Основы нефтедобычи
 Скачать 2.16 Mb.
|
3.6. ПОНЯТИЕ О РАЗРАБОТКЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИНПод системой разработки нефтяных месторождений и залежей понимают форму организации движения нефти в пластах к добывающим скважинам. Систему разработки нефтяных месторождений определяют: порядок ввода эксплуатационных объектов многопластового месторождения в разработку; сетки размещения скважин на объектах, темп и порядок ввода их в работу; способы регулирования баланса и использования пластовой энергии. Следует различать системы разработки многопластовых месторождений и отдельных залежей (однопластовых месторождений). Объект разработки – один или несколько продуктивных пластов месторождения, выделенных по геолого-техническим условиям и экономическим соображениям для разбуривания и эксплуатации единой системой скважин. При выделении объектов следует учитывать: 1. геолого-физические свойства пород-коллекторов; 2. физико-химические свойства нефти, воды и газа; 3. фазовое состояние углеводородов и режим пластов; 4. технику и технологию эксплуатации скважин. Объекты разработки подразделяют на самостоятельные и возвратные. Возвратные объекты в отличие от самостоятельных предполагается разрабатывать скважинами, эксплуатирующими в первую очередь какой-то другой объект. 3.6.1. Сетка размещения скважинСетка скважин – характер взаимного расположения добывающих и нагнетательных скважин на эксплуатационном объекте с указанием расстояний между ними (плотность сетки). Скважины располагают по равномерной сетке и неравномерной сетке (преимущественно рядами). Сетки по форме бывают квадратными, треугольными и многоугольными. При треугольной сетке на площади размещается скважин больше на 15,5 %, чем при квадратной в случае одинаковых расстояний между скважинами. Под плотностью сетки скважин подразумевают отношение площади нефтеносности к числу добывающих скважин. Вместе с тем это понятие очень сложное. Плотность сетки определяется с учетом конкретных условий. С конца 50-х годов месторождения эксплуатируются с плотностью сетки (30÷60)·104 м2/скв. На Туймазинском месторождении плотность сетки 20·104 м2/скв. при расстоянии между скважинами в рядах 400 м, Ромашкинском - 60·104 м2/скв. – 1000 м · 600 м, Самотлорском - 64·104 м2/скв. 3.6.2. Стадии разработки месторожденийСтадия – это период процесса разработки, характеризующийся определенным закономерным изменением технологических и технико-экономических показателей. Под технологическими и технико-экономическими показателями процесса разработки залежи понимают текущую (среднегодовую) и суммарную (накопленную) добычу нефти, текущую и суммарную добычу жидкости (нефти и воды), обводненность добываемой жидкости nв (отношение текущей добычи воды к текущей добыче жидкости), текущий и накопленный водонефтяной фактор (отношение добычи воды к добыче нефти), текущую и накопленную закачку воды, компенсацию отбора закачкой (отношение закачанного объема к отобранному при пластовых условиях), коэффициент нефтеотдачи, число скважин (добывающих, нагнетательных), пластовое и забойное давления, текущий газовый фактор, средние дебит добывающих и приемистость нагнетательных скважин, себестоимость продукции, производительность труда, капитальные вложения, эксплуатационные расходы, приведенные затраты и др. По динамике добычи нефти выделяют четыре стадии процесса разработки залежей пластового типа в гранулярных коллекторах при водонапорном режиме (рис. 3.24). Графики построены в зависимости от безразмерного времени  , представляющего собой отношение накопленной добычи жидкости к балансовым запасам нефти. Рис. 3.24. Типовая динамика темпа добычи нефти Тдн, жидкости Тдж и обводненности продукции nв при водонапорном режиме с выделением стадий разработки: 1 – освоение эксплуатационного объекта; 2 – поддержание высокого уровня добычи нефти;3 ‑ значительное снижение добычи нефти; 4 – завершающая