Материал: Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений.

Контрольные вопросы

1.Назовите наиболее перспективные .методы повышения нефтеотдачи и условия их применения.

2.Охарактеризуйте преимущества и недостатки использования сточных вод для ППД.

3.По каким технологическим схемам может осуществляться закачка воды в залежь?

4.Объясните характер изменения охвата толщины продуктивности пла­ ста заводнением в зависимости от давления нагнетания.

5.Использование какого теплоносителя наиболее эффективно для вытес­ нения нефти и почему?

Глава 4

АНАЛИЗ, КОНТРОЛЬ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

§4.1. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ АНАЛИЗА, КОНТРОЛЯ

ИРЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Регулирование разработки

Под регулированием разработки нефтяных месторождений по­ нимают целенаправленное поддержание и изменение условий эксплуатации залежей в рамках ранее принятых технологиче­ ских решений (при проектировании и анализах разработки) с целью достижения возможно высоких технологических (коэф­ фициент нефтеотдачи, темп отбора нефти) и экономических показателей разработки.

Регулирование (оптимизацию) процесса разработки прово­ дят на основе большого числа частных критериев, среди кото­ рых можно выделить следующие:

технологические — обеспечение максимального текущего уровня добычи нефти, максимального накопленного отбора нефти, минимального объема добываемой или закачиваемой воды, максимальных коэффициентов охвата вытеснением и др.; экономические — обеспечение минимальных капитальных вложений или эксплуатационных затрат, минимальной себестои­ мости и др. Множество частных критериев обусловлено слож­ ностью решения задач' оптимизации разработки, однако все они должны подчиняться основному принципу разработки, включаю­ щему следующие критерии: выполнение заданного плана добычи нефти при минимальных народнохозяйственных затратах и мак­ симально возможном коэффициенте нефтеотдачи. Поскольку за­ дача многокритериальна с противоречивыми критериями, то внедрение каждого метода регулирования в условиях конкрет­ ного месторождения должно обеспечить народнохозяйственную

и экономическую эффективность.

По признаку изменения системы воздействия методы регу­ лирования можно разделить на две группы (по Б. Т. Баишеву): без изменения системы воздействия и добуривания новых сква­ жин; частичное или полное изменение системы воздействия, добуривание новых добывающих и нагнетательных скважин.

К первой группе можно отнести такие методы регулиро­ вания:

воздействие на призабойную зону пласта, которое обеспечи­ вает улучшение гидродинамического совершенства и увеличе­ ние продуктивности скважин, изоляцию (ограничение) притока воды в добывающих скважинах, выравнивание и расширение профиля притока нефти и закачки воды (газа) по толщине пла­ ста в добывающих и нагнетательных скважинах;

изменение технологических режимов работы скважин: добы­ вающих (увеличение или ограничение подачи подъемного обо­ рудования вплоть до отключения скважин или форсированного отбора жидкости, периодическое изменение отборов), нагнета­ тельных (увеличение или ограничение расходов закачки, повы­ шение давления нагнетания, перераспределение закачки по сква­ жинам, периодическая или циклическая закачка, создание по­ вышенных давлений нагнетания и др.);

одновременно-раздельная эксплуатация (отбор, закачка) не­ скольких пластов в одной скважине на многопластовых место­ рождениях.

Во вторую группу могут входить следующие методы регули­ рования:

добуривание добывающих и нагнетательных скважин, число которых определено в проектном документе (резервные сква­ жины), или возврат скважин с других пластов;

частичное изменение системы воздействия (организация оча­ гового заводнения, приближение к зоне отбора линии нагнета­ ния добуриванием новых скважин и переносом закачки в су­ ществующие скважины, применение физико-гидродинамических и физико-химических методов повышения нефтеотдачи);

полное изменение системы воздействия (переход с законтур­ ного на внутриконтурное заводнение, разрезание залежи на от­ дельные блоки и др.).

Регулирование разработки осуществляется в течение всей «жизни» (продолжительности эксплуатации) .месторождения. Круг решаемых методом регулирования задач определяется преимущественно стадией процесса разработки. Применительно к режиму вытеснения нефти водой можно назвать такие основ­ ные задачи регулирования.

На первой стадии может возникнуть необходимость увеличе­ ния гидродинамического совершенства и продуктивности сква­ жин, выравнивания и расширения профиля притока нефти.

