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

нефтеотдачи пласта, полученных во время проведения опытно-промышленных работ. По своему содержанию и объему комплексная технологическая схема должна быть полнее и содержательнее, чем технологическая схема по испыта­ нию метода на опытном участке (первая стадия). Здесь должны быть даны четкие

рекомендации по контролю и регулированию за процессом вытеснения нефти агентом.

На т р е т ь е й с т а д и и уточняют проект разработки месторождения или группы месторождений на основе опыта испытания метода, данных пара­ метров пластов и отработки техники и технологии применения метода; дают ре­ комендации по внедрению метода в широких промышленных масштабах; соста­

вляют технико-экономическое обоснование применения метода на месторождениях страны.

§ 4. ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ ВАРИАНТОВ РАЗРАБОТКИ И УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ

Базовый вариант

Базовым вариантом является естественный режим разработки без примене­ ния какого-либо метода воздействия. Если до применения нового метода раз­ работки применялся метод заводнения, то базовым вариантом является метод заводнения.

Для определения технологических показателей при базовом варианте для водонапорного, упруго-водонапорного, модификаций газонапорного режима и режима растворенного газа применяют расчетные модели, изложенные в пре­ дыдущих разделах книги. Для залежей, характеризуемых трещиноватыми кол­ лекторами, рекомендуются расчетные методы, изложенные в гл. XVIII.

Основные показатели процесса разработки определяют с учетом опыта экс­ плуатации аналогичных залежей. При обосновании расчетной модели учитывают реальные условия эксплуатации скважин, значения и колебания коэффициентов продуктивности, состояния призабойных зон, характер профилей притока и при­ емистости, режим залежи и другие специфические особенности разработки место­ рождения. Применяемая расчетная модель должна быть построена по факти­ ческим данным разработки за прошедший период, т. е. основные расчетные и фактические показатели добычи жидкости и нефти, обводненность, давление за период с начала разработки и до даты составления проекта или технологи­ ческой схемы должны совпадать.

Для определения предельной обводненности продукции данного пласта, когда он должен отключаться из эксплуатации, используют зависимости об­ водненности и себестоимости добычи нефти от текущего и конечного коэффициента

нефтеотдачи.

Все технологические показатели разработки при базовом варианте и при вариантах с применением каких-либо различных методов воздействия на пласт вначале рассчитывают для одного элемента пласта, а затем при известном плане ввода скважин из бурения в эксплуатацию определяют динамику технологиче­ ских показателей разработки месторождения (опытного участка), с учетом по­ следовательности ввода объектов в разработку.

Технологический эффект от применения новых методов пластов определяют при сопоставлении технологических показателей разработки с применением и без применения метода. Для определения коэффициентов охвата пласта и воздействия различных систем и сеток скважин используется зависимость этих коэффициен­ тов от плотности сеток. При построении такой зависимости согласно [6] следует знать данные о степени прерывистости пласта и предполагаемых систем разра­ ботки. Показатель проницаемости неоднородности принимают согласно исполь­

зуемой методике [6].

Варианты с применением метода

Для технико-экономических расчетов и последующего выбора рациональ ного варианта разработки с применением метода принимают следующие ва­

рианты.

273

По м е т о д у увеличения нефтеотдачи пластов для технико-экономиче­ ского анализа можно принять один или два варианта. Предполагается, что метод увеличения нефтеотдачи выбирают в соответствии с критериями их применимости по табл. XIV.1.

По м о д и ф и к а ц и и или по технологии применения метода могут быть приняты два-три варианта разработки, которые отличаются размерами оторочки и концентрацией агента. Так, например, при методе вытеснения нефти раство­ рами полимеров можно использовать для расчетов два варианта по размерам оторочки раствора (20 и 30 % от объема пор пласта); при методе вытеснения нефти мицеллярными растворами — два варианта по размеру оторочки (5 и 7,5 % от объема пор пласта) и по содержанию углеводородной основы (50 и 20 % — это так называемые углеводородные и йодные мицеллярные растворы); при ме­ тоде вытеснения нефти двуокисью углерода — три варианта Тю технологии нагне­ тания С02 (закачка оторочки С02 объемом 15 % от объема пор пласта, закачка чередующихся малых оторочек С02 и воды и закачка карбонизированной воды). Можно принимать варианты разработки также и по возможностям использова­ ния имеющихся технических средств для реализации метода.

