Системи розробки нафтових родовищ із підтримкою пластового тиску
Добувні свердловини мають ряди паралельно рядам нагнітальних свердловин. Відстань між рядами нафтовидобувних свердловин і між свердловинами в ряду вибирають, ґрунтуючись на гідродинамічних розрахунках, з урахуванням особливостей геологічної будови та фізичної характеристики колекторів на даній площі.
Великою перевагою даної системи є можливість розпочати розробку великого об'єкта з будь-якої площі. І в першу чергу вводити в експлуатацію найбагатші за запасами та високодебітні площі з найкращими геолого-промисловими характеристиками.
Окремим випадком внутрішньоконтурного заводнення є поперечне розрізання покладів на лінії самостійної розробки. Це так званаблокова система заводнення.
Блокове заводнення цільово на великих неоконтурених родовищах, коли за даними розвідувальних свердловин очевидна промислова нафтоносність у районі їх розташування. В цьому випадку до остаточної розвідки родовища та визначення контурів нафтоносності можливе прискорене введення об'єкта в експлуатацію шляхом розрізання рядами свердловин на родовищі на окремі блоки з самостійними сітками експлуатаційних свердловин. Тоді всередині кожного блоку бурять видобувні свердловини у вигляді рядів, число і щільність яких на площі блоку визначають гідродинамічні та техніко-економічні розрахунки. При остаточній розвідці та оконтурюванні родовища блоки, введені в експлуатацію раніше, технологічно вписуються в загальну схему розробки та складають із нею органічно ціле.
Блокові системирозробки знаходять застосування народовищах витягнутої форми з розташуванням рядів нагнітальних свердловин частіше у поперечному напрямку. Принципова відмінність блокових систем розробки від внутрішньоконтурного заводнення полягає в тому, що блокові системи припускають відмову від законтурного заводнення. На рис.3.6 показано важливу схему розробки пласта А4 Кулешовского нафтового родовища (Самарська область). Як очевидно зі схеми, ряди нагнітальних свердловин розрізають єдину поклад окремі ділянки (блоки) розробки.
Рис.3.5. Схема розрізання покладів під час використання блокової системи
При блокової системі заводнения нафтову поклад розрізають рядами свердловин нагнітальних на блоки, в межах яких розміщують ряди добувних свердловин такого ж напрямку. При витягнутій формі поклади ряди свердловин розміщують перпендикулярно її довгої осі.
При круговій формі покладу, особливо з великими площами нафтоносності, напрямок рядів свердловин мають у своєму розпорядженні з урахуванням зональної неоднорідності продуктивних пластів. А саме, поперек превалюючої орієнтації зон з підвищеною товщиною колекторів і, як правило, з підвищеною пористістю та проникністю. В результаті досягається перетин всіх зон, що містять основну частину запасів нафти, лініями розрізання, і отже найкращим чином забезпечується вплив води, що закачується в ці зони.
Нагнітальні свердловини перед запуском їх під закачування знаходяться у відпрацюванні на нафту. Що дозволяє здійснити вироблення запасів у цій зоні, знизити пластовий тиск для освоєння свердловин під закачування води. Причому в початковий період свердловини пускають під закачування через одну, продовжуючи в проміжних добувати нафту до моменту їх обводнення.
Дані системи (з розрізанням на площі таблоки) переважні для покладів з добрими геолого-фізичними характеристиками - середньою або високою проникністю, з в'язкістю нафти до 15-20 мПа * с. Ширина смуг має бути понад 5 км. Найменша ширина рекомендується для покладів нафти з низькою проникністю колектора та високою в'язкістю нафти.
Дуже важливим елементом блокової системи є ширина блоку та кількість рядів видобувних свердловин у блоці. Ширина блоку вибирається виходячи з такого параметра, що характеризує фільтраційно-ємнісні характеристики пласта як гідропровідність:
ε=κ*h/μ, де
қ – проникність колектора
Һ – товщина пласта
μ – в'язкість пластової нафти
Зрозуміло, що зменшення ширини смуг за інших рівних умов підвищує активність системи заводнення завдяки зростанню перепаду тиску на одиницю ширини блоку. З метою зменшення втрат нафти в центральних частинах блоків у межах блоку розташовується зазвичай непарна кількість рядів свердловин, що видобувають. При цьому центральний ряд відіграє роль «стягуючого».
