Файл: Законтурное заводнение 3 Приконтурное заводнение 3 Внутриконтурное заводнение 4.docx

Оглавление

 

Введение

ЗАВОДНЕНИЕ - это основной, высокопотенциальный метод воздействия на пласты, заключающийся в быстром восполнении природных энергетических ресурсов путём закачки воды через нагнетательные скважины.

С начала развития нефтяной промышленности до 40-х годов ХХ века залежи нефти разрабатывались на режимах истощения, при которых извлекали не более 25% нефти от начальных запасов. Редко встречался естественный водонапорный режим. Отбор остаточных запасов производился с помощью так называемых вторичных методов добычи нефти – закачки воздуха и горячей газо-воздушной смеси, вакуум-процесса и др.

С конца 40-х годов начался качественно новый этап в развитии технологии нефтедобычи – интенсивное внедрение заводнения как на энергетически истощённых (вторичный метод добычи нефти), так и на вводимых в разработку (первичный метод) месторождениях.



Рис. 1. Классификация систем заводнения пластов

В настоящее время заводнение это наиболее интенсивный и экономически эффективный способ воздействия, позволяющий значительно уменьшить количество добывающих скважин, увеличить их дебит, снизить затраты на 1 т добываемой нефти.

В зависимости от расположения нагнетательных скважин по отношению к залежи нефти различают (Рис. 1): законтурное, приконтурное и внутриконтурное заводнение. На многих месторождениях применяют сочетание этих разновидностей.

---

 

Законтурное заводнение

Недостаточное продвижение контурных вод в процессе разработки, не компенсирующее отбор нефти из залежи, сопровождающееся снижением пластового давления и уменьшением дебитов скважин, обусловило возникновение метода законтурного заводнения. Сущность этого явления заключается в быстром восполнении природных энергетических ресурсов, расходуемых на продвижение нефти к забоям эксплуатационных скважин. С этой целью поддержание пластового давления производится закачкой воды через нагнетательные скважины, расположенные за пределами нефтеносной части продуктивного пласта в зоне, занятой водой (за внешним контуром нефтеносности) (Рис. 2). При этом, линию нагнетания намечают на некотором расстоянии за внешним контуром нефтеносности.



Рис. 2. Схема размещения скважин при законтурном заводнении.

Приконтурное заводнение

Приконтурное заводнение применяется для пластов с сильно пониженной проницаемостью в законтурной части. При нем нагнетательные скважины бурятся в водонефтяной зоне пласта между внутренним и внешним контурами нефтеносности (Рис. 3).



Рис. 3. Схема размещения скважин при приконтурном заводнении.

Внутриконтурное заводнение

Полученные результаты законтурного заводнения нефтяных пластов вызвали дальнейшее усовершенствование разработки нефтяных месторождений и привели к целесообразности использования внутриконтурного заводнения, особенно крупных месторождений, с разрезанием пластов рядами нагнетательных скважин на отдельные площади или блоки. скважина заводнение наземный источник

При внутриконтурном заводнении поддержание или восстановление баланса пластовой энергии осуществляется закачкой воды непосредственно в нефтенасыщенную часть пласта (Рис. 1).

В России применяют следующие виды внутриконтурного заводнения:

1. разрезание залежи нефти рядами нагнетательных скважин на отдельные площадки;

2. барьерное заводнение;

3. разрезание на отдельные блоки самостоятельной разработки;

4. сводовое заводнение;

5. очаговое заводнение;

6. площадное заводнение.

Система заводнения с разрезанием залежи на отдельные площади применяется на крупных месторождениях платформенного типа с широкими водонефтяными зонами. Эти зоны отрезают от основной части залежи и разрабатывают по самостоятельной системе. На средних и небольших по размеру залежах применяют поперечное разрезание их рядами нагнетательных скважин на блоки (блоковое заводнение). Ширина площадей и блоков выбирается с учётом соотношения вязкостей и прерывистости пластов (литологического замещения) в пределах до 3–4 км, внутри размещают нечётное число рядов добывающих скважин (не более 5–7).

---

В результате дальнейших исследований, исходя из опыта разработки, было установлено, что наиболее целесообразно применять разрезание разрабатываемых пластов рядами нагнетательных скважин в блоке (полосе) находилось не более пяти рядов добывающих скважин. Так возникла современная разновидность рядных систем – блоковые системы разработки нефтяных месторождений: однорядная, трёхрядная и пятирядная.

Использование систем разработки с внутриконтурным разрезанием позволило в 2–2.5 раза увеличить темпы разработки по сравнению с законтурным заводнение, существенно улучшить технико-экономические показатели разработки. Блоковые рядные системы нашли большое применение при разработке нефтяных месторождений во многих нефтедобывающих районах, особенно в Западной Сибири.

В дальнейшем, с целью расположения резервных скважин, интенсификации и регулирования разработки месторождений, стали применять схемы очагового и избирательного заводнения, при использовании которых нагнетательные и добывающие скважины располагают не в соответствии с принятой упорядоченной системой разработки, а на отдельных участках пластов.

