Файл: Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Проектирование разработки.pdf

дыдущем случае, необходимо задаться рядом приемлемых сроков разработки

иопределить соответствующий уровень добычи нефти. Затем рассчитывают изме­ нение во времени давления в газовой шапке, в зоне эксплуатационных скважин

ина их забоях. Если в залежи содержится газовая шапка и действует напор краевых вод, необходимо определить возможность разработки залежи за счет

одновременного влияния и того, и другого фактора — вытеснения нефти газом со стороны газовой шапки и вытеснения нефти водой из законтурной области. При этом необходимо учитывать, что определение коэффициента Z в таких усло­ виях несколько усложняется. Чтобы найти" добычу нефти за счет энергии закон­ турной области, нужно из фактической добычи вычесть то количество нефти, которое получено за счет энергии упругого расширения газовой шапки (Qm). Значение Qm можно определить по формуле фш = V0 (А/?//?), нодля этого должны быть достаточно точные и достоверные данные о первоначальном объеме газовой шапки V0 и об изменении в ней давления Ар = р0 — р (р0 — первоначальное, а р — среднее текущее давление в газовой шапке).

Во всех описанных случаях расчеты сначала выполняют для самого корот­

кого и самого длинного срока разработки, а для среднего лишь при необходи­ мости.

Результаты, полученные указанными расчетами, можно подразделить на три типичных случая.

1. Падение пластового давления к концу самого короткого срока разработки меньше допустимого снижения давления. Тогда разработку можно вести без поддержания пластового давления.

2.Падение пластового давления уже через небольшой промежуток времени при самых низких темпах разработки (самом большом сроке разработки) больше допустимого падения давления. Тогда необходимо проектировать поддержание пластового давления (с самого начала разработки или же допустив некоторое снижение давления; как именно — уточняется в дальнейшем).

3.Падение пластового давления совпадает с допустимым снижением давле­ ния при сроках разработки, укладывающихся в указанные выше пределы. Вопрос

онеобходимости (или ненужности) поддержания давления не решается безаппеляционно указанными расчетами. Необходимо более детальное исследование рассматриваемого вопроса. Поэтому нужно наметить расчетные варианты для выполнения более подробных и более точных гидродинамических расчетов как при отсутствии поддержания давления, так и с применением закачки воды в за­

контурную или внутриконтурную область или нагнетания газа, с последующей экономической оценкой различных вариантов. Более детальное исследование необходимо и тогда, когда пластовое давление снижается до допустимого не­ сколько ранее истечения срока разработки при наиболее медленных темпах добычи нефти.

Для тех случаев, когда можно обойтись без поддержания давления, выбор принципиальной схемы разработки на этом заканчивается. После чего пере­ ходят к установлению расчетных вариантов. Если необходимо поддерживать пластовое давление искусственным путем, решают вопрос о принципиальной схеме поддержания давления — о принципиальной схеме воздействия на пласт.

Здесь в первую очередь необходимо установить вид закачиваемого агента в пласт (воды или газа) и схему воздействия (закачка воды за контур или же внутрь контура нефтеносности).

Необходимо учитывать, что при законтурном заводнении не нарушается естественное течение процесса, а лишь интенсифицируется, приближая область питания непосредственно к самой залежи. При законтурном заводнении стягива­ ние контуров нефтеносности в тех случаях, когда пласт в основном представлен непрерывным и хорошо проницаемым коллектором и если наклон его значителен, может проходить наиболее правильно и коэффициент нефтеотдачи будет наиболее

высоким.

Однако далеко не всегда можно ограничиться применением законтурного заводнения. Для залежей, размер которых сравнительно невелик и разработка которых может быть осуществлена за приемлемые сроки при поддержании давле­ ния только за контуром, вопрос о целесообразности внутриконтурной закачки вместо законтурной решается с учетом проницаемости законтурной области,

111

которая в свою очередь определяет приемистость нагнетательных скважин. При низкой и весьма низкой проницаемости за контуром нефтеносности для эффек­ тивности процесса поддержания давления следует наметить закачку во внутрен­ нюю часть залежи — запроектировать внутриконтурное заводнение.

В отдельных случаях можно вести закачку воды непосредственно на контуре нефтеносности — осуществить так называемое приконтурное заводнение.

Для крупных залежей может оказаться, что одно только законтурное завод­ нение, если оно и возможно, не может обеспечить разработку залежи в приемле­ мые сроки. Тогда помимо законтурного необходимо запроектировать и внутри­ контурное заводнение. Причем в этом случае залежь должна «разрезаться» или «надрезаться» рядами нагнетательных скважин на отдельные площади-участки, разработка которых может быть закончена в достаточно сжатые сроки. На неко­ торых залежах с низкими коллекторскими свойствами, где даже наиболее интен­ сивные системы воздействия с внутриконтурным «разрезанием» не в состоянии обеспечить нужных темпов разработки, с самого начала их эксплуатации проек­ тируется площадное заводнение. Применение этого метода обеспечивает нужные темпы разработки даже при самых плохих коллекторских свойствах залежи.

Гидродинамические расчеты показывают, что максимальные дебиты добы­ вающих и нагнетательных скважин можно получить при их размещении по сет­ кам площадного заводнения. В этом случае эксплуатационные и нагнетательные скважины как бы «переплетаются» друг с другом, максимально приближаясь (при равной средней плотности сетки скважин), и фильтрационные сопротивления между их забоями сокращаются до минимума.

Достаточно сказать, что, разместив тр же общее число скважин на той же площади по четырех-, пятиили семиточечной системе площадного заводнения, можно получить в 2,5—3,5 раза большую добычу нефти, чем при системе внутриконтурного заводнения, когда между двумя линейными рядами нагнетательных скважин располагается пять рядов добывающих скважин. Следовательно, при­ менение площадного заводнения с начала разработки может резко повысить эффективность добычи нефти и ощутимо снизить расход металла на каждую тонну добытой нефти.

