ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования 

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

филиал  в г. Надыме 

Институт  нефти и газа 

Кафедра: «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» 
 
 

Курсовая  работа

 

по дисциплине: «Физика нефтяного и газового пласта» 
 
 
 
 
 
 
 
 

  

Выполнил:

   Студент группы НРГзс-09                                                   А. Н. Овчинников 
 
 

Проверил:

   Преподаватель                                                                      К.Г. Кислицин  
 
 
 
 
 

Надым

2012 год

Содержание: 

Введение ______________________________________________________2

1. Пластовое давление___________________________________________3
2. Задача № 1 __________________________________________________6
3. Проницаемость горных пород __________________________________8
4. Задача № 2 __________________________________________________9
5. Задача № 3 __________________________________________________10
6. Набухание пластовых глин  ____________________________________11
7. Задача № 4 __________________________________________________13
8. Гранулометрический (механический) состав пород ________________17
9. Задача № 5 __________________________________________________19
10. Список используемой литературы_______________________________23

                    
 
 
 
 
 
 

                                                          
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

      Физика  пласта – наука, изучающая физические свойства пород, пластовых жидкостей и газов, а также методы их анализа. 
Процессы разработки и эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений тесно связаны с закономерностями фильтрации углеводородов и воды в горных породах, слагающих продуктивные пласты. Поэтому свойства горных пород и пластовых жидкостей предопределяют рациональную технологию разработки залежей нефти и газа и экономические показатели их извлечения из недр.

     Ни  одно месторождение не начинают разрабатывать  без детального изучения физических свойств нефтяного и газового коллектора и насыщающих пласт флюидов.

      Основные  задачи, которые решает физика пласта, состоят в изучении коллекторских  и фильтрационных свойств горных пород, физических и физико-химических свойств пластовых жидкостей  и газов в изменяющихся условиях залегания и в исследовании физических основ повышения нефти - и газоотдачи коллекторов. В последние годы вовлекаются в эксплуатацию нефтяные, газовые и газоконденсатные месторождения со значительной глубиной залегания пластов. Эта тенденция возрастания глубины продуктивных пластов вновь открываемых месторождений, по-видимому, будет наблюдаться и в будущем. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Пластовое давление.

  Давление, под которым находятся жидкости и газы в пласте, называют пластовым.

Начальное пластовое давление (до начала разработки залежи), как правило зависит от глубины залегания пласта. Его можно приближённо определить по формуле: 

^{Рпл = L / 100}     (1.1) 

 где     L - глубина точки пласта, м. 

     Пласты, для которых приближённо соблюдается  это равенство, называют пластами с нормальным (гидростатическим) давлением. Они, так или иначе, свя-заны с поверхностью земли.

         Однако существуют пласты с  давлением аномальным, обычно превышающим гидростатическое давление (Западный Казахстан, Туркмения, Западная Сибирь). Такие пласты не связаны или очень слабо связаны с дневной поверхностью и чаще всего встречаются в складчатых районах.

При вскрытии продуктивного пласта скважиной  в том случае, когда её ствол заполнен жидкостью до устья, начальное пластовое давление на забое можно более точно определить по формуле: 

Рплн = L*ρж*g + Py    (1.2) 

Здесь

ρж- плотность жидкости, кг/м3;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

Рy - давление на устье скважины, Па. 

Если  уровень жидкости поднялся на некоторую  высоту Н в скважине

(р_у = 0), то пластовое давление 

Рпл = Н*ρж*g 

     Установленные по формулам (1.1) и (1.2) пластовые давления одинаковы для всех точек пласта, расположенных на одной горизонтальной плоскости.

     В двух точках пласта, не лежащих на этой плоскости, пластовое давление будет отличаться от найденного значения. 

Расчёт  приведенного пластового давления

      Для удобства анализа изменения пластового давления в процессе эксплуатации залежи пластовое давление обычно относят  к какой-либо одной условной плоскости, например плоскости ВНК. Давление, отнесённое к этой плоскости, называется приведённым пластовым давлением. Его определяют по формуле:

                                         Pnp=Pnл±0,00981∙∆Н∙pнп,                                                           

 где  р - измеренное пластовое давление в скважине. Па;

 DH - Расстояние точки измерения от условной плоскости (приведения) по                            вертикали, м.

     Знак  плюс соответствует случаю, когда  точка измерения расположена  выше плоскости приведения, знак минус, — когда эта точка находится ниже плоскости приведения.

     Таким образом, ошибка составляет всего 0,16%,поэтому  в практических расчетах можно пренебреч  влиянием изменения плотности нефти  за счет ее сжимаемости в области  давлений от Pнас до Pпл 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Задача  1 

     Цель  задачи: Определить  приведенные давления на отметке ВНК в скважинах 1, 2 и 3(согласно рисунка 1). Давление замерено в т. А, В,С.

Исходные данные приведены в таблице 1 

Таблица 1 

 
 

      Решение:

     1)Определим давление на ВНК по данным замера в точке А. Предварительно находим разницу между отметками точки А и ВНК. Гипсометрическая отметка

т. А  будет при этом ровна:            

       

        м 

        м 
 
 

      Т.к  пласт в интервале между т.А  и ВНК насыщен водой: 

         МПа 
 

         2)Определим давление на ВНК в точке В

      Гипсометрическая  отметка 

         м 

         м

       

      Т.к  пласт в интервале между т.B и ВНК насыщен нефтью: 

         МПа 

      3)Определим давление на ВНК в точке С

      Гипсометрическая  отметка 

        м 

         м

       

      Т.к  пласт в интервале между т. С и ВНК насыщен водой: 

         МПа 

      4)Определим среднеарифметическое р_ВНК 

            МПа

            Ответ: 19,02 МПа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Проницаемость горных пород.

 

  Проницаемостью  называется свойство горных пород пропускать через себя жидкости и газы при  наличии перепада давления.

  Проницаемость определяется размерами пор. Почти  все осадочные породы: пески, песчаники, известняки, доломиты обладают проницаемостью. Чем выше проницаемость пластов, тем больше производительность пробуренных  на них скважин, тем быстрее передается давление по пласту, тем более вероятной является продолжительность работы пласта при упруговодонапорном или водонапорном режимах, тем эффективнее могут быть проведены работы по поддержанию пластового давления и осуществлению вторичных методов разработки и тем выше нефтеотдача пласта.

  Количественно проницаемость оценивается из закона линейной фильтрации Дарси 

 

     (2.1)    

где

v - скорость линейной фильтрации, м/с;

Q - объемный расход жидкости в единицу времени, м³/с;

F - площадь фильтрации, м²;

μ- динамическая вязкость жидкости, Па*с;