авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |

Развитие систем разработки нефтяных месторождений с применением заводнения в различных геолого-физических условиях

-- [ Страница 3 ] --

Количественную связь Кнк от Квыт можно представить в виде
Кнк = (1 К2выт) Кн. Затем на основе экспериментальных кривых фазовых проницаемостей с учетом Кнк строятся кривые модифицированных фазовых проницаемостей.

Во втором разделе приводятся краткая история возникновения и внедрения метода заводнения, результаты обобщения опыта внедрения этого метода в практику разработки нефтяных месторождений РТ.

Исключительное разнообразие типов залежей и коллекторов, приуроченных к различным нефтегазоносным комплексам, геолого-физических параметров коллекторов и физико-химических свойств насыщающих их жидкостей
предопределило этапы внедрения метода и сценарий развития систем заводнения, принципов размещения скважин. Можно выделить четыре этапа внедрения метода заводнения.

Первый этап охватывает период с 1946 по 1965 годы. Метод внедрялся на крупных залежах нефти девонских отложений, характеризующихся высокими параметрами фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) и насыщенных маловязкой нефтью (Туймазинское, Бавлинское, Ромашкинское, Бондюжское, Первомайское месторождения). В основу проектных документов легли передовые технологии, уже апробированные зарубежными нефтяными компаниями.

Впервые в РФ в промышленном масштабе заводнение (законтурное) было внедрено в 1946 г. (по предложению Т.К. Максимовича) на отложениях девона (Д1 и Д2) Туймазинского месторождения и показало высокую эффективность. Динамика водонефтяного фактора (ВНФ) до освоения регулярной системы заводнения показывает большую эффективность по сравнению с месторождениями Татарстана (рисунок 4).

Рисунок 4 Сопоставление месторождений Татарстана с Туймазинским

по динамике изменения водонефтяного фактора

Ожидаемый КИН составил 0,50 д. ед. при степени промывки 60 %. Однако форсирование отбора жидкости с целью удержания достигнутой максимальной добычи нефти исчерпало возможности законтурной системы по восполнению пластовой энергии. Дальнейшее развитие системы заводнения по месторождению происходило в следующей последовательности: законтурное заводнение, разрезание на блоки нагнетательными рядами, формирование замкнутых блоков, дополнительное очаговое заводнение в центральных частях блоков и на плоховырабатываемых участках, а также применение избирательной системы закачки воды на плоходренируемых участках и пластах. Эти мероприятия привели к увеличению извлекаемых запасов на 57,2 млн т, КИН на 11,0 %. Из-за форсированного отбора жидкостей (ФОЖ) после отбора 80 % запасов утвержденный КИН будет достигнут при более высоких значениях ВНФ по сравнению с месторождениями РТ.

В основу разработки пласта Д1 Бавлинского месторождения положен принцип разработки горизонтов Д1 и Д2 Туймазинского месторождения. Законтурная система заводнения обеспечила, несмотря на эксперимент по разрежению ПСС, высокие темпы отбора нефти и величину КИН при меньших объемах добычи жидкости по сравнению с Туймазинским. Сценарий развития системы заводнения аналогичен Туймазинскому от менее к более интенсивному. Новыми являются перенос нагнетания в приконтурную зону, разрезание залежи на водонефтяные зоны (ВНЗ) и нефтяные зоны (НЗ), а затем по наметившимся линиям опережающей выработки пласта разрезание на блоки. Прирост КИН (1,5 %) за счет освоения регулярной системы заводнения по сравнению с Туймазинским месторождением (11 %) является незначительным. Выявлена высокая эффективность ФОЖ на второй стадии разработки за счет одновременного регулирования отборов жидкости воздействием через добывающие и законтурные нагнетательные
скважины.

Метод заводнения получил дальнейшее развитие на Ромашкинском месторождении. Первоначально месторождение (в 1949 г.) предлагалось разрабатывать законтурным заводнением по ПСС 16 га /скв. На базе накопленного опыта проектирования первоочередных площадей, результатов непродолжительной эксплуатации на естественном режиме и опытного заводнения на Миннибаевской площади в 1956 году были сформулированы основные принципы разработки месторождения (1-ая Генсхема).