Відстань між рядами експлуатаційних свердловин та між свердловинами в рядах встановлюються з урахуванням особливостей геологічної будови покладу та фізичної характеристики колектора
При ширині смуг 5 км доцільно розміщувати п'ять рядів видобувних свердловин, при меншій ширині 3-1 ряд.
Враховуючи залежність від кількості рядів видобувних свердловин розрізняють однорядну, трирядну, п'ятирядну системи заводнення. Крім раніше розглянутих параметрів, при характеристиці рядних систем використовуються поняття – відстань між рядами (L) та між свердловинами (2?).
Рис.3.6. Схеми розміщення свердловин за блокової системи розробки
Перевагою систем розробки з блоковимЗаводненням є те, що вони можуть реалізовуватися, коли відсутні детальні відомості про конфігурацію контурів нафтоносності. Застосування цих систем дає можливість регулювати вироблення запасів за допомогою перерозподілу обсягів закачування води.
Площадне заводнення - це так само один із видів розрізання покладу. Внаслідок того, що при цій системі видобувні свердловини знаходяться під безпосереднім впливом нагнітальних, площадне заводнення є найбільш інтенсивною системою впливу, що забезпечує максимальні темпи розробки.
Площадне заводненнязастосовують при розробці пластів з дуже низькою проникністю.
Тут видобувні та нагнітальні свердловини розташовуються за правильними п'яти-, семи- та дев'ятиточковими схемами.
Рис.3.7.Пятискважинна схема (п'ятиточкова)
Свердловини з однаковим призначенням розміщуються у вершинах квадратів.
Рис.3.8.Семискважинна схема (семиточкова)
Свердловини, що добувають, розміщуються у вершинах правильних шестикутників, а нагнітальні в центрах.
Рис.3.9.Дев'ятискважинна схема (дев'ятиточкова)
Рис.3.10.Чотирьохсвердловина схема (чотириточкова)
Є окремим випадком семиточкової схеми, в якій нагнітальні і видобувні свердловини міняються місцями. З цієї причини семиточкову систему часто називають «наверненою».
При площадній системі розташування свердловин має бути також лінійним, коли ряди нагнітальних і видобувних свердловин чергуються при шаховому розміщенні свердловин у рядах.
Рис.3.11.Лінійна схема розміщення
При цьому ряди свердловин нагнітальних чергуються з рядами нагнітальних. Обов'язковою умовою даноїсхеми є чергування нагнітальних і видобувних свердловин у шаховому порядку, але відстані між свердловинами в рядах бувають відмінними від відстані між свердловин.
Розглянуті нами схеми розміщення відрізняються співвідношенням числа нагнітальних свердловин, що видобувають. При лінійній та п'ятиточковій схемі на одну нагнітальну в середньому припадає одна видобувна свердловина. При семиточковій – дві видобувні. При дев'ятиточковій – три. Τᴀᴋᴎᴎᴩᴀᴈᴏᴍ, при лінійній і 5-точковій схемі закачування води здійснюється більш інтенсивно.
Враховуючи, що нагнітальні свердловини не дають продукцію, стає очевидним, що дев'ятиточкова схема є економічно вигіднішою, проте інтенсивність впливу на поклад при цьому менша і ймовірність існування ціликів нафти при прориві води у свердловини, що видобувають, більша. Історично склалося так, що майданне заводнення використовували на останніх стадіях розробки як вторинні методи видобутку нафти. При цьому система майданного заводнення має самостійне значення, може ефективно використовуватися на ранніх етапах розробки при хорошій вивченості пласта.
Застосовується для розробки теригенних та карбонатних колекторів, з будь-якою проникністю та підвищеною в'язкістю нафти.
p align="justify"> Площі системи заводнення переважні для розробки покладів нафти, розташованих в сильно неоднорідних колекторах, т.к. вони розосереджені по всій площі нафтоносності і кожен елемент охоплений системою на пласт. Але із цим пов'язаний основний недолік системи, т.к. Вироблення запасів нафти кожного елемента залежить від ефективності роботи єдиної нагнітальної свердловини елемента.
