ1ВНИЮ 'JСМНОА 110111СрХНОСТИ.
В отличие от нефnиых wеаороадениА nри рqмбоn:е i'8JOIIWXJ8JIC&CA сnс циалиnы давно учНТЬ18810Т реаnьнwе деформ8цки IIOIUICIП'OpL Tu. 11811рИМСр. 8 учебнике Ю.П. Коратаева н С.Н. Закнроеа (9) 0'1'11е'18еТ'Са что nри рцмбоtке га
эовой залежм с деформнруеtоfЬIN К01111С1П'0р0М nopoвwA н 1"8.10Н1СW1ЦС1 объе
мы nласта yмetfbl118101'a. Аморы отмечапи оwнбочноtть 11р1118СНСН1111 МС'Т'0.11а ПIЩСНКJI среднего М8С'Т'01Ю1'0 дааnени8 А/111 riCpCCЧCI& :J8I1IIC08 ПD8 без учn8 1Ift-
54