Первая стадия – освоение эксплуатационного объекта - характеризуется: интенсивным ростом добычи нефти до максимально заданного уровня (прирост составляет примерно 1 2 % в год от балансовых запасов); быстрым увеличением действующего фонда скважин до 0,6 0,8 от максимального; резким снижением пластового давления; небольшой обводненностью продукции nв (обводненность продукции достигает 3 4 % при вязкости нефти не более 5 мПа·с и 35 % при повышенной вязкости); достигнутым текущим коэффициентом нефтеотдачи Кн (около 10%). Продолжительность стадии зависит от промышленной ценности залежи и составляет 4 5 лет, за окончание стадии принимается точка резкого перегиба кривой темпа добычи нефти Тдн (отношение среднегодового отбора нефти к балансовым ее запасам). Вторая стадия – поддержание высокого уровня добычи нефти - характеризуется: более или менее стабильным высоким уровнем добычи нефти (максимальный темп добычи нефти находится в пределах 3 17 %) в течение 3 7 лет и более для месторождений с маловязкими нефтями и 1 2 года - при повышенной вязкости; ростом числа скважин, как правило, до максимума за счет резервного фонда; нарастанием обводненности продукции nв (ежегодный рост обводненности составляет 2 3% при малой вязкости нефти и 7% и более при повышенной вязкости, на конец стадии обводненность колеблется от нескольких до 65%); отключением небольшой части скважин из-за обводнения и переводом многих на механизированный способ добычи нефти; текущим коэффициентом нефтеотдачи , составляющим к концу стадии 30 50 %, а для месторождений с «пикой» добычи - 10 15%. Третья стадия – значительное снижение добычи нефти – характеризуется: снижением добычи нефти (в среднем на 10 20 % в год при маловязких нефтях и на 3 10 % при нефтях повышенной вязкости); темпом отбора нефти на конец стадии 1 2,5 %; уменьшением фонда скважин из-за отключения вследствие обводнения продукции, переводом практически всего фонда скважин на механизированный способ добычи; прогрессирующим обводнением продукции nв до 80 85 % при среднем росте обводненности 7 8 % в год, причем с большей интенсивностью для месторождений с нефтями повышенной вязкости; повышением текущих коэффициентов нефтеотдачи Кн на конец стадии до 50 60 % для месторождений с вязкостью нефти не более 5 мПа·с и до 20 30 % для месторождений с нефтями повышенной вязкости; - суммарным отбором жидкости 0,5 1 объема от балансовых запасов нефти. Эта стадия наиболее трудная и сложная для всего процесса разработки, ее главная задача - замедление темпа снижения добычи нефти. Продолжительность стадии зависит от продолжительности предыдущих стадий и составляет 5 10 и более лет. Определить границу между третьей и четвертой стадиями по изменению среднегодового темпа добычи нефти Тдн обычно трудно. Наиболее четко ее можно определить по точке перегиба кривой обводненности nв. Совместно первую, вторую и третью стадии называют основным периодом разработки. За основной период отбирают из залежей 80 90 % извлекаемых запасов нефти. Четвертая стадия - завершающая - характеризуется: - малыми, медленно снижающимися темпами отбора нефти Тдн (в среднем около 1% ); большими темпами отбора жидкости Тдж (водонефтяные факторы достигают 0,7 7 м3/м3); высокой медленно возрастающей обводненностью продукции (ежегодный рост составляет около 1%); более резким, чем на третьей стадии, уменьшением действующего фонда скважин из-за обводнения (фонд скважин составляет примерно 0,4 0,7 от максимального, снижаясь иногда до 0,1); отбором за период стадии 10 20% балансовых запасов нефти. Продолжительность четвертой стадии сопоставима с длительностью всего предшествующего периода разработки залежи, составляет 15 20 лет и более, определяется пределом экономической рентабельности, т. е. минимальным дебитом, при котором еще рентабельна эксплуатация скважин. Предел рентабельности обычно наступает при обводненности продукции примерно на 98%. |