Естественно возникает вопрос: почему же в настоящее время мы не приме­ няем повсеместно площадного заводнения с самого начала разработки место­ рождений, дающих основную добычу нефти в стране?

Дело, по-видимому, в том, что принято считать: если площадное заводнение используется с начала разработки, то получают меньшую конечную нефтеотдачу и большое количество попутной воды. Возникает второй вопрос — насколько обоснованно это широко распространенное (почти всеобщее) мнение?

Внимательное теоретическое изучение этого вопроса и учет практики при­ менения внутриконтурного заводнения в СССР в последние годы все больше сви­ детельствуют о необоснованности этого мнения.

Действительно, рассмотрим сначала идеальный однородный пласт при соот­ ношении вязкостей нефти и воды от 1 до 5—8. Анализ показывает, что в таком пласте при пятирядной системе вода в первом ряду добывающих скважин по­ явится после того, как будет отобрано 30—40 % извлекаемых запасов нефти. При площадной системе заводнения до появления воды из рассматриваемого пласта удастся отобрать 60—70 % запасов нефти.

Несколько отлично будет протекать процесс обводнения в пятирядной си­ стеме. При определенном проценте воды в скважинах первого ряда целесооб­ разно отключить этот ряд. В результате этого обводненность продукции резко снизится. Однако затем, после извлечения 60—75 % промышленных запасов нефти, начнет обводняться второй ряд, и содержание воды в добываемой продук­ ции будет резко возрастать. В какой-то момент времени будет выключен второй ряд добывающих скважин, что позволит опять снизить обводненность продук­ ции. Но только временно, так как после извлечения 85—95 % промышленных запасов нефти снова начнется неуклонное, на этот раз окончательное обводне­ ние последних добывающих скважин. Таким образом, в однородном пласте до того, как будет отобрано 75—85 % промышленных запасов нефти, площадное заводнение имеет явные преимущества перед пятирядной системой внутрикон­ турного заводнения: дебит нефти и жидкости гораздо дольше поддерживается

112

основного периода разработки неболь­ шое преимущество имеет однорядная система разработки.

Так как реальные пласты, как правило, прерывисты (отдельные слои выклиниваются), то при удалении на­ гнетательных скважин отдобывающих снижаются как коэффициент воздейст­ вия на пласт, так и коэффициент охва­ та процессом вытеснения. Не случайно на многих месторождениях стали сбли­ жать эти ряды или переносить фронт нагнетания, а также бурить дополни­ тельные нагнетательные скважины. В проектах разработки стали преду­ сматривать большой резервный фонд скважин, предназначенных для повы­

шения коэффициента охвата процессом вытеснения и коэффициента воздействия на пласт в процессе разработки по мере выявления и уточнения особенностей геологического строения месторождения. При площадном заводнении нагнета­ тельные и добывающие скважины максимально приближены друг к другу и настолько «переплетены», что каждый участок, дренируемый одной добываю­ щей скважиной, находится под воздействием нескольких нагнетательных, расположенных по разные стороны от нее. В этом случае воздействие на пласт происходит гораздо интенсивнее при более полном охвате его процессом вытес­ нения. Какой-то фонд резервных скважин следует предусматривать и в этом случае, но он может быть существенно сокращен по сравнению с пятирядной или трехрядной системами. Иногда при сильно прерывистом и неоднородном пласте и площадном заводнении целесообразно иметь большой фонд резервных скважин. В таком случае заметно повышается нефтеотдача.

Следует отметить, что в неоднородных прерывистых пластах коэффициент воздействия и охвата процессом вытеснения при площадном заводнении выше, чем при широко распространенных многорядных системах внутриконтурного заводнения.

Значительно труднее определить систему разработки в условиях неоднород­ ных пластов, при которой охват заводнением по площади залежи будет наиболее рациональным. Если в условиях однородного пласта при определенном высоком проценте обводнения эксплуатационных скважин эксплуатировать их дальше нерентабельно, то коэффициент охвата заводнением по площади будет несколько выше для многорядной системы. Но это при неизменной системе разработки. Если же на заключительной стадии разработки при площадном заводнении часть добывающих скважин перевести под нагнетание, то можно повысить коэффи­ циент охвата заводнением и приблизить его к значению соответствующего коэф­ фициента для многорядной системы. Это, по-видимому, относится и к неоднород­ ному пласту, причем коэффициент охвата заводнением по площади будет еще выше.

Если даже предположить, что конечный охват пласта заводнением по пло­ щади при площадном заводнении будет хуже, чем при многорядной системе, то следует учитывать, что это скажется на конечной нефтеотдаче в значительно меньшей степени, чем улучшение охвата по разрезу пласта.

Вкачестве примера приведем данные геолого-гидродинамического анализа

ирасчетов, проведенных во ВНИИ для одного из месторождений Западной Си­ бири (рис. II 1.2). Как можно видеть из приведенных кривых, наиболее высокая нефтеотдача (58 %) и к тому же за самый короткий срок достигается при площад­ ной системе заводнения. Меньшую нефтеотдачу получают при однорядной си­ стеме (на 1,5 % меньше за срок на 10 % больший). На 4 % ниже, чем при пло­ щадном заводнении, нефтеотдача при трехрядной системе, и на 9 % .при пяти­ рядной. Если принять накопленную добычу нефти к концу разработки при площадном заводнении за 100 %, то при однорядной системе будем иметь

97,5%, при трехрядной и пятирядной — 93 и 85 % соответственно.

114