числительных машин (ЭВМ), систем автоматизированного про ектирования разработки (САПР), различных баз данных и гра фопостроителей. Используются отраслевые и межотраслевые регламенты (ГОСТ, ОСТ и др.) относительно системы докумен тации (порядок ее разработки, оформления, обращения).
Контрольные вопросы
1. Охарактеризуйте производственный процесс разработки и эксплуата ции нефтяных месторождений. Какие природные и технологические условия определяют его осуществление?
2. Расскажите о классификации систем разработки месторождений.
3. Дайте определение стадии разработки месторождений. Какие стадии выделяют при водонапорном режиме и что для них характерно?
Глава 2
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ И РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Проектирование разработки нефтяных месторождений вклю чает подготовку исходной информации и создание моделей пласта, проведение технологических и экономических расчетов, расчетов по выбору способов и технологического оборудования оо добыче нефти.
§ 2.1. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ
При расчете технологических показателей разработки место рождений необходимо располагать исходными данными, т. е. ге олого-промысловой характеристикой месторождения.
Геолого-промысловая характеристика
-Геолого-промысловую характеристику в основном представляют: общие сведения о районе месторождения — географическое и административное расположение района месторождения;
рельеф местности, гидросеть, климат; экономические сведения; характеристика условий разбуривания и обустройства место рождения с выделением участков, осложненных или не подле жащих разбуриванию (резко пересеченный рельеф, водоемы, заболоченность, населенные пункты, санитарные зоны и др.);
геологическая характеристика месторождения — история ге ологического изучения района и месторождения; стратиграфия; тектоника; нефтегазоносность; гидрогеологические условия ме сторождения;
геологическая характеристика залежи (продуктивного пла ста, эксплуатационного объекта)— детальная корреляция про дуктивной части разреза в скважинах, положение ВНК и ГНК; геометрия залежи (тектоническая структура, контуры нсфтегазоносности, размеры залежи, нефтяных, газовых, подгазовых и водонефтяных зон, тип залежи);
литолого-физическая характеристика коллектора — вещест венный состав и структурные особенности пород; проницаемость, пористость, начальная нефтенасыщенность коллектора, зависи мость проницаемости и пористости от давления, тип коллектора (пористый, трещиновато-пористый и т. д.); неоднородность
строения (объемная неоднородность) продуктивных пластов (расчлененность на пропластки и слои, песчанистость, их рас пространенность, сложность границ коллектора, литологическая связанность, выклинивание и т. д.); теплофизические свойства; свойства пластовых флюидов: нефти в пластовых условиях (давление насыщения нефти газом, газосодержание, плотность, вязкость, объемный коэффициент, усадка, коэффициент объем ной упругости; зависимости вязкости, объемного коэффициента
игазосодержания от давления; теплофизические свойства); разгазированной нефти (плотность, кинематическая вязкость, мо лекулярная масса, температура начала кипения и начала засты вания, температура насыщения нефти парафином, фракционный
икомпонентный состав, содержание серы, парафина, асфальте нов и силикагелевых смол); растворенного, выделившегося при однократном разгазировании, и природного нефтегазовых зале жей газа (компонентный состав, абсолютная и относительная плотности, сжимаемость); пластовой воды (плотность, вязкость, газосодержание, объемный коэффициент, коэффициент объем ной упругости, общая минерализация и ионный состав, харак теристика возможных последствий при смешивании ее с зака чиваемой водой и изменении начальных условий);
энергетическая и эксплуатационная характеристики за
лежи— пластовые давления (начальное, текущее) и темпера тура, геотермический градиент; характеристика законтурной зоны залежи, ее связь с нефтяной зоной и областью питания, возможный естественный режим залежи; закономерности в из менении пластовых давлений и температуры; допустимое их снижение при разработке; условия, осложнения эксплуатации скважин; гидродинамическая связь между скважинами, пла стами;
запасы нефти и газа (по категориям, объектам, зонам объ ектов).
Эту характеристику дополняют графические обобщения: об зорная карта района месторождения, геолого-геофизический раз рез отложений, структурные карты, геологические профильные разрезы, карты изменения по площади проницаемости, пористо сти, нефтенасыщенности, нефтенасыщенной толщины, распро странения выделенных пластов, слоев, зональных интервалов, распространения свойств пластовых флюидов, изобар, рас пределения температур и др. Геолого-промысловая характери стика охватывает широкий круг вопросов, изучаемых в физике пласта и нефтепромысловой геологии, и составляет геолого промысловую часть технологической схемы или проекта разра ботки месторождений. На основе геолого-промысловой характе ристики строят расчетную схему и модель пласта, а также обос новывают рекомендации по выбору системы разработки и условий ее успешной реализации (порядок разбуривания за-
38
лежи, требования при вскрытии пластов бурением, оптималь
ные интервалы перфорации, геологические ограничения на дебиты и приемистости скважин и т. д.).
