ВНУТРИКОНТУРНОЕ ЗАВОДНЕНИЕ

Полученные результаты законтурного заводнения нефтяных пластов вызвали дальнейшее усовершенствование разработки нефтяных месторождений и привели к целесообразности использования внутриконтурного заводнения, особенно крупных месторождений, с разрезанием пластов рядами нагнетательных скважин на отдельные площади или блоки.

При внутриконтурном заводнении поддержание или восстановление баланса пластовой энергии осуществляется закачкой воды непосредственно в нефтенасыщенную часть пласта.

Системы с внутриконтурным воздействием делятся на: рядные (блоковые), сводовые, очаговые, избирательные, площадные, барьерные.

Рядные системы разработки характеризуются тем, что на месторождениях, обычно в направлении, поперечном их простиранию, располагают ряды добывающих и нагнетательных скважин. Число рядов скважин – нечетное, т.к. возникает необходимость проводки центрального ряда, к которому стягивается водонефтяной раздел. Этот ряд называется стягивающим. Расстояние между рядами скважин обычно изменяется в пре­делах 400 - 600 м (реже до 800 м), между скважинами в рядах - в пределах 300 - 600 м.

Применяют однорядную, трехрядную и пятирядную систему разработки.

При однорядной системе используют ряд добывающих и ряд нагнетательных скважин. При этом число добывающих скважин примерно (но не точно) равно числу нагнетательных скважин. Однорядная система очень интенсивная и используется при разработке низкопроницаемых и сильно неоднородных пластов.

Трехрядные и пятирядные системы разработки изображены на рисунке 11.

А б

L – ширина полосы; l₀₁ – расстояние между нагнетательным и первым рядом добывающих скважин; l₁₂ – расстояние между первым и вторым рядами добывающих скважин и т.п.; 2sн – расстояние между нагнетательными скважинами в ряде; 2sд – расстояние между добывающими скважинами в ряде

Рисунок 11. Расположение скважин при трехрядной (а) и пятирядной (б) системах разработки

Сводовое заводнение. При нем ряд нагнетательных скважин размещают на своде структуры или вблизи него. Если размеры залежи превышают оптимальные, то это заводнение сочетают с законтурным. Сводовое заводнение подразделяется на: осевое, кольцевое и центральное.

Осевое заводнение (рис. 12) предусматривает поддержание пластового давления путем расположения нагнетательных скважин вдоль длинной оси структуры. Полагают, что такой метод заводнения может быть избран в связи со значительным ухудшением проницаемости в периферийной части залежи или с резко ухудшенной проницаемостью в законтурной части.

1 – внешний контур нефтеносности; 2 – внутренний контур нефтеносности; 3 – нагнетательные скважины; 4 – добывающие скважины

Рисунок 12. Разновидность системы со сводовым заводнением. Осевое заводнение

Кольцевое заводнение(рис. 13). Кольцевой ряд нагнетательных скважин с радиусом, приблизительно равным 0.4 радиуса залежи, разрезает залежь на центральную и кольцевую площади (применялось на Ромашкинском месторождении).

1 – внешний контур нефтеносности; 2 – внутренний контур нефтеносности; 3 – нагнетательные скважины; 4 – добывающие скважины

Рисунок 13. Разновидность системы со сводовым заводнением. Кольцевое заводнение

Центральное заводнение(рис. 14) как разновидность кольцевого (вдоль окружности радиусом 200-300 м размещают 4-6 нагнетательных скважин, а внутри ее имеется одна или несколько добывающих скважин).

