Гравитационные силы. Сила тяжести в какой-то степени оказывает влияние на общую величину пластовой энергии в течение всего периода разработки залежи

Сила тяжести в какой-то степени оказывает влияние на общую величину пластовой энергии в течение всего периода разработки залежи. Давление столба нефти в сумме с градиентом потенциала флюида способствует продвижению нефти к скважине. Эта сила может оказаться существенной в высокоамплитудных ловушках. Гравитационные силы могут являться одним из основных источников пластовой энергии при водонапорном режиме, поскольку вес столба воды создает гидростатическое давление и вместе с весом перекрывающих пород обусловливает накопление энергии сжатой воды, сжатого растворенного газа, рассеянных микропузырьков газа и сжатых пород-коллекторов. Послойное разделение нефти, газа и воды в результате различия их плотностей также представляет собой проявление гравитационной энергии в резервуаре.

В качестве активного источника пластовой энергии гравитационные силы начинают выступать на последних стадиях разработки нефтяных залежей с режимом растворенного газа, когда ресурсы газа практически истощены, а пластовая вода в залежь не поступает. Пластовое давление к этому моменту достигает минимума, и под действием собственного веса вся оставшаяся в пласте нефть начинает фильтроваться сквозь поры в нижнюю часть залежи к забоям скважины, откуда она с помощью насоса может быть извлечена на поверхность. Таким образом, гравитационные силы способствуют продлению сроков разработки залежи, которая в противном случае была бы уже давно прекращена. Режим разработки залежи, при котором нефть движется из верхних частей залежи в нижние под влиянием собственного веса, называется гравитационным режимом. При благоприятных условиях разработка залежи на гравитационном режиме может оказаться весьма эффективной. Известны случаи, когда почти вся извлекаемая нефть поступает в скважину благодаря гравитационным силам [31]. В общем случае нефтеотдача при этом режиме окажется более высокой, если нефть обладает низкой вязкостью, а коллектор - высокой проницаемостью, если пластовое давление создает такое давление вытеснения, которое способно преодолеть капиллярное давление на контакте нефть - вода и протолкнуть нефть сквозь поровое пространство коллектора.

В Эльзасе (Франция), Румынии, Бирме, Японии, СССР и ФРГ известны нефтяные месторождения, разрабатываемые шахтным способом [32]. В этом случае нефть извлекается почти исключительно за счет сил гравитации. Шахтная разработка нефти возможна только при условии отсутствия в ней газа под давлением.