вааааавыа. Разработка понятие о системе разработки залежей нефти. Рациональная система разработки. Параметры системы разработки
 Скачать 4.48 Mb.
|
|
2. Приконтурное заводнение. При этом виде заводнения нагнетательные скважины располагаются вблизи внешнего контура нефтеносности в пределах водонефтяной зоны залежи (рис. 64). Применяется в основном при той же характеристике залежей, что и законтурное заводнение, но при плохой гидродинамической связи залежи с законтурной зоной. Плохая связь залежи с водоносной частью пласта обусловлена ухудшением проницаемости пласта вблизи ВНК или наличием под ним или на его уровне водонепроницаемого экрана.  Рис. 64. Система разработки нефтяной залежи с приконтурным заводнением. Условные обозначения см. на рис. 63 3.Внутриконтурное заводнение. При этом виде заводнения нагнетание воды ведется в скважины, расположенные в пределах залежи, т.е. в нефтяной зоне. Применяют целый ряд разновидностей внутриконтурного заводнения.  Закачка воды в пласты производится через скважины, расположенные рядами, называемыми разрезающими рядами или линиями разрезания. Скважины разрезающих рядов после бурения непродолжительно эксплуатируются на нефть при возможно более высоких дебитах. Это дает возможность очистить прискважинные зоны пласта и снизить пластовое давление в ряду, т.е. создает условия для успешного освоения скважин под закачку воды. Затем скважины в ряду осваивают под нагнетание через одну, продолжая интенсивную добычу нефти из промежуточных скважин ряда. Это способствует перемещению нагнетаемой в пласт воды вдоль разрезающего ряда. Этот период освоения разрезающего ряда очень важен, поскольку позволяет сократить возможные потери нефти в ряду между скважинами и обеспечить за счет интенсивной эксплуатации промежуточных скважин быстрый рост добычи нефти уже в начальной фазе освоения эксплуатационного объекта.Рассматриваемый вид заводнения применяют на залежах пластового типа с параметрами пластов и нефтей, указанными для законтурного заводнения, но с большой площадью нефтеносности, а также на залежах разных размеров при практически повсеместном залегании пласта-коллектора, но при ухудшении условий фильтрации у ВНК. Виды внутриконтурного заводнения: 3.1. При блоковом заводнении нефтяную залежь разрезают рядами нагнетательных скважин на полосы (блоки), размещают ряды добывающих скважин в таком же направлении. При вытянутой форме залежи ряды скважин располагают обычно перпендикулярно к ее длинной оси (рис. 65).  Рис. 65. Система разработки нефтяной залежи с блоковым заводнением. Условные обозначения см.на рис. 63 При «круговой» форме залежей с обширными площадями нефтеносности направление рядов скважин выбирают с учетом зональной неоднородности продуктивных пластов – вкрест выявленной превалирующей ориентации зон с повышенной толщиной (и, как правило, с повышенными пористостью и проницаемостью) коллекторов (рис. 66).  Рис. 66. Система разработки крупной «круговой» нефтяной залежи с блоковым заводнением. Зоны с толщиной и коллекторскими свойствами пласта: 1 – высокими, 2 – низкими; остальные условные обозначения см. на рис. 63 При проектировании систем разработки с рассматриваемым видом заводнения особое внимание следует уделять обоснованию ширины блоков и количества рядов добывающих скважин в блоке. Ширину блоков выбирают от 4 до 1,5 км в зависимости от гидропроводности объекта. Преимущества систем разработки с блоковым заводнением заключаются в том, что они могут проектироваться и реализовываться, когда детальные сведения о конфигурации контуров нефтеносности еще отсутствуют. Применение таких систем дает возможность осваивать блоки эксплуатационного объекта в нужной последовательности, регулировать разработку с помощью перераспределения объемов закачки воды. Обычно внутриконтурное разрезание нефтяных залежей рядами нагнетательных скважин на блоки или площади применяют для эксплуатационных объектов – при широком распространении пластов-коллекторов на площади, при средней проницаемости более 0,007–0,1 мД, при вязкости пластовой нефти до 15–20 мПа⋅с. 3.2. Площадное заводнение – также разновидность внутриконтурного, при котором в условиях общей равномерной сетки скважин – треугольной или квадратной – нагнетательные и добывающие скважины чередуются в строгой закономерности. Местоположение добывающих и нагнетательных скважин в принимаемой сетке определяется в проектном документе на разработку. Системы разработки с площадным заводнением (площадные системы) обладают большей активностью по сравнению с системами, охарактеризованными выше, поскольку здесь каждая добывающая скважина непосредственно контактирует с нагнетательными и на одну нагнетательную скважину обычно приходится меньшее количество добывающих скважин. Применяют несколько вариантов формы сеток и взаимного размещения нагнетательных и добывающих скважин, при которых системы разработки характеризуются различной активностью, т.е. разной величиной соотношения количеств добывающих и нагнетательных скважин. Для линейной и пятиточечной систем это соотношение равно 1; для семиточечной прямой – 0,5, обращенной – 2; для девятиточечной прямой – 0,33, обращенной – 3; для ячеистой – 4–6. Применяемые обычно при площадном заводнении системы показаны на рис. 67.  Рис. 67. Системы разработки с площадным заводнением. Формы сетки скважин: а – пятиточечная, б – семиточечная обращенная, в – девятиточечная обращенная,г– ячеистая; пунктиром выделен элемент системы; остальные условные обозначения см. на рис. 63 Наиболее широкое применение нашли пятиточечная, обращенная семиточечная и обращенная девятиточечная системы. Они обычно рекомендуются для эксплуатационных объектов с терригенными или карбонатными коллекторами порового типа и широко применяются при разработке объектов с низкой проницаемостью коллекторов, с повышенной вязкостью нефти или объектов с низкой проницаемостью и повышенной вязкостью. 3.3. Избирательное заводнение – разновидность внутриконтурного заводнения – предусматривает выбор местоположения нагнетательных скважин после разбуривания эксплуатационного объекта по равномерной сетке (рис. 68). Избирательное заводнение применяют при резкой зональной неоднородности пластов, выражающейся в неповсеместном залегании коллекторов, в наличии двух или трех разновидностей коллекторов разной продуктивности, распределенных неравномерно по площади, и т.д.. 3.4. Очаговое заводнение по сути является избирательным заводнением, но применяется как дополнение к другим разновидностям заводнений (законтурному, приконтурному, разрезанию на площади, блоки и др.). Очаги заводнения обычно создают на участках, не испытывающих или недостаточно испытывающих влияние заводнения после освоения запроектированного основного его вида. Под нагнетательные выбирают скважины из числа добывающих, преимущественно из тех, которые основную свою задачу уже выполнили, т.е. расположенные на заводненных участках заводнения бурят дополнительные скважины. 3.5. Барьерное заводнение. Эта разновидность внутриконтурного заводнения применяется при разработке нефтегазовых и нефтегазоконденсатных залежей пластового типа с целью изоляции газовой (газоконденсатной) части залежи от нефтяной. Кольцевой ряд нагнетательных скважин располагают в пределах газонефтяной зоны, вблизи внутреннего контура газоносности. В результате нагнетания воды в пласте образуется водяной барьер, отделяющий газовую часть залежи от нефтяной. Показатели разработки нефтяных месторождений с применением заводнения 1. Накопленное количество закачанной в пласт воды 2. Накопленное количество добытой из пласта нефти 3. Накопленное количество добытой из пласта воды 4. Обводненность продукции 5. КИН Объект разработки. Факторы, влияющие на выделение залежи в объект разработки или объединение нескольких залежей в один объект разработки. Системы разработки многопластовых залежей. Объект разработки — это искусственно выделенное в пределах месторождения геологическое образование (пласт, массив, совокупность пластов), содержащее промышленные запасы углеводородов, которые извлекают из недр определенной группой скважин. При выделении объектов следует учитывать следующее: 1. Геолого-физические свойства пород-коллекторов. В один объект разработки можно включать пласты примерно с одинаковыми средними параметрами, характеризующими их свойства и имеющими в плане одну площадь распространения. 2. Физико-химические свойства нефти, воды и газа. Пласты, содержащие нефти с неодинаковыми свойствами, нецелесообразно объединять в один объект, так как для извлечения продукции необходимо применять технологии воздействия на них, требующие различных схем расположения скважин и их числа. Компонентный состав нефтей может послужить причиной выделения отдельных пластов в самостоятельные объекты разработки. 3. Фазовое состояние углеводородов и режим пластов. Пусть имеются два пласта со сходными геолого-физическими свойствами, но в одном из них содержится значительная по размерам газовая шапка, а в другом развит упруговодонапорный режим. Объединение пластов в один объект нецелесообразно, так как разработка каждого из них требует различных схем расположения скважин и технологий извлечения нефти и газа. 4. Техника и технология эксплуатации скважин. Объединение в один объект разработки нескольких пластов может привести к тому, что существующие средства и технология эксплуатации скважин не обеспечат подъем всей жидкости по скважине. Объекты разработки подразделяют на базисные и возвратные. Возвратные объекты в отличие от базисных предполагается разрабатывать скважинами, эксплуатирующими в первую очередь какой-то другой объект. Эксплуатационный объект – это продуктивный пласт или группа пластов, разрабатываемых самостоятельной сеткой скважин при обеспечении контроля и регулирования процесса их эксплуатации. Разработка эксплуатационных объектов на многопластовом месторождении может осуществляться, как совместно, так и раздельно в определенной последовательности: 1) когда мы можем объединить пласты в один объект разработки и разрабатывать совместно одной сеткой скважин; 2) когда пласты нельзя объединить в один объект разработки, тогда: а) может быть предложена последовательная система разработки с выделением базового и возвратного объектов; б) разработка с применением ОРЭ (ОРД, ОРЗ). 3) разработка каждого пласта самостоятельной сеткой. Последовательная система разработки предусматривает выделение базового и возвратного объекта. Базовый (базисный) объект – это объект, который выделяется среди остальных по запасам, нефтенасыщенностью, является более крупным и продуктивным среди остальных. Бурение ведется на основной объект, который затем вскрывается и эксплуатируется. После выработки запасов из основного базисного объекта производится цементирование его зоны перфорации и осуществляется перфорация вышележащих, менее продуктивных возвратных пластов. Эта система имеет недостаток, связанный с увеличенными сроками разработки и с падением продуктивности при разработке возвратных объектов. Вопрос о совместной разработке нескольких эксплуатационных объектов одной сеткой скважин всегда привлекал к себе внимание и прежде всего по экономическим соображениям, так как значительная доля капитальных вложений затрачивается на разбуривание месторождения. Технико-экономическая целесообразность перевода скважин на одновременно-раздельный отбор нефти из нескольких горизонтов определяется следующими условиями: 1. продуктивные горизонты должны отличаться по пластовому давлению, по коллекторским свойствам и свойствам нефти; 2. срок эксплуатации всех продуктивных горизонтов продолжительный; 3. нефтеносные пласты должны быть сложены из устойчивых пород; 4. расстояние между продуктивными пластами должно быть таким, чтобы можно было создать цементное кольцо, надежно предотвращающее перетоки жидкости при максимально возможных перепадах пластовых давлений в течение всего времени эксплуатации скважины. Внедрение ОРЭ позволит: 1) сократить объем бурения за счет использования ствола одной скважины и организации и одновременного (совместного) отбора запасов УВ разных объектов разработки одной сеткой скважины; 2) проводить эксплуатацию одновременно объектов с разными коллекторскими характеристиками и свойствам нефтей; 3) повысить рентабельность отдельных скважин за счет подключения других объектов разработки или разных по свойствам пластов одного объекта разработки. На сегодняшний день появился некоторый опыт эксплуатации, что позволило сформулировать основные требования, предъявляемые к оборудованию для раздельного отбора нефти: 1) надежное разобщение пластов на протяжении всего периода эксплуатации; 2) раздельный контроль за разработкой каждого пласта, раздельный контроль по добыче жидкости, нефти и по обводненности; 3) раздельное регулирование работы каждого пласта; 4) возможность опрессовки подземного оборудования, освоения каждого пласта; 5) простота конструкции и обслуживания; 6) возможность удаления парафина в подъемных трубах и многократного осуществления прямой или обратной промывки интервалов пластов и скважины с наименьшими трудозатратами; 7) наименьшая металлоемкость; 8) надежность в эксплуатации. Если нельзя внедрить ОРЭ, то тогда многопластовое месторождение может быть разработано самостоятельной сеткой на каждый объект. Однако при этом потребуются значительно большие капитальные и эксплуатационные затраты. Под эксплуатационным объектом (ЭО) понимают пласт или группу пластов, предназначенных для разработки одной серией добывающих скважин при обеспечении возможности регулирования разработки каждого из пластов или зональных интервалов (объектов разработки) отдельно. ЭО, в который объединяется несколько пластов одной залежи или несколько залежей различных продуктивных пластов следует называть многопластовым ЭО. Под объектом разработки понимают отдельный пласт или зональный интервал эксплуатационного объекта, по которому осуществляется контроль и регулирование разработки. Объекты разработки иногда подразделяют на следующие виды: самостоятельный, т. е. разрабатываемый в данное время, и возвратный, т. е. тот, который будет разрабатываться скважинами, эксплуатирующими в этот период другой объект. Системой разработки нефтяного месторождения следует называть совокупность взаимосвязанных инженерных решений, определяющих объекты разработки; последовательность и темп их разбуривания и обустройства; наличие воздействия на пласты с целью извлечения из них нефти и газа; число, соотношение и расположение нагнетательных и добывающих скважин; число резервных скважин, управление разработкой месторождения, охрану недр и окружающей среды. Построить систему разработки месторождения означает найти и осуществить указанную выше совокупность инженерных решений. На выделение объектов разработки влияют следующие факторы: 1)геолого-физические свойства пород-коллекторов нефти и газа. Резко отличающиеся по проницаемости, общей и эффективной толщине, а также неоднородности пласты во многих случаях нецелесообразно разрабатывать как один объект, поскольку они могут существенно отличаться по продуктивности, пластовому давлению в процессе их разработки и, следовательно,по способам эксплуатации скважин, скорости выработки запасов нефти и изменению обводненности продукции. Для различных по площадной неоднородности пластов могут быть эффективными различные сетки скважин, так что объединять такие пласты в один объект разработки оказывается нецелесообразным. В сильно неоднородных по вертикали пластах, имеющих отдельные низкопроницаемые пропластки, несообщающиеся с высокопроницаемыми, бывает трудно обеспечить приемлемый охват горизонта воздействием по вертикали вследствие того, что в активную разработку включаются только высокопроницаемые пропластки, а низкопроницаемые прослои не подвергаются воздействию закачиваемого в пласт агента (воды, газа). С целью повышения охвата таких пластов разработкой их стремятся разделить на несколько объектов. 2)физико-химические свойства нефти и газа. Важное значение при выделении объектов разработки имеют свойства нефтей. Пласты с существенно различной вязкостью нефти бывает нецелесообразно объединять в один объект, так как их можно разрабатывать с применением различной технологии извлечения нефти из недр с различными схемами расположения и плотностью сетки скважин. Резко различное содержание парафина, сероводорода, ценных углеводородных компонентов, промышленное содержание других полезных ископаемых также может стать причиной невозможности совместной разработки пластов как одного объекта вследствие необходимости использования существенно различной технологии извлечения нефти и других полезных ископаемых из пластов. 3)фазовое состояние углеводородов и режим пластов. Различные пласты, залегающие сравнительно недалеко друг от друга по вертикали и имеющие сходные геолого-физические свойства, в ряде случаев бывает нецелесообразно объединять в один объект в результате различного фазового состояния пластовых углеводородов и режима пластов. Так, если в одном пласте имеется значительная газовая шапка, а другой разрабатывается при естественном упруговодонапорном режиме, то объединение их в один объект может оказаться нецелесообразным, так как для их разработки потребуются различные схемы расположения и числа скважин, а также различная технология извлечения нефти и газа. 4)условия управления процессом разработки нефтяных месторождений. Чем больше пластов и пропластков включено в один объект, тем технически и технологически труднее осуществлять контроль за перемещением разделов нефти и вытесняющего ее агента (водонефтяных и газонефтяных разделов) в отдельных пластах и пропластках, труднее осуществлять раздельное воздействие на пропластки и извлечение из них нефти и газа, труднее изменять скорости выработки пластов и пропластков. Ухудшение условий управления разработкой месторождения ведет к уменьшению нефтеотдачи.5)техника и технология эксплуатации скважин. Могут быть многочисленные технические и технологические причины, приводящие к целесообразности или нецелесообразности применения отдельных вариантов выделения объектов. При выделении объекта разработки следует учитывать группы факторов: 1.Геолого-промысловые: - возможность и однозначность расчленения разреза м/р, корреляция отложений и выделение продуктивных пластов; - литологическая характеристика продуктивных пластов; - общая, эффективная и нефтенасыщенная толщина продуктивных пластов; - коллекторские свойства пластов по керну и промыслово-геофизическим данным; - результаты опробования, оценка фильтрационных параметров продуктивных пластов гидродинамическими методами; - физико-химические свойства нефти, газа и воды; - толщина промежуточных толщ м/у продуктивными пластами, толщина покрышек; - методика определения ВНК и соотношение площадей в пределах внешних контуров нефтегазонасыщенности; - запасы нефти и газа в продуктивных и их соотношение по разрезу м/р; - первоначальные пластовые давления в залежах и их соотношение по разрезу м/р; - гидрогеологическая характеристика и режим залежей. 2.Гидродинамические: При выделении ЭО гидродинамические расчеты применяются для решения задач: - установление годовой добычи п залежи каждого пласта; - определение динамики добычи нефти по каждому пласту до конца разработки; - установление продуктивности и затем годовой добычи объединяемых в один ЭО продуктивных пластов; - оценка динамики добычи нефти, воды в целом по м/р; - расчет обводнения скважин, залежей и ЭО; - определение продолжительности отдельных стадий разработки м/р; - нахождение оптимального уровня добычи нефти по м/р с учетом его по залежи каждого пласта, объекта эксплуатации при условии обеспечения плановых заданий. 3.Технические: - способ и технические возможности эксплуатации. Не рекомендуется объединять в один объект эксплуатации залежей пласты с различными способами эксплуатации; - выбор диаметра эксплуатационных колонн; - выбор диаметра НКТ и т.д. 4.Технологические: - выбор сетки добывающих скважин каждого ЭО; - выбор метода ППД; - возможность применения различных методов повышения нефтеотдачи. Многопластовые залежи можно разрабатывать: 1.объединяя пласты в один эксплуатационный объект (если это разумно или возможно); 2.если нельзя объединить, то выделяем несколько объектов и применяем: - последовательную систему разработки; - самостоятельную сетку скважин на каждый пласт; - одновременно-раздельную эксплуатацию. |