1 – внешний контур нефтеносности; 2 – внутренний контур нефтеносности; 3 – нагнетательные скважины; 4 – добывающие скважины

Рисунок 14. Разновидность системы со сводовым заводнением. Центральное заводнение

Очаговое заводнение (рис. 15) в настоящее время применяется в качестве дополнительного мероприятия к основной системе заводнения. Оно осуществляется на участках залежи, из которых в связи с неоднородным строением пласта, линзовидным характером залегания песчаных тел и другими причинами, запасы нефти не вырабатываются. Положение нагнетательных и добывающих скважин определяется таким образом, чтобы способствовать более полному охвату воздействием нефтяной залежи. Количество очагов заводнения определяется размерами нефтеносной площади. Также используется в сочетании с законтурным и особенно внутриконтурным заводнением для выработки запасов нефти из участков, не охваченных основными системами.

Рис. 15. Схема очагового заводнения

Избирательное заводнение применяется в случае залежей с резко выраженной неоднородностью пластов. Особенность этого вида заводнения заключается в том, что в начале скважины бурят по равномерной квадратной сетке без разделения на эксплуатационные и нагнетательные, а после исследования и некоторого периода разработки из их числа выбирают наиболее эффективные нагнетательные скважины. Благодаря этому, при меньшем их числе реализуется максимально интенсивная система заводнения и достигается более полный охват охват заводнением.

Площадное заводнение характеризуется рассредоточенной закачкой воды в залежь по всей площади ее нефтеносности. Из систем разработки с площадным заводнением наиболее часто используют пятиточечную, семиточечную и девятиточечную (рис. 16).

а – пятиточечная; б – семиточечная; в – девятиточечная; г - ячеистая

Рисунок 16. Площадные системы разработки

Элемент пятиточечной системы представляет из себя квадрат, в углах которого находятся добывающие, а в центре – нагнетательная скважина. Соотношение нагнетательных и добывающих скважин – 1 : 1.

Элемент семиточечной системы представляет из себя шестиугольник, в углах которого находятся добывающие, а в центре – нагнетательная скважина. Соотношение нагнетательных и добывающих скважин – 1 : 2.

В элементе девятиточечной системы соотношение нагнетательных и добывающих скважин – 1 : 3.

Системы с площадным заводнением позволяют более рассредоточено воздействовать на пласт, чем рядные системы, особенно при разработке сильно неоднородных пластов. Это дает возможность подвергнуть отдельные участки объекта разработки большему воздействию. Рядные системы же предпочтительны при разработке пластов, сильно неоднородных по вертикальному разрезу, поскольку они являются более гибкими.

При различных физических свойствах коллекторов в поздней стадии разработки вода, продвигаясь от нагнетательных скважин к добывающим, оставляет в пласте некоторые зоны с высокой нефтенасыщенностью. Эти зоны называются целиками нефти. Для извлечения нефти из таких целиков - изменяют систему разработки путем добуривания дополнительных скважин из числа резервных или перевода с нижележащих пластов (рис. 17).

1 – «четверть» основных добывающих скважин пятиточечного элемента (угловые скважины), 2 – целики нефти (застойные зоны), 3 – дополнительно пробуренные добывающие скважины (боковые скважины), 4 – заводненная область элемента, 5 – нагнетательная скважина

Рисунок 17. Элемент пятиточечной системы, трансформируемый в элемент девятиточечной системы расположения скважин

Барьерное заводнение. Эта разновидность внутриконтурного заводнения применяется при разработке нефтегазовых или нефтегазоконденсатных залежей пластового типа с целью изоляции газовой (газоконденсатной) части залежи от нефтяной. Кольцевой ряд нагнетательных скважин располагают в пределах газонефтяной зоны, вблизи внутреннего контура газоносности.

В результате нагнетания воды в пласте образуется водяной барьер, отделяющий газовую часть залежи от нефтяной. Применение барьерного заводнения обеспечивает возможность одновременного отбора нефти и газа из недр без консервации газовой шапки на длительное время, обязательной при разработке с использованием природных видов энергии или при охарактеризованных выше разновидностях заводнения. Барьерное заводнение может сочетаться с законтурным или приконтурным, а также с использованием энергии напора пластовых вод. Наиболее эффективно его применение при относительно однородном строении и небольших углах падения пластов.