По с и с т е м е р а з м е щ е н и я и плотности сетки скважин можно принять также один-три варианта разработки. Предпочтительнее использовать площадные системы разработки, а из площадных систем — семиточечные. По плотности размещения скважин варианты выбирают с учетом поставленной цели. Если необходимо испытать новые варианты в пластовых условиях, то плотность размещения скважин должна быть порядка 1—3 га/скв. Часто возникает необ­ ходимость испытания химреагентов на месторождении с уже сложившейся плот­ ностью сетки скважин. Тогда плотность сетки скважин может быть от 5 до 40 га/скв.

Основные параметры для расчетов по варианту с применением метода

Для определения технологических показателей разработки с применением физико-химических методов необходимы следующие специфические исходные данные.

1. Кривые относительных фазовых проницаемостей, снятых для различных концентраций раствора химреагента. По этим данным подбирают аналитические зависимости фазовых проницаемостей от насыщенности раствором и от его кон­ центрации.

2.Изотерма адсорбции, полученная для всех химреагентов по общеприня­ той методике.

3.Зависимости коэффициента подвижности от градиента давления для ряда химреагентов (полимерных, мицеллярных, щелочных и др.), описываемые фор­ мулами и используемые в расчетах.

Другие возможные специфические исходные данные представлены при изло­ жении математических моделей, описывающих процессы вытеснения нефти раз­ личными химреагентами.

§ 5. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ

Математическое описание каждого из названных процессов нефтеизвлече­ ния — несравненно более трудная проблема, чем описание обычного заводне­ ния.

Выделение минимально необходимого числа факторов, определяющих наи­ более существенные черты моделируемых процессов, приводит к постановке но­ вых задач теории фильтрации. К настоящему времени построен ряд математи­ ческих моделей и соответствующих им методик расчета технологических пока­ зателей, отражающих современные представления о механизмах полимерного заводнения, заводнения с применением ПАВ и щелочей, мицеллярного завод­ нения.

274

Сложность рассматриваемых процессов нефтевытеснения обусловливает неединственность возможного математического описания. Однако при прогно­ зировании технологических показателей для проектов разработки наиболее приемлемыми оказываются достаточно простые модели, построенные на единой основе. Они позволяют корректно проводить сравнительный анализ различных методов увеличения нефтеотдачи, осуществлять многовариантный счет для вы­ бора оптимального варианта разработки, систематизировать исходную инфор­ мацию.

Схематизация процессов заводнения с применением поверхностно-активных агентов и полимеров

Усовершенствование процесса заводнения при использовании загущающих и поверхностно-активных примесей выражается главным образом в повышении относительной фазовой проницаемости для нефти за счет присутствия поверхно­ стно-активных компонент и в снижении подвижности воды водорастворимыми полимерами. Количественная мера при этом определяется конкретными харак­ теристиками агентов, нефтей, пластовой воды, коллектора. В частности, иногда раствор полимера проявляет поверхностно-активные свойства, а раствор ПАВ загущает вытесняющую фазу в связи с эмульгированием в ней части нефти. Здесь представлена единая модель процесса нефтевытеснения с поверхностно-актив­ ными и загущающими примесями.

За основу модели принимают уравнения двухфазной фильтрации, при этом в вытесняющую фазу вводят одну или две активные компоненты, концентрации которых в растворенном и сорбированном состоянии влияют на относительные проницаемости фаз, абсолютные подвижности, а также капиллярные скачки давления. Кроме того, возможно влияние присутствия активной компоненты на эффективную пористость коллектора. Речь идет о факторе недоступного объ­ ема пор — объема, в который вследствие большого размера агрегатов молекул не может внедряться нагнетаемый агент (например, водорастворимый полимер). В этом случае агент, минуя занятые водой мелкие поры, вытесняет нефть из крупных. Для простоты принимают только одну дополнительную компоненту, которая может быть поверхностно-активной, загущающей или тем и другим одно­ временно.

Система уравнений, описывающих рассматриваемый процесс нефтевытесне­ ния, состоит из уравнения неразрывности фаз и компонент, соотношения, харак­ теризующего потери активной примеси в породе пласта, и уравнений закона движения фаз и связь между давлениями в фазах.

фазе; а — функция, характеризующая потери агента в породе пласта (в частно­ сти, сорбция, принимаемая здесь для простоты равновесной); Pi, р2 — давления в фазах; Щ, р2 —~ вязкости воды и нефти; рь р2 — плотности; g — гравитацион-

275