Геолого-промысловое изучение объекта разработки
Источниками получения исходных данных для составления про ектных документов служат пробуренные на данном месторож дении скважины. При наличии очень скудной информации ино гда можно воспользоваться данными по аналогичным место рождениям или предлагаемыми в литературе различными расчетными и графическими зависимостями для нахождения некоторых параметров пород и пластовых жидкостей.
При бурении скважин отбирают образцы горных пород — керны, а при наличии рыхлых пород— шлам. В лабораториях по образцам терригенных (осадочных) и карбонатных пород изучают вещественный состав, текстуру, структуры. Лаборатор ными методами по образцам пород определяют физические свойства коллекторов: пористость и соотношения трех основных видов пустот (трещин, каверн, пор), проницаемость (абсолют ную и фазовые), нефтегазоводонасыщенность, коэффициент вы теснения нефти водой. Физические свойства пластовых жидко стей исследуют в лабораториях по глубинным пробам. Методы лабораторного определения свойств пород и жидкостей изуча ются детально в курсах физики пласта и геологии. Следует подчеркнуть, что существуют ОСТы и ГОСТы на определение свойств нефтей, воды, пород и т. д.
В скважинах проводятся различные промыслово-геофизиче ские, термодинамические и гидродинамические исследования. По данным промыслово-геофизических исследований проводят детальное расчленение продуктивных отложений (установление литологического типа пород), выделяют коллекторы (терригенные, карбонатные), разделяют коллекторы на продуктивные и водоносные, определяют пористость, нефтегазонасыщенность, проницаемость. При термодинамических исследованиях изу чают распределение температуры в скважине, определяют про филь притока нефти или поглощения закачиваемой воды по разрезу пласта. Характеристика этих и гидродинамических ме
тодов приводится в гл. 5.
По данным исследований составляют сводный (по видимым толщинам пластов) и нормальный (по средним истинным тол щинам пластов в их нормальном залегании) геолого-физические разрезы, осуществляют детальную корреляцию продуктивных отложений (прослеживание по простиранию продуктивных го ризонтов, пластов или пачек; установление их непрерывности на определенной площади; оконтуривание их распространения)., Методика выполнения этих работ изучается в курсе геологии.
39
Получаемая информация используется для геоМетризации формы залежей и месторождения. Геометрнзация формы за лежи включает построение структурных карт кровли и поДошвы продуктивного пласта, геологических профильных разрезов, оп ределение положения поверхностей ВНК и ГНК, проведение линий внешнего и внутреннего контуров этих контактов на структурных картах, геометризацню объема по карте толщин коллектора. Для более наглядного отображения геологического строения месторождения строят блок-диаграммы (аксонометри ческое изображение залежи в трех плоскостях в косоугольной или прямоугольной проекции) и блок-схемы (пространственное отображение корреляционных схем).
При разделении пород на проницаемые (коллектор) и не проницаемые (неколлектор) обосновывают предельные значения емкостно-фильтрационных параметров. Обычно выделяют два предела: абсолютный или физический — значения параметров, начиная с которых породы имеют нефтегазонасыщенность, от личную от нуля; нижний или технологический — значения па раметров, начиная с которых породы имеют такую нефтегазо насыщенность, при которой фазовая проницаемость для нефти (при определенном режиме вытеснения, т. е. системе разработки месторождения) становится больше нуля. Геометризация за лежи, разделение пород на коллектор и неколлектор, определе ние значений параметров существенно осложняются неоднород ностью пластов.
Неоднородность пласта
Все реальные нефтяные пласты неоднородны по своему геоло гическому строению и свойствам в силу изменения условий осад кообразования и последующего преобразования пород. В соот ветствии с ОСТ 39-035—76 под неоднородностью понимается свойство нефтяного пласта-коллектора, обусловленное измене нием его структурно-фациальных и литологических свойств, ока зывающих влияние в основном на движение пластовой жидкости к забоям скважин и подлежащих учету при установлении по тенциальных возможностей нефтяного пласта. Различают не однородность литологическую (гранулометрическую, упаковоч ную, цементационную, минеральную, поровую), проницаемостную, пористостную и объемную (толщинную, площадную). Не однородность нефтяных залежей изучают детерминированным или вероятностным методами. Лучшие результаты дает их ком плексное использование.
При детерминированном (причинно-следственном, причиннообусловленном) методе, полагая, что одно явление (причина) при конкретных условиях обусловливает другое явление (дей ствие, следствие), по данным исследований скважин и пластов
40