Наиболее значимыми и подтвержденными практикой принципами являются поддержание пластового давления (ППД) путем разрезания залежи рядами нагнетательных скважин на площади самостоятельной разработки, первоочередной ввод в разработку более продуктивных площадей, освоение нагнетательных скважин через одну с интенсивным отбором нефти из промежуточных скважин, многоэтапность разработки. Некоторые принципы вследствие отсутствия опыта, современной техники, технологий, инвестиций и субъективных причин не нашли практического применения. Это совместная закачка воды во все пласты на первоначальной стадии разработки с последующим переходом после уточнения геологического строения на раздельную закачку и отбор жидкости (технология ОРЭ), перенос фронта нагнетания в первые ряды добывающих скважин при достижении ими 50 % обводненности, сгущение сетки скважин в зоне стягивания контуров нефтеносности.

На Ромашкинском месторождении на девонских отложениях развитие системы разработки шло путем постепенного увеличения ее интенсивности за счет одновременной оптимизации ПСС, интенсивности системы заводнения, разукрупнения объектов с учетом геологических особенностей многопластового объекта. На месторождении выделена 21 площадь самостоятельной разработки, они разделены на 406 блоков. Решена проблема эффективной работы сложнопостроенного объекта, ожидаемое значение КИН составляет 0,56 д. ед.

Сценарии реализации поддержания пластового давления по Бондюжскому месторождению, включающие последовательное освоение законтурной системы заводнения, разрезание залежи на две зоны с различной продуктивностью, перенос фронта нагнетания в приконтурную зону, дополнительное разрезание на блоки, очаговое заводнение, совместно с оптимизацией ПСС (20 га / скв.) обеспечили высокий уровень темпа отбора нефти (4,0 % начальных извлекаемых запасов) на продолжительный период (11 лет) и достижение утверждённого КИН (0,637д. ед.).

Осевая система заводнения, реализованная с самого начала разработки на Первомайском месторождении, при неравномерной сетке скважин привела к консервации запасов в центральной части месторождения. Дополнительное бурение новых скважин в зоне между разрезающим и первым рядами добывающих скважин после достижения высокой обводненности является малоэффективным мероприятием. Дополнительная добыча на одну скважину составляет 8,7 тыс. т при ВНФ 10,4. Выработка запасов месторождения к началу падения добычи нефти 50 % при обводненности 64,5 % и динамика ВНФ (рисунок 4) указывают, что вытеснение нефти водой является менее эффективным по сравнению с Бондюжским. На месторождении сформировалась комбинированная система заводнения осевая, законтурная, блочная, дополненная очаговыми скважинами. Широко применяется метод переноса фронта закачки на отдельные скважины. Ожидаемый КИН 0,525 д.ед.

Второй этап охватывает период с 1965 по 1975 годы. С заводнением в разработку вовлекались запасы бобриковских отложений (12 залежей) терригенного карбона Ромашкинского месторождения, характеризующихся высокими ФЕС и насыщенных вязкой нефтью (от 22 до 45 МПа·с). Отличительной особенностью этапа является то, что залежи разбуривались по равномерной сетке плотностью 16…25 га / скв. с последующим избирательным уплотнением. Здесь сложилась преимущественно очагово-избирательная система, дополненная законтурным, межконтурным заводнением и закачкой воды в водоносные «окна». В последних проектных документах предусматривается усиление систем заводнения путём создания замкнутых блоков. Соотношение добывающих и нагнетательных скважин по залежам отличается и составляет от 2 до 5. Интенсивные системы разработки в сочетании с МУН решили проблему ввода в эффективную разработку залежей, насыщенных вязкой нефтью, с заводнением. Ожидаемый КИН в среднем 0,45 д. ед. Однако вытеснение вязкой нефти водой оказалось менее эффективным по сравнению с девонскими отложениями.

Третий этап охватывает период с 1976 по 1980 годы. Введено в разработку около 30 небольших месторождений, насыщенных вязкой и высоковязкой нефтями (> 30 мПа·с). Масштабное применение гидродинамических и химических методов увеличения КИН расширило область эффективного применения заводнения по вязкости с 30 до 60 мПа·с. На залежах тульско-бобриковских терригенных отложений проектировались более плотные сетки скважин (200 х 200 м, 300 х 300 м) в сочетании с горизонтальными скважинами, модификацией полимерных растворов и загустителей для воды. Система ППД определялась в большинстве случаев после или по мере разбуривания эксплуатационного объекта, уточнения деталей геологического строения, установления характера связи залежи с законтурной областью. При достаточной активности законтурной области небольшие залежи разрабатываются на упруговодонапорном режиме (Южно-Нурлатское, Камышлинское, Западно-Бурейкинское).