Недоліком системи є також неможливість регулювання просування води до різних видобувних свердловин шляхомперерозподілу обсягів закачуваної води. У зв'язку з цим виникає можливість передчасного обводнення деяких свердловин.
Виборча система заводнення застосовується при розробці зонально неоднорідних переривчастих покладів. Сутність її полягає в цілеспрямованому виборі розташування нагнітальних свердловин, з урахуванням детального вивчення геологічних умов поширення продуктивного пласта, його зв'язків із вибоями найближчих видобувних свердловин і таким чином, щоб забезпечити максимально можливу інтенсивність витіснення нафти водою. При цьому створюються максимальні умови для інтенсифікації процесу розробки та зводиться до мінімуму вплив зональної неоднорідності, уривчастості пласта. Нагнітальні свердловини розташовуються хаотично, у зонах максимальної продуктивності. Це ускладнює систему водопостачання нагнітальних свердловин. На перших етапах розробки, коли геологічна інформація обмежена чи просто недостатня, ця система має бути застосована. Вона ефективна лише на наступних етапах, коли виявляються деталі будови пласта і результати впливу на свердловини закачування основної системи заводнення.
Метод може ефективно застосовуватися на родовищах з різкою зональною неоднорідністю колектора, різними геолого-фізичними характеристиками, при всіх типах колекторів, у великому діапазоні в'язкості нафти. Також при диз'юнктивних порушеннях.
Очагове заводнення. Осередкове заводнення використовують у поєднанні з будь-якою іншою системою заводнення для поліпшення охоплення пласта витісненням, а також для вироблення запасів з окремих лінз або ділянок пласта (застійних зон), на які не поширюються вплив закачування від найближчих нагнітальних рядів. Як правило, при осередковому заводнінні використовують піднагнітання одну з видобувних свердловин, розташовану раціонально по відношенню до навколишніх свердловин і в зоні пласта з підвищеною проникністю. При цьому для осередкового заводнення можливе буріння спеціальної свердловини або навіть групи свердловин для збільшення охоплення впливом більшого обсягу нафтонасиченої частини пласта або його зон, що слабо проникають.
При досить детальної геологічної вивченості об'єкта розробки осередкове заводнення може застосовуватися і як самостійне на всіх етапах розробки та дорозробки родовища (наприклад, коли на поклади є значна кількість зон заміщення колекторів і організувати якусь суворо витриману систему неможливо).
По суті, є різновидом виборчого. Мета - інтенсифікація процесу розробки та збільшення нафтовіддачі. Вогнищеві нагнітальні свердловини розташовуються в ділянках покладу, які або недостатньо охоплюються основною системою заводнення, або характеризуються погіршеними властивостями і найменшим виробленням запасів нафти. Вибираються з числа відпрацьованих свердловин.
Головне заводнення. Це нагнітання води найбільш підвищені зони покладів, тектонічно або літологічно екранованих в склепінних частинах.
Бар'єрне заводнення. Застосовується при розробці нафтогазових та нафтогазоконденсатних покладів пластового типу з метою ізоляції газової або газоконденсатної частини покладу від нафтової. Кільцевий ряд свердловин розташовують у межах газонафтової зони поблизу внутрішнього контуру газоносності. Внаслідок закачування утворюється водяний бар'єр.
Розміщено на реф.рф Застосування такого типу заводнення дозволяє здійснювати одночасний відбір нафти та газу без консервації газової шапки.
Вперше бар'єрне заводнення впроваджувалося на газонафтовому родовищі Карадаг Азербайджанської РСР.
Τᴀᴋᴎᴎᴩᴀᴈᴏᴍ, при проектуванні систем розробки для покладу бувають обрано кілька типів. Вибір будь-якої системи заводнення визначають зрештою результаті гідродинамічних і техніко-економічних розрахунків.
Узагальнюючи все вищесказане, слід зазначити, що основними елементами систем заводнення є:
- розмір площі, смуги або блоку, які під впливом
- відстань від лінії нагнітання до першого ряду свердловин.
- кількість рядів та співвідношення між кількістю добувних та нагнітальних свердловин
- щільність сітки свердловин
- перепад тиску між вибоями добувних та нагнітальних свердловин