Понятие о системе разработки

ПоД разработкой нефтяного месторождения понимается управле­ние процессом движения нефти и газа в пласте к эксплуатационным скважинам путем определенного порядка размещения их на площади и ввода в эксплуатацию, установления и поддержания их режима работы и регулирования баланса пластовой энергии.

Основными элементами в системе разработки каждого эксплуата­ционного объекта (залежи) являются схема размещения эксплуата­ционных скважин на площади и их количество.

При разработке залежей с неподвижным контуром нефтеносности (залежи, изолированные от напора вод, массивные «водоплавающие» залежи с напором подошвенных вод) скважины размещают равномер­ной сплошной сеткой (квадратной или треугольной) по всей площади залежи, т. е. по углам квадратов или равносторонних треугольников, на которые разбивается вся площадь залежи. Расстояние между сква­жинами выбирают в зависимости от геолого-технических условий и экономических соображений.

На нефтяных залежах с напорными режимами (с перемещающи­мися контурами нефтеносности) скважины располагают рядами, па­раллельными перемещающимся контурам: при газонапорном ре­жиме — параллельно контуру газоносности, при водонапорном — контуру водоносности.

Расстояние между рядами скважин для каждой конкретной за­лежи может быть постоянным или изменяться от ряда к ряду.

Расстояние между скважинами в ряду также может быть одинако­вым для всех рядов или различным для каждого ряда. Эти расстояния устанавливаются при составлении проекта разработки залежи.

От принятой сетки размещения скважин на разрабатываемой пло­щади и их количества, при прочих равных условиях, зависят темп отбора нефти из залежи и срок ее разработки.

На каждой площади можно разместить любое число скважин в за­висимости от принимаемого расстояния между ними. Однако при ча­стой сетке, т. е. при малом расстоянии между скважинами, область дренирования отдельной скважины может накладываться на области дренирования соседних скважин. Это нерационально, так как на площади бурятся излишние скважины.

Излишне разреженная сетка размещения скважин также может оказаться нерациональной, так как область дренирования каждой скважины ограничена, и в периферийных зонах этих областей будут оставаться целики с большими запасами нефти; текущая добыча и конечная нефтеотдача залежи будут низкими.

Поэтому выбор схемы размещения скважин и определение числа их на площади являются основными задачами разработки нефтяных месторождений. Эти задачи решаются комплексно с учетом геологи­ческих, технических и экономических факторов.

Раньше, до появления науки о разработке нефтяных месторожде­ний, расстояния между скважинами выбирались без каких-либо обоснований и составляли для неглубокозалегающих пластов 75— 100 м, для более глубоких 150—200 м при треугольной сетке. Другими словами, на одну скважину приходилось от 0,4 до 3 га площади пласта.

Последующими исследованиями было установлено, что по ряду старых месторождений в Бакинском, Грозненском и других районах принимаемые сетки скважин были излишне переуплотнены. Извле­ченное из этих месторождений количество нефти можно было бы ото­брать за тот же период времени гораздо меньшим числом скважин, т. е. при более разреженной сетке.

В настоящее время оптимальное расстояние между скважинами находят гидродинамическими расчетами на основании данных о гео­логическом строении месторождения, вязкости нефти, содержании газа, режиме дренирования залежи. Благодаря научному подходу к разработке нефтяных месторождений, учету геолого-физических особенностей каждой залежи и применению искусственных методов воздействия на пласты стало возможным применять более разрежен­ные сетки скважин.

Нефтяные месторождения, введенные в разработку в последние годы, эксплуатируются в основном разреженными сетками скважин, с областью дренирования, приходящейся на каждую скважину, —-12—60 га и более в зависимости от геолого-физических условий.

Другим важным фактором в системе разработки каждого нефтя­ного месторождения является темп отбора нефти, определяемый сум­марной добычей нефти из месторождения за определенный промежу­ток времени (сутки, месяц, год). При заданном числе скважин, пробуренных на каждый конкретный пласт, средние дебиты их а следо­вательно, и текущая добыча могут быть самыми различными и зави­сят от установленного режима эксплуатации скважин. В свою оче­редь режимы эксплуатации каждой скважины и всего месторождения в целом не являются постоянными на весь период жизни месторожде­ния и могут изменяться во времени в зависимости от изменения гео­лого-технических и энергетических факторов этого месторождения.

Естественные условия, определяющие запас пластовой энергии в залежи, не всегда могут обеспечить высокие темпы отбора нефти даже при большой нефтеотдаче в связи с быстрым снижением пласто­вого давления. Для улучшения условий разработки залежи, как пра-

вило, создают искусственный напорный режим, что достигается за­качкой в пласт воды или газа для поддержания пластового давления на высоком уровне.

Обоснование необходимости воздействия на пласт путем закачки газа или воды является одним из наиболее важных этапов при проекти­ровании системы разработки. Поэтому при определении системы раз­работки выбирают также способ воздействия на пласт или обосновы­вают возможность эксплуатации залежи без поддержания давления (с использованием только естественной энергии).

Из сказанного следует, что система разработки каждой нефтяной залежи может быть самой различной как по сетке размещения сква­жин, порядку и темпу разбуривания площади, так и по темпам отбора жидкости. Кроме того, нефтяную залежь можно разрабатывать с при­менением методов искусственного воздействия на залежь или без применения этих методов. Сами методы искусственного воздействия также могут быть различными как по виду рабочего агента, так и по схеме размещения нагнетательных скважин.

Если учесть, что в природе встречаются самые разнообразные залежи нефти по размерам и мощности, глубине залегания, геолого-физическим свойствам нефтесодержащих пород и характеристике нефти, содержанию в пласте газа и воды, — то станет ясно, что об­щего рецепта для выбора системы разработки нефтяных залежей дать нельзя. К каждой залежи должен быть применен сугубо индиви­дуальный подход, с тем чтобы разработка была наиболее рациональ­ной и эффективной при соблюдении при этом правил по охране недр.

Под рациональной системой разработки нефтяных месторождений подразумевается такая система, при которой месторождение разбури­вается минимально допустимым числом скважин, обеспечивающим однако, получение заданных темпов добычи нефти, высокую конечную нефтеотдачу, при возможно минимальных капитальных вложениях и минимальной себестоимости нефти.

Проектирование системы разработки заключается в подборе та­кого варианта, который удовлетворял бы предъявленным выше требованиям. Поэтому при установлении рациональной системы разработки руководствуются следующей последовательностью: а) оп­ределение исходных гео лого-физических данных; б) установление те­хнических показателей при той или иной системе разработки пласта путем использования гидродинамических расчетов; в) оценка экономи­ческой эффективности различных вариантов разработки; г) выбор наиболее рационального варианта разработки на основе сопоставле­ния геолого-технических и экономических показателей.

На многопластовых месторождениях вследствие расчленения раз­реза продуктивной толщи на отдельные эксплуатационные объекты для каждого из них проектируют свою систему разработки, учитывая при этом очередность ввода их в эксплуатацию или, если это целесо­образно, проектируют совместную эксплуатацию нескольких объектов.