Градиент на налягането в производствено съоръжение
Скоростта на развитие на съоръжение за производство на нефт до голяма степен зависи от големината на градиента на налягането в резервоарите:
къдетоР= Ppl.n—Rзаб.d — спад на налягането между захранващия кръг и зоната на екстракция; Рpl.n—резервоарно налягане на захранващия кръг (при наводняване—на водонагнетателната линия); Рzab.d—задънно налягане в добивни кладенци:L—разстояние между захранващия контур и зоната за добив.
Увеличаването на градиента на налягането се постига както чрез намаляване на стойносттаLчрез активиране на системата за наводняване (намаляване на ширината на блока, увеличаване на плътността на решетката на кладенеца, използване на наводняване на площ), така и чрез увеличаване на налягането върху инжекционната линия или намаляване на налягането в дъното на производствените кладенци.
Налягането на резервоара върху инжекционната линия, въз основа на опита от разработването на находища при условия на наводняване, се счита за целесъобразно да се поддържа 10-20% по-високо от първоначалното налягане на резервоара. Това допринася не само за увеличаване на годишния добив на нефт, но и за по-пълно включване на обема на резервоара в процеса на разработване. Необходимото налягане в резервоара върху инжекционната линия се осигурява от съответното налягане в устието на инжекционните кладенци по време на инжектиране на вода.
Увеличаването на изпускателното налягане има геоложки ограничения. Трябва да се вземат предвид вероятните последици от възможно хидравлично разбиване. По време на наводняване в контур превишението на налягането на инжектиране над налягането, при което скалите с една или друга литоложка характеристика са податливи на хидравлично разбиване, може да доведе до преждевременни пробиви на инжектирана вода към производствените кладенци по протежение на получените пукнатини. При условия на крайно наводняване при високо налягане на инжектиране, значителна част от водата, инжектирана във формацията, може да бъде загубена поради изтичането й във водоносния хоризонт на водната система.Вероятността за преливане на вода от развития хоризонт към съседни продуктивни или водоносни хоризонти с по-ниско пластово налягане също се увеличава.
Намаляването на дънното налягане в добивните кладенци за повечето производствени съоръжения е възможно чрез масово прехвърляне на кладенци към механизирана работа.За находища с ниска производителност, за да се осигурят достатъчни нива на производство на нефт, механизираната работа на кладенци трябва да се прилага от самото начало на разработката. Отлаганията с висока и средна продуктивност могат да се разработват за дълго време (докато значителна част от водата се появи в произведената продукция), като се използва главно методът на течаща работа на кладенеца. През 1956 г. А. П. Крилов научно обосновава възможността за намаляване на дънното налягане чрез използване на механизирани методи за експлоатация на находища с висока и средна продуктивност.
Както показват изследванията на Е. Д. Мухарски, е необходимо да се прехвърлят към механизирана експлоатация не само кладенци, които не могат да текат, но и всички (или почти всички) други кладенци на обекта за разработване или неговата голяма площ, включително стабилно течащи. В противен случай механизираната работа на празните кладенци ще доведе до намаляване на дебита на течащите кладенци. И като цяло няма да има значително увеличение на производството за съоръжението.
При хетерогенна структура на производственото съоръжение, намаляването на налягането в дъното на производствените кладенци също допринася за увеличаване на добива на нефт, тъй като това осигурява включването на междинни слоеве и образувания с намалена пропускливост, намалява възможността за раздробяване на междинни слоеве с ниска пропускливост с произведена вода, натрупваща се в отвора на кладенеца поради недостатъчна скоростповдигаща течност.
От икономическа гледна точка увеличаването на спада на налягането чрез понижаване на налягането в дъното на отвора е по-малко ефективно. отколкото увеличаване на налягането на инжектиране, тъй като прехвърлянето на кладенци към механизирана работа е по-капиталоемък процес. Въпреки това носи значителни икономически ползи.
При определяне на допустимите минимални стойности на дънното налягане в производствените кладенци трябва да се вземе предвид следното. Намаляването на дънното налягане под налягането на насищане е приемливо за различни находища само с 15-25% от стойността му. При по-голямо намаляване на налягането в дъното, дегазирането на нефта в резервоара може да доведе до намаляване на добива на нефт поради значително проявление на режима на разтворен газ. В случай на слаба циментация на скалата на резервоара, при наличие на обширни нефтено-водни или подгазови зони, е необходимо да се обоснове границата на дънното налягане, при която няма значително производство на пясък или образуване на конус.
Необходимата стойност на спада на налягането между зоните за подаване и извличане и нивото на наляганията, които го определят в захранващия тръбопровод и в зоната за извличане, са обосновани за всяко експлоатационно съоръжение, като се вземат предвид характеристиките на геоложкото поле.
При ниска производителност на находищата нараства необходимостта от създаване на по-високи градиенти на налягането, за да се осигурят достатъчно високи нива на добив на нефт и съответно необходимостта от по-пълно използване на геоложките и технически възможности за използване на високо налягане на инжектиране на вода и експлоатация на производствени кладенци при ниско дънно налягане.