При недостаточной активности законтурной области, но хорошей гидродинамической связи с залежью применяются разновидности законтурного заводнения (Шегурчинское, Беркет-Ключевское). При отсутствии гидродинамической связи законтурной зоны с залежью (Ильмовское, Березовское) и при больших размерах залежей (Архангельское, Бурейкинское, Ерсубайкинское, Ямашинское) применяются разновидности регулярных систем заводнения. Обычно предпочтение отдается трёхрядным системам. Избирательное заводнение применяется на Ульяновском месторождении, избирательное с закачкой в водоносные «окна» внутри залежи на Шегурчинском месторождении. Очаговое заводнение применяется на Северо-Тавельском участке. В проектных документах месторождений, вводимых в разработку в последние годы, с самого начала рекомендуется осуществлять интенсивные системы заводнения с соотношением добывающих и нагнетательных скважин m = 23. В промысловых условиях доказана возможность эффективной разработки коллекторов насыщенных высоковязкой нефтью (до 60 мПа·с), вытеснением пластовой водой на упруговодонапорном режиме.

Для вовлечения в разработку месторождений с запасами нефти повышенной вязкости (более 100 мПа·с) рекомендуются физические и термические методы заводнения и увеличения КИН. Чем больше вязкость нефти, тем меньше технологий заводнения, отвечающих технологическим и экономическим критериям применимости.

В настоящее время (четвертый этап) отрабатываются технологии заводнения в карбонатных коллекторах, характеризующихся низкими значениями ФЕС, насыщенных вязкой и высоковязкой нефтями. Анализ проведен по 22 опытным участкам, которые разбурены в течение 2…3 лет по ПСС
(2,25…16,0 га / скв.) и находятся на завершающей стадии разработки. Некоторые участки вводились в разработку в режиме истощения. При этом по участкам ЧНЗ происходит снижение пластового давления (Рпл), дебитов нефти и жидкости. КИН составит всего 0,055…0,120 д. ед.

По отложениям верейского горизонта с Кпр > 0,1 мкм2 рекомендуется внедрение регулярных систем первичного заводнения по ПСС 7,8…13,2 га / скв. Компенсация отбора жидкости закачкой на уровне 90…110 % при забойных давлениях нагнетания Рзн = (0,8…0,9) Ргор. Ожидаемый КИН в пределах
0,30…0,45 д. ед., ВНФ – 2,5…3,5 м3/т.

По отложениям башкирского яруса с Кпр = 0,05…0,10 мкм2 рекомендуется вторичное заводнение по семи- и девятиточечной схеме, разбуривание залежей по ПСС 1,0…4,0 га / скв. Компенсация отбора жидкости закачкой на уровне 90…100 % при Рзн = (0,6…0,7) Ргор. Ожидаемый КИН – 0,285…0,310 д. ед. При наличии в разрезе подстилающей воды и перемычки между нефтяной и водяной частями средней толщиной менее 7 м рекомендуются вторичное заводнение с избирательным выбором местоположения нагнетательных скважин в зонах слабого развития трещиноватости, создание непроницаемого экрана под перемычкой изоляцией трещин.

По отложениям турнейского яруса с Кпр = 0,05…0,10 мкм2 рекомендуются внедрение пяти- и семиточечных систем первичного заводнения по ПСС (2,0… 4,0 га / скв.), обработка призабойной зоны скважин кислотами (СКО, ИКНН и др.). Компенсация отбора жидкости закачкой на уровне 90…100 % при Рзн, определенном из условия трещинообразования с учетом коэффициента Юнга.

По всем объектам рекомендуются циклическая закачка пластовой воды на начальной стадии заводнения и нестационарный режим дренирования (НРД) на поздней.

В работе приведен положительный опыт применения регулярной системы заводнения с применением ГС для выработки запасов карбонатных коллекторов кизеловского горизонта Бавлинского месторождения. Проект разработки предусматривал применение схемы расположения ГС и ВС с нагнетательной скважиной в середине элемента с расстоянием от нагнетательной до ГС 450 м, до угловой вертикальной водозаборной 635 м. Система обеспечивает достижение темпа отбора нефти от НИЗ более 5 %, КИН более 0,35 д. ед. Однако продолжается снижение пластового и забойного давлений. Это свидетельствует о необходимости сгущения сетки и повышения интенсивности системы заводнения. При развитии системы разработки необходимо более полно использовать созданные мощности для интенсификации системы заводнения и добычи нефти применением технологии ОРЭ.

Накопленный опыт показал, что метод заводнения эффективно применяется на месторождениях с самыми различными геолого-физическими условиями, при различных значениях ФЕС, со значительным диапазоном вязкостных параметров нефти.

