Основные условия рациональной разработки залежи нефти при заводнении

Главной задачей при выборе варианта разработки нефтяной залежи является достижение наибольшего коэффициента нефтеизвлечения пласта с наименьшими затратами.

Одним из основных показателей оценки рациональности проведения процесса заводнения залежи является отношение объема, из которого нефть будет вытеснена водой к моменту окончания разработки залежи, к первоначально нефтенасыщенному объему пласта. Это отношение, как указывалось выше, называется коэффициентом охвата залежи воздействием (заводнением) .

Чем ближе значение коэффициента охвата к единице, тем совершеннее был проведен процесс воздействия на пласт. Конечное количество добытой нефти выражается уравнением

где — конечное количество добытой, нефти в тыс. м³; — геологические запасы нефти в залежи в тыс. м³; — коэффициент вытеснения нефти водой по лабораторным исследованиям в долях единицы; — коэффициент охвата залежи воздействием в долях единицы.

Анализ накопленного материала по разработке нефтяных залежей с применением заводнения позволил рекомендовать следующие условия разработки, которых необходимо придерживаться при составлении проектов и осуществлении разработки нефтяных месторождений.

1. Основным условием рациональной разработки нефтяной залежи является поддержание пластового давления выше давления насыщения в течение всего периода эксплуатации. Это обеспечивает однофазное состояние нефти в пласте и создание жесткого водонапорного режима. Последнее обеспечивает высокую текущую добычу жидкости и высокий коэффициент нефтеизвлечения.

2. Если залежь очень крупная, надо, чтобы система разработки давала возможность охватить активным воздействием одновременно всю залежь. Это может быть достигнуто, если разработка залежи будет одновременной и ни в коем случае не многоэтапной.

3. Система воздействия должна быть такой, чтобы можно было вести разработку любого участка залежи без обязательного прекращения разработки другого участка. При разработке крупной залежи это условие соблюдаться при осуществлении внутриконтурного заводнения по блокам.

4. Разработка и доразработка каждого участка должна планироваться исходя из условий использования имеющихся на нем скважин; не следует рассчитывать, что нефть, залегающая на пери­ферии, может быть полностью отобрана центральными скважинами.

5. Надо предусмотреть длительную и непрерывную работу скважин до полного их обводнения. С момента обводнения сква­жины не следует снижать темпы отбора из нее жидкости, что, к сожалению, обычно принято делать. Следует сильно обводнившиеся скважины (конечно, своей, а не чужой водой) постепенно переводить на форсированный отбор жидкости.

6. Фронт обводнения следует переносить не после частичного обводнения крайних рядов скважин, а после длительной форсированной эксплуатаций обводненной зоны, которая обеспечивает наиболее полный отбор нефти из обводненной зоны.

7. Для выполнения приведенных шести условий при разработке крупной залежи шириной 6 - 8 км и более ее необходимо разрабатывать с внутриконтурным заводнением. Для этого крупную залежь разрезают рядами нагнетательных скважин на самостоятельные блоки. Каждый блок при этом разрабатывается независимо от других, как самостоятельная залежь.

8. Величина отдельных блоков должна быть такой, чтобы расстояние между батареей нагнетательных скважин и наиболее удаленной батареей эксплуатационных скважин не превышало 1,5 - 2 км. Иными словами, ширина участка, который подвергается двустороннему заводнению, не должна быть более 4 км.

9. Наибольшие потери нефти наблюдаются в зоне встречи двух фронтов обводнения. Зона встречи фронтов обводнения характеризуется образованием застойных участков между экс­плуатационными скважинами. При разрезании залежи на полосы потери нефти значительно больше, чем при разрезании залежи на квадратные или округленные блоки (рис. 18).

10. Залежь удобнее всего разбуривать на равномерной сетке, а не батареями скважин. Как правило, всякую крупную залежь при упруго-водонапорном режиме начинают разрабатывать с применением только законтурного заводнения.

На первом этапе разработки крупной залежи одновременно с разбуриванием залежи по периферии бурят скважины в центральной ее части по очень разреженной сетке с расстояниями между скважинами 1200-1500 м.

Сплошное планомерное эксплуатационное бурение в централь­ной части залежи начинается только после выяснения в общих чертах геологического строения коллекторов, которое позволяет наметить разрезающие ряды нагнетательных скважин сообразно с геологическим строением залежи.

а – образование застойных зон при встрече фронтов заводнения, б – образование полособразной застойной зоны при разрезании залежи на полосы, в – образование застойных зон при разрезании залежи на блоки. Скважины: 1 – нагнетательные, 2 – добывающие, 3 – застойная зона

Рисунок 18. Схема образования застойных зон

Опыт показал, что батарейное расположение скважин очень ограничивает рациональное размещение разрезающих рядов и эксплуатационных скважин. Поэтому наиболее целесообразной является расстановка скважин по равномерной треугольной сетке. Она позволяет наиболее рационально размещать разрезающие ряды скважин по площади с учетом геологического строения коллекторов.

11. Наилучшим агентом при заводнении является минерализованная пластовая вода. Благодаря своей высокой вязкости она полнее вымывает нефть из песчаников и вследствие большой солености не вызывает набухания глин и затухания фильтрации. Поэтому рационально пластовую воду очищать и закачивать обратно в пласт, а не загрязнять ею водоемы.

12. Темпы отбора жидкости должны быть такими, чтобы ско­рость фильтрации составляла около 15 м в год и ни в коем случае не ниже 7-8 м в год. Скорость фильтрации на каждом участке вычисляется путем деления всего объема добытой жидкости в год на поперечное сечение пласта, через которое должен профильтро­ваться весь объем жидкости.

13. Вытеснение следует производить из области маловязкой нефти по направлению зон с повышенной вязкостью, а также из зон высокой проницаемости коллекторов по направлению уменьшения проницаемости. Это осуществляется при разрезании залежи по более мощным участкам пласта и при осевом заводнении залежей.