На второй стадии разработки одна из главных задач регули­ рования— обеспечение возможно длительного периода стабиль­ ной добычи нефти. Для этого используют различные методы, обеспечивающие решение ряда частных задач. Наибольшее при­ менение находят бурение резервных скважин, изменение режи­ мов их работы, воздействие на призабойную зону пласта. Эф-

фективны также ограничение дебитов высокообводиенных сква­ жин внешних рядов или даже их остановка и увеличение от­ боров по безводным и малообводненным скважинам внутрен­ них рядов. Этим будут решаться также задачи предупреждения или сокращения преждевременного прорыва воды по отдельным направлениям («языки» обводнения) или-пластам. Целесооб­ разно также применение методов второй группы. Необходи­ мость изменения системы воздействия или системы разработки может быть вызвана требованием повышения текущей добычи нефти из залежи в связи с ростом потребностей страны в неф­ тепродуктах, изменением представления о геологическом строе­ нии и запасах месторождения, несовершенством проектных ре­ шений в силу ограниченности и неточности, исходной информа­ ции. Например, возросшие потребности страны в нефти обусло­ вили составление новых схем разработки Ромашкинского и Самотлорского месторождений.

На третьей стадии основные задачи регулирования заключа­ ются в замедлении темпов падения добычи нефти и обеспечении заданной ее добычипри возможно меньших объемах добывае­ мой воды. Широкое применение находят методы регулирования, связанные с изоляцией обводнившихся пропластков и выравни­ ванием профилей притока жидкости и закачки воды по толщине пласта.

Задача регулирования на четвертой завершающей стадии — дренирование певыработанных пропластков и участков залежи, что можно достичь изменением направления фильтрационных потоков, организацией очагового заводнения, применением фор­ сированного отбора жидкости, добуриванием скважин и др.

Поскольку процесс добычи нефти характеризуется гидравли­ чески неразрывной связью системы «пласт—скважины—нефте­ газоводосборные трубопроводы — установка подготовки нефти и цоды — водотрубопроводы утилизации попутной воды», то пре­ делы и возможности методов регулирования обусловлены огра­ ничивающим действием этих элементов общей системы. Учет их влияния необходим при выборе методов регулирования. Раз­ личают технологические, технические и планово-экономические ограничения методов регулирования.

К основным технологическим ограничениям можно отнести следующие: число скважин, их размещение и очередность ввода; тип системы заводнения; ограничения по давлению и дебитам скважин. По мере сгущения сетки скважин дебит залежи сна­ чала увеличивается, достигая максимума, а затем может умень­ шаться при фонтанной эксплуатации скважин. С разрежением сетки скважин ценность каждой скважины и требования к ее техническому состоянию возрастают, увеличиваются удельные отборы на одну скважину, что приводит к уменьшению «запаса прочности» системы разработки и возможностей маневрирова­

ло

ния отборами по скважинам и регулирования процессом разра­ ботки. Чем интенсивнее система заводнения, тем выше темпы отбора. Ограничения давления и дебитов скважин определя­ ются условиями фонтанирования скважин (минимальное забой­ ное давление фонтанирования), выноса песка (разрушение слабосцементированного пласта), конусообразования подошвенной воды и верхнего газа, недопущения значительного выделения газа из нефти в пласте (р3>0,75рн)г срыва подачи насоса из-за вредного влияния свободного газа и др.

Технические ограничения накладываются системой ППД (максимальные давления и подачи насосов, ограниченность ре­ сурсов воды, мощность установок подготовки воды, оборудова­ ния для совместно-раздельной закачки воды и др.); подъемным оборудованием скважин (максимальная производительность); системой сбора и транспорта продукции (максимальная пропускная способность трубопроводов, мощность насосных стан­ ций); системой подготовки нефти (максимальная производи­ тельность установок, зависящая от обводненности и стойкости эмульсии, требований по кондиции товарной нефти); системой очистки и утилизации пластовой попутной воды (мощность уста­ новок и пропускная способность).

К планово-экономическим ограничениям можно отнести го­ довой план добычи нефти (предельный минимальный отбор из залежи), экономические показатели (капитальные вложения, се­ бестоимость и др.).

Проявление рассмотренных ограничений связано со стадией процесса разработки и обусловливает выбор метода регулиро­ вания.

Контроль процесса разработки

Принятие решений по выбору метода регулирования и установ­ лению эффективности процесса разработки основывается на данных контроля и анализа. Под контролем процесса разра­ ботки понимают сбор, обработку и обобщение первичной инфор­ мации о нефтяной залежи с целью получения сведений о теку­ щем состоянии и динамике показателей разработки. Процесс разработки контролируется систематически. По мере накопле­ ния данных периодически, а также перед составлением каж­ дого проектного документа выполняют анализ процесса разра­ ботки, включающий комплекс исследований, расчетов и логиче­ ских выводов.

Задача контроля — обеспечение высокого качества первичной информации. Оно определяется перечнем, объемом, представи­ тельностью информации, точностью измерений и методом обра­ ботки. Информация должна включать весь перечень необходи­ мых для анализа сведений. Объем информации по месторож­