Постепенное взаимозависимое увеличение во времени интенсивности системы заводнения, сгущение сетки скважин, разукрупнение объектов с учетом геологических особенностей многопластового объекта являются закономерными факторами развития системы разработки. На эффективность процесса заводнения основное влияние оказывают геолого-физические и физико-химические свойства коллекторов и насыщающих их флюидов, системы расположения скважин, ПСС, давления нагнетания рабочего агента в пласте. Значительное влияние на эффективность промывки оказывает согласованность динамики добычи жидкости с отбором нефти при условии компенсации отбора жидкости закачкой.

В разделе 3 приведены новая классификация методов заводнения, результаты сравнительного анализа эффективности регулярных систем заводнения.

Согласно классификации, при­веденной в работе М.М. Ивановой с соавторами, заводнение подразделяется на законтурное, приконтурное, внутриконтурное. Такое разделение систем отражает развитие метода заводнения в процессе разработки месторождений и не является общим однозначным критерием для выделения систем заводнения. Наиболее принципиальным является группирование, разделение методов заводнения по уровням. Однако признаки группирования и разделения на уровни не учитывают такие важные параметры, как размещение скважин, форму ячейки систем заводнения, принципы и критерии выбора местоположения скважин.

Анализ схем размещения скважин позволяет выделить две группы методов заводнения, которые существенно отличаются друг от друга по наличию или отсутствию элемента симметрии при расстановке добывающих и нагнетательных скважин. При симметричности элементов системы заводнения их можно распространить равномерно по всей площади залежи, и они определяют регулярную систему заводнения. Отсутствие элементов симметрии и неравномерный характер размещения нагнетательных скважин определяют нерегулярную систему заводнения.

Регулярные системы заводнения отличаются друг от друга по форме элемента симметрии – ячейкам и характеру размещения скважин по площади залежи. По одной группе ячейки систем заводнения имеют правильную форму, равномерно вписаны в круг, и нагнетательные скважины равномерно рассредоточены по площади залежи. Такую регулярную систему можно назвать равномерно рассредоточенной. На рисунке 5 приведена схема классификации методов заводнения исходя из регулярности расстановки скважин. Разработка залежей нефти в условиях равномерно рассредоточенной системы заводнения приводит к значительной рассредоточенности остаточных запасов. Геологическая неоднородность залежей обуславливает хаотичность в распределении остаточных запасов нефти. Следовательно, применение систем заводнения рассматриваемого вида возможно в сильнопрерывистых, низкопродуктивных, линзовидных, слабо зонально-послойно неоднородных пластах. Реализация системы возможна на достаточно изученных месторождениях.

По другой группе элементы симметрии ячеек регулярной системы имеют прямоугольную форму. При размещении на залежи образуют ряды добывающих и нагнетательных скважин. Эту разновидность регулярной системы называют рядной. Залежь рядами нагнетательных скважин делится на блоки самостоятельной разработки с размещением между нагнетательными рядами одного, трех, пяти и более рядов добывающих скважин того же направления. В пределах блока располагают обычно нечетное число рядов добывающих скважин, внутренний ряд играет роль стягивающего. Ширина блоков определяется оптимальной плотностью и расчетной интенсивностью системы заводнения. Вытянутые в определенных направлениях элементы рядных систем заводнения целесообразны для практического применения в случае явно выраженной анизотропии коллекторских свойств нефтяных пластов.

Рисунок 5 – Схема классификации методов заводнения

Рядные системы могут применяться, когда детальные сведения о геолого-физических особенностях пластов еще отсутствуют. Недостаточный учет геологической неоднородности при реализации рядных систем может быть в значительной степени восполнен в процессе развития и совершенствования всей системы.

Под интенсивностью разновидностей систем заводнения понимают отношение числа нагнетательных скважин к числу добывающих. Физический смысл интенсивности систем заводнения – это отношение начальных дебитов ячейки разновидностей заводнения к дебиту пятиточечной ячейки при прочих одинаковых условиях. При составлении проектных документов используют параметр, обратный интенсивности системы, т.е. число добывающих скважин на одну нагнетательную (m).

Нерегулярные системы заводнения отличаются друг от друга выбором местоположения нагнетательных скважин. Первый вид предусматривает выбор местоположения нагнетательных скважин с учетом изменчивости геологического строения залежи, т.е. по принципу избирательности нагнетательные скважины размещаются по площади объекта неравномерно. В эту группу входят разновидности заводнения – избирательное (классическое), очаговое, центральное. Второй вид контурный, когда местоположение нагнетательных скважин предопределено геометрией залежи.

При проведении сравнительного анализа эффективности регулярных систем заводнения при помощи численного моделирования иногда сопоставляются технико-экономические показатели разработки равномерно рассредоточенных и рядных систем и их разновидностей. При этом:



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.