В настоящее время это наиболее интенсивный и экономичный способ воздействия на продуктивные пласты. По характеру взаимного расположения нефтедобывающих и водонагнетательных скважин различают несколько разновидностей внутриконтурного заводнения:

А) Сводовое заводнение. При нем ряд нагнетательных скважин размещают на своде структуры или вблизи него. Если размеры залежи превышают оптимальные, то это заводнение сочетают с законтурным. Сводовое заводнение подразделяется на:

Б) Осевое заводнение предусматривает поддержание пластового давления путём расположения нагнетательных скважин вдоль длинной оси структуры. Полагают, что такой метод заводнения может быть избран в связи со значительным ухудшением проницаемости в периферийной части залежи или с резко ухудшенной проницаемостью в законтурной части.

В) Кольцевое заводнение - ряд нагнетательных скважин с радиусом, приблизительно равным 0.4 радиуса залежи, разрезает залежь на центральную и кольцевую площади.

Г) Центральное заводнение как разновидность кольцевого (вдоль окружности радиусом 200–300 м размещают 4–6 нагнетательных скважин, а внутри её имеется одна или несколько добывающих скважин).

---

Д) Очаговое заводнение в настоящее время применяется в качестве дополнительного мероприятия к основной системе заводнения. Оно осуществляется на участках залежи, из которых в связи с неоднородным строением пласта, линзовидным характером залегания песчаных тел и другими причинами, запасы нефти не вырабатываются. Положение нагнетательных и добывающих скважин определяется таким образом, чтобы способствовать более полному охвату воздействием нефтяной залежи. Количество очагов заводнения определяется размерами нефтеносной площади. Также используется в сочетании с законтурным и особенно внутриконтурным заводнение для выработки запасов нефти из участков, не охваченных основными системами.

Е) Избирательное заводнение применяется в случае залежей с резко выраженной неоднородностью пластов. Особенность этого вида заводнения заключается в том, что в начале скважины бурят по равномерной квадратной сетке без разделения на эксплуатационные и нагнетательные, а после исследования и некоторого периода разработки из их числа выбирают наиболее эффективные нагнетательные скважины. Благодаря этому, при меньшем их числе реализуется максимально интенсивная система заводнения и достигается более полный охват заводнение.

Ж) Площадное заводнение характеризуется рассредоточенной закачкой воды в залежь по всей площади её нефтеносности. Площадные системы заводнения по числу скважино-точек каждого элемента залежи с расположенной в его центре одной добывающей скважиной могут быть четырёх-, пяти-, семи- и девятиточечные, также линейные (Рис. 5).



Рис. 5. Площадная 4, 5, 7, 9 точечная и линейная система заводнения (с выделенными элементами)

Обратите внимание, что:

a) “Обычная” схема имеет только одну добывающую скважину.

b) “Обращённая” схема имеет одну нагнетательную скважину. “Обычная 4-точечная” ≈ “Обращённая 7-точечная”.

c) “Обычная” схема – одну добывающую скважину окружают несколько (>1) нагнетательных скважин.

d) Схема может быть “регулярная” или “скошенная”.

Пятиточечная схема размещения скважин, как наиболее часто используемая модель при заводнении, характеризуется следующими параметрами:

1. Отношение числа нагнетательных скважин к добывающим – 1:1.

2. Элемент площадной системы – квадрат.

3. Одинаковое расстояние между скважинами.

---

4. Высокий коэффициент вытеснения.

Обычная пятиточечная схема и обращённая пятиточечная схема идентичны. Пятиточечная схема – это особый случай смещённого линейного режима с квадратной схемой бурения.

Семииточечная схема размещения скважин характеризуется следующими параметрами:

1. Отношение числа нагнетательных скважин к добывающим (обычная) – 2:1.

2. Отношение числа нагнетательных скважин к добывающим (обращённая) – 1:2.

3. Элемент площадной системы – равносторонний треугольник

Данная схема не имеет широкого применения по причине неравномерного расстояния между скважинами. Если используется, то наиболее предпочтительной является обращённая схема – имеет больше добывающих, чем нагнетательных скважин. Может использоваться при пробном заводнении при обычной схеме, потому что в таком случае имеется хороший контроль потока (легко определить направление по которому вода прорывается быстрее всего).

Девятиточечная схема размещения скважин характеризуется следующими параметрами:

1. Отношение числа нагнетательных скважин к добывающим (обычная) – 3:1.

2. Отношение числа нагнетательных скважин к добывающим (обращённая) – 1:3.

3. Элемент площадной системы – квадрат.

Вторая по популярности схема, которая используется при заводнении, характеризуется высоким коэффициентом вытеснения. В обращённых схемах разница в расстоянии от нагнетательной скважины до угловых и боковых скважин ведёт к трудностям, связанным с прорывами воды, так как в угловые скважины из нагнетательной скважины поступает меньше жидкости. Предпочтительна обращённая схема – больше добывающих, чем нагнетательных скважин.

Четырёхточечная схема размещения скважин характеризуется следующими параметрами:

1. Отношение числа нагнетательных скважин к добывающим – 2:1.

2. Элемент площадной системы – равносторонний треугольник.

Регулярная четырёхточечная и обращённая семиточечная являются практически идентичными схемами размещения скважин.

Линейная схема размещения скважин повторяется через регулярные интервалы по пласту. Располагая нагнетательные или добывающие скважины как можно ближе друг к другу или увеличивая расстояние между нагнетательными и добывающими скважинами можно увеличить эффективность вытеснения по площади (выражается в % КИН) на момент прорыва. Т.е. увеличивая d/a можно увеличить эффективность вытеснения по площади, потому что увеличение “d” и снижение “а” в результате даёт фронт продвижения воды более похожий на вертикальную плоскость (если смотреть со стороны